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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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 Brillant Verfasst am: 27. Jul 2017 16:47 Titel: Schwere Elemente im Mittelpunkt der Erde? |
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Habe gelesen, dass die schweren Elemente innerhalb der flüssigen Erde Richtung Mittelpunkt sinken. Dort soll dann ein "Eisenkern" sein.
Mal abgesehen davon, dass Eisen nicht das schwerste Element ist und die vermuteten Strömungen (sind die für das Magnetfeld verantwortlich?) die Elemente kräftig mischen dürften - Was spräche gegen leichte Elemente im Mittelpunkt der Erde?
Ich weiss nicht, was unter dem Druck und der Hitze am leichtesten ist. Aber angenommen, es wäre ein komprimiertes Gas, was spräche dagegen?
Im Erdmittelpunkt dürfte Schwerelosigkeit herrschen, da die Masse von allen Seiten gleichmäßig "zieht" und damit "unten" und "oben" nicht definiert ist. Warum also sollte irgend etwas "sinken" oder "aufsteigen"? |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7239
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| Steffen Bühler Verfasst am: 28. Jul 2017 09:09 Titel: |
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Volumen und Masse der Erde sind recht gut bekannt. Die Dichte des Erdkrustenmaterials (hauptsächlich Silikate) ist aber zu gering, als dass die gesamte Erde daraus bestehen könnte. Somit muss der Rest aus einem schwereren Material bestehen. Und in der Tat muss es metallisch sein, weil nur so das Magnetfeld erklärt werden kann.
Viele Grüße
Steffen |
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Letti
Anmeldungsdatum: 30.07.2017
Beiträge: 52
Wohnort: 04552 Borna
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| Letti Verfasst am: 30. Jul 2017 11:28 Titel: Hai... |
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Vieleicht ganz Interessant für dich ...
http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-21654-2017-07-14.html
_________________
... man sollte immer bemüht sein über den Tellerrand hinaus zu schauen..
... wer "Die Matrix" .. oder besser "The 13th Floor" wirklich verstanden hat, hat begriffen, dass er seine eigene reale Existens nicht beweisen kann! |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 16. Aug 2017 14:30 Titel: |
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Letti, danke für den Link. |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 28. März 2020 03:16 Titel: |
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Bei der Diskussion wurde nicht erwähnt, dass sich die Erde dreht. Immerhin so schnell, dass die Pole abgeplattet sind.
Nun die Frage: Wo findet man in einer Zentrifuge die schweren Elemente? In der Mitte? |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5862
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 01. Apr 2020 12:25 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | Bei der Diskussion wurde nicht erwähnt, dass sich die Erde dreht. Immerhin so schnell, dass die Pole abgeplattet sind.
Nun die Frage: Wo findet man in einer Zentrifuge die schweren Elemente? In der Mitte? |
Herrscht in der Zentrifuge Gravitation die der Zentripetalkraft entgegen wirkt? |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 06. Apr 2020 21:47 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Herrscht in der Zentrifuge Gravitation die der Zentripetalkraft entgegen wirkt? |
Nein. Aber das ist doch kein Grund, die Zentripedalkraft bei der Anordnung der „Schichten“ innerhalb der Erde zu ignorieren.
Im Zentrum keine Gravitation, keine Zentripedalkraft. Etwas weiter nach draußen wenig Gravitation, wenig Zentripedalkraft, aber einen Einfluss müsste sie haben. Auf der Erdoberfläche am Äquator viel Gravitation, viel Zentripedalkraft.
Die Zentripedalkraft scheint hohe Gebirge zu ermöglichen. Dabei ist natürlich die Messung von normal Null unsinnig, da Normal Null bereits die Ausbeulung der Ozeane am Äquator berücksichtigt.
Vom Erdmittelpunkt gemessen sind die vier höchsten Berge
* Chimborazo in Ecuador 6.384,557 km (1° S)
* Nevado Huascarán (6.768 m) in Peru (9° S)
* Cotopaxi (5.897 m) in Ecuador (0° S)
* Kilimanjaro (5.895 m) in Tansania (3° S)
alle verdächtig nahe am Äquator - wie ich vermutet habe.
Quelle - Breitengrade von mir ergänzt.
Wer meint denn, dieses Phänomen sei im Erdinneren ausgeschlossen?
Angenommen, im Mittelpunkt der Erde befände sich das leichteste Material, das sich unter diesem Druck und dieser Hitze denken lässt. Welches physikalische Gesetz schreibt diesem Material vor, einem schwereren Material Platz zu machen?
Die Gravitation wäre Null. |
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Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
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| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 07. Apr 2020 01:02 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: |
Im Zentrum keine Gravitation, keine Zentripedalkraft. Etwas weiter nach draußen wenig Gravitation, wenig Zentripedalkraft, aber einen Einfluss müsste sie haben. Auf der Erdoberfläche am Äquator viel Gravitation, viel Zentripedalkraft.
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Na, dann rechne die beiden Größen doch einfach mal aus.
Die Zetrifugalbeschleunigung auf ein Massepunkt im Abstand r vom Erdmittelpunkt ist:
az(r) = w² * r
Und die Gravitationsbeschleunigung innerhalb der Erde ist:
ag(r) = 4/3*pi*G*rho * r
mit
w: Winkelgeschwindigkeit der Erdrotation
G: Gravitationskonstante
rho: mittlere Dichte der Erde
Rechne doch einfach mal die beiden Proportionalitätskonstanten vor r aus, um den Einfluss beider Effekte zu vergleichen. Ich befürchte, wenn es du nicht selbst ausrechnest, wirst du uns nicht glauben.
| Brillant hat Folgendes geschrieben: |
Angenommen, im Mittelpunkt der Erde befände sich das leichteste Material, das sich unter diesem Druck und dieser Hitze denken lässt. Welches physikalische Gesetz schreibt diesem Material vor, einem schwereren Material Platz zu machen?
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Das gleiche Phänomen, das ein Kartenhaus einstürzen lässt: die mechanische Instabilität. Es ist einfach extrem unwahrscheinlich dass dieser Zustand von selbst eingenommen wird, geschweige denn dass er lange bestehen bleibt.
Nils |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5785
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 09. Apr 2020 14:31 Titel: |
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Naja, bei nicht-konstanter Dichte ist das mit der Gravitation im Innern der Erde natürlich auch nicht trivial.
Dazu gibts bei Wikipedia dieses Diagramm:
https://de.wikipedia.org/wiki/Innerer_Aufbau_der_Erde#/media/Datei:EarthGravityPREM.jpg
Da ist schön zu sehen, wie der Verlauf gemäß konstanter Dichte, linearem Dichte-Verlauf und schließlich mit dem PREM-Modell wäre.
Fakt ist: Die Gravitation ist überall sogar (teils deutlich) größer in Realität, als bei der Näherung mit konstanter Dichte, was ja auch logisch ist, weil der Kern eben eine höhere Dichte hat. Und die Zentrifugalkraft ist wesentlich kleiner, als die Gravitation. Sonst würden wir an der Erdoberfläche ja auch einen viel deutlicheren Unterschied der Erdbeschleunigung bemerken zwischen der an den Polen und der am Äquator, obwohl ein großer Teil des Unterschiedes ja sogar noch von der Abplattung kommt.
Kurz: Eine Abplattung hat man mehr oder weniger immer, wenn der Planet rotiert. Dafür muss die Rotation ja nicht besonders groß sein, sondern einfach nur vorhanden. Auf das Absinken der dichteren Materialien wirkt aber die effektive Kraft, also Differenz aus Gravitation minus Zentrifugalkraft (mal etwas ungenau ausgedrückt...) Die Gravitation ist aber überall wesentlich größer als die Zentrifugalkraft, so dass letzter kaum eine Rolle für den Prozess spielt.
Gruß
Marco |
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Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
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| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 09. Apr 2020 15:38 Titel: |
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Natürlich sind die Details komplizierter, aber hier ging es ja erstmal nur um eine Abschätzung der Größenordnung beider Effekte.
Nils |
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