Читать книгу Mythos Urknall - Jacob Winter - Страница 20

Bei den unterschiedlichen inneren Schichten der Erde unterscheiden Geologen die Erdkruste, den äußeren und inneren Mantel (braun bis rot) und den äußeren flüssigen (orange) Kern und inneren festen Kern (rot) aus Eisen. An der Grenze zwischen festem und flüssigem Kern herrscht ein Druck von 3,3 Millionen Atmosphären.

Es ist schon erstaunlich: Da fliegen Astronauten in den Orbit, Roboter auf den Mars und Sonden bis an den Rand des Sonnensystems, doch ein viel näher liegender Himmelskörper gibt noch immer große Rätsel auf - der Planet unter unseren Füßen. Wie sieht die Erde eigentlich aus, tief in ihrem Innern?

Viel Eisen soll es dort geben, heißes, flüssiges Eisen, das ein starkes Magnetfeld erzeugt. Doch wie heiß ist es genau? Und wie strömt das Eisen durch den Erdkern? Hierzu liefert die Forschung überraschende Erkenntnisse. So berichten französische Geophysiker in der aktuellen Ausgabe von Science (Bd. 340, S. 464, 2013), im tiefsten Inneren sei die Erde 6000 Grad heiß. Das wären 1000 Grad mehr als bisher angenommen wurde.

Doch wie kommt man auf solche Werte, schließlich lässt sich kein Thermometer 6350 Kilometer tief bis zum Mittelpunkt der Erde hinablassen? Die Zustände dort lassen sich nur indirekt messen. So zeichnen Geologen seit vielen Jahren Druckwellen auf, die von Erdbeben oder Vulkanen quer durch das Erdinnere schießen. Die Muster dieser Wellen, die sich wie Klopfsignale an einem Heizungsrohr ausbreiten, liefern Hinweise darauf, welcher Druck in welcher Tiefe unter der Erdoberfläche herrscht.

Dabei hat sich gezeigt: Der Erdkern unterhalb des Erdmantels besteht im Wesentlichen aus einer Kugel von flüssigem Eisen. Das Metall ist dort mehr als 4000 Grad heiß, und der Druck ist 1,3 Millionen Mal so hoch wie der Atmosphärendruck auf der Erdoberfläche. Unter diesen Bedingungen ist Eisen flüssig wie Meerwasser.

Doch eingebettet in diesen flüssigen, brodelnden äußeren Kern ist eine noch heißere und noch stärker unter Druck stehende Kugel aus festem Eisen. Dieser innere Erdkern wirkt wie ein kugelförmiger Ofen, der das umgebende flüssige Eisen des äußeren Erdkerns in Wallung versetzt, was wiederum das Magnetfeld erzeugt. Um die Dynamik zu verstehen, ist es wichtig, die Druck- und Temperaturunterschiede zwischen innerem und äußerem Erdkern zu kennen. Während sich der Druck mit seismischen Messungen abschätzen lässt, können Physiker und Geologen die Temperaturverhältnisse im Erdkern nur im Labor nachstellen.

Forscher am Europäischen Synchrotron ESRF in Grenoble haben dafür Eisenkörnchen mit Laserstrahlen in einer Diamantpresse auf mehrere Millionen Atmosphären zusammengequetscht und dabei auf fast 5000 Grad erhitzt. Solche Versuche sind extrem aufwendig, und die winzige Eisenprobe lässt sich nur wenige Sekunden unter diesen Bedingungen halten, sodass kaum feststellbar ist, ob das Metall flüssig oder fest ist. Mit Röntgenstrahlen haben die französischen Forscher daher die Eisenprobe durchleuchtet.

Aus diesen Messungen schließen die Experten nun, dass Eisen im Grenzbereich zwischen festem inneren und flüssigem äußeren Erdkern bei einem Druck von rund 3,3 Millionen Atmosphären etwa 6000 Grad Celsius heiß sein muss. Max-Planck-Forscher hatten bei ähnlichen Experimenten vor 20 Jahren eine 1000 Grad niedrigere Grenztemperatur ermittelt. Damals wurde die Eisenprobe mit optischen Instrumenten beobachtet und nicht mit Röntgenstrahlen, weshalb Veränderungen auf der Metalloberfläche womöglich den falschen Eindruck einer Verflüssigung suggeriert hatten.

Allerdings wurden in Grenoble nur 4800 Grad Hitze erreicht, das Verhalten von Eisen bei noch höheren Temperaturen konnte nur geschätzt werden. Theoretisch möglich ist also, dass Eisen bei extremen Druck- und Temperaturverhältnissen atypisch reagiert und unerwartet zwischen fest und gasförmig wechselt. Sicher ist indes: Die von Jules Verne erträumte Reise ins Erdinnere wäre eine unerträglich heiße Angelegenheit.

Da kann man als (neugieriger) Laie nach der Lektüre dieses überaus hochinteressanten Artikels wahrlich (wieder) ins Grübeln kommen. Denn über die Entstehung der (endlichen) Erde bzw. des (unendlichen) Weltalls werden allerlei abenteuerliche Urknall-Theorien aufgestellt aber von dem was sich tief im Innern unseres Planeten, nur ca. 6300 km unter unseren Füssen, abspielt, haben wir keine blasse Ahnung. Wiederum können hier –wie beim Universum um uns herum – nur Vermutungen aufgestellt werden, die empirisch absolut nicht zu verifizieren sind.

Hierbei stellt sich dann zuerst die Frage, weshalb dieser heisser, flüssiger Erdkern sich im Laufe von Abermillionen Jahren nicht abgekühlt hat bzw. allmählich abkühlen wird. Laufen da tief unter uns etwa

vergleichbare Kernfusionsprozesse ab wie im Innern der Sonne? Aber wo käme dann der Brennstoff her? Das wäre bei der Sonne mit ihrem Durchmesser von 1,4 Millionen km vielleicht noch einigermassen nachvollziehbar aber bei der Erde mit ihrem Durchmesser von (nur) 12.700 km absolut nicht mehr.

Könnte es also sein, dass die Erde eines Tages vielleicht immer mehr von innen aus auskühlen wird? Oder wird sie eines Tages - wie auch bei der Sonne mit ihren gewaltigen (internen) Explosionen denkbar – einfach vom Kern aus explodieren und dabei komplett verdampfen? Ähnlich wie bei der (irdischen) Wasserstoffbombe bereits vorprogrammiert? Könnte so einst auch der gasförmige Planet Saturn entstanden sein?

Oder laufen da tief unter uns etwa noch immer die gleichen (oder auch ähnlichen) kosmischen Energieumwandlungsprozesse ab wie bei den unendlich vielen Galaxien im unendlichen Universum? Prozesse die wir nicht verstehen können weil wir auch hier nicht nur über die erforderlichen „unendlichen“ Gehirnkapazitäten verfügen sondern auch nicht eindringen können in die Zentrumsmaterie dieses Stückchen Universum, das sich Erde nennt?

In den nachfolgenden Kapiteln wird das Spektrum der KÜNSTLICHEN UNENDLICHKEITEN angerissen, die grösstenteils auf unserem Zahlensystem 0 – 9 beruhen. Und die offensichtlich dazu geführt haben, dass die Menschheit glaubt von dieser Warte aus auch die UNIVERSELLE UNENDLICHKEIT hinterfragen zu dürfen. Ein klares Wunschdenken somit, da unsere Wahrnehmung dieses unendlichen Universums nur auf subjektiv interpretierbare „Sichterlebnisse“ beruhen kann: In früheren Zeiten aus der Beobachtung der sich offenbarenden Himmelsphänomene von der Erde aus und heute aus der (digitalen) Interpretation zahlloser Lichtsignale, die mittels weitreichender Weltallteleskope, beispielsweise des Hubble-Weltallteleskops (HST) von weitem aufgefangen werden.

Es ist dies zwar eine grandiose Weltraumleistung aber es bleibt dennoch die Frage wie die aus der Tiefe des Weltalls zu uns durchdringenden Lichtsignale letztendlich (wohl mittels spezieller (KI-)Software) zu deuten sind. Wir tun das (bis heute) zwar gerne gemäss der Urknall-Theorie im Sinne des WERDENS aber wir werden das – wegen der bereits mehrfach erwähnten, beschränkten Leistungen unseres Denkvermögens – einfach nicht so weitermachen können. Hierzu lesen wir in Wikipedia:

„Das Hubble-Weltraumteleskop (Hubble Space Telescope, kurz HST) ist ein Weltraumteleskop, das von der NASA und der ESA gemeinsam entwickelt wurde und nach dem Astronomen Edwin Hubble benannt ist. Es arbeitet im Bereich des elektromagnetischen Spektrums vom Infrarotbereich über das sichtbare Licht bis in den Ultraviolettbereich.

Hubble-Daten

Masse:	11600 kg
Größe:	13,1 m Länge; max. 4,3 m Durchmesser
Start:	24. April 1990, 12:33 UTC
Startplatz:	Kennedy Space Center, LC-39B
Trägerrakete:	Discovery
Status:	in Betrieb
Umlaufzeit	95,8 min[1]
Bahnneigung	28,5°
Apogäum	560 km
Perigäum	556 km

Das HST wurde am 24. April 1990 mit der Space-Shuttle-Mission STS-31 gestartet und am nächsten Tag aus dem Frachtraum der Discovery ausgesetzt. Es war das erste von vier Weltraumteleskopen, die von der NASA im Rahmen des „Great Observatory Programms“ geplant wurden. Die anderen drei Weltraumteleskope sind Compton Gamma Ray Observatory, Chandra X-Ray Observatory und Spitzer-Weltraumteleskop.

Nach dem Aussetzen des Teleskops stellte sich schnell heraus, dass die Bildqualität nicht den Erwartungen entsprach. Ein Fehler des Hauptspiegels führte zu Bildern, die praktisch nicht brauchbar waren. Drei Jahre später wurde 1993 mit Hilfe des COSTAR-Spiegelsystems der Fehler erfolgreich korrigiert. Nach dieser ersten Reparaturmission STS-61 fanden anschließend noch weitere Wartungsmissionen statt: (STS-82, STS-103, STS-109 und STS-125). Mit der letzten Wartungsmission wurde dann die COSTAR-Korrektur überflüssig, da alle Instrumente über ein eigenes System zu Korrektur des Spiegelfehlers verfügen.

2018 könnte das geplante James-Webb-Weltraumteleskop die Nachfolge des Hubble-Weltraumteleskops antreten. Es befindet sich derzeit im Bau (Stand: Oktober 2014) und ist ein Gemeinschaftsprojekt der NASA, der ESA und der kanadischen Weltraumagentur (CSA).