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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



Nr. 31. 



Charakter haben mssen. In tieferen Schichten wird die 

 Viscositt dem Druck entsprechend zunehmen; da aber 

 berdies die Temperaturzunahme gegen das Centrum fr 

 gleiche Radialstrecken immer geringer wird (die ther- 

 mischen Tiefenstufen wachsen), folgt, dass eine Grenze 

 erreicht wird, bei welcher die geringe Temperaturdifferenz 

 in verticaler Richtung nicht mehr gengt, um die Viscositt 

 zu berwinden. 



Die Strmungen werden nur in den usseren Zonen 

 lebhaft sein und in der Tiefe aufhren. Der betreffende 

 Weltkrper verhlt sieh so, als ob er aus einem starren 

 Kern bestnde, welcher von einer Schale umgeben ist, 

 innerhalb deren sich Strmungen vollziehen. Whrend 

 die Wrmeabgabe der Schale namhaft ist, verliert der 

 liquide Kern die Wrme so langsam, als ob er starr 

 wre, indem er nur durch Leitung seinen Wrmcvorrath 

 abgeben kann. 



Dieselbe Betrachtung gilt fr einen gasfrmigen Ball, 

 welcher aus Schalen von verschiedenem Atomgewicht 

 besteht. Die thermische Energie wird aus den tiefen 

 Theilen nicht durch Strmung, sondern im wesentlichen 

 nur durch Leitung, mithin sehr langsam der Peripherie 

 bermittelt. 



Besteht diese Ableitung zu Recht, so sind die blichen 

 theoretischen Ableitungen ber den Abkhlungsvorgang 

 gasfrmiger Weltkrper zu modifieiren; die Abkhlungs- 

 periode eines Krpers gleich der Sonne, mithin die 

 Dauer der palontologischen Aera, ist viel lnger, 

 als gemeiniglich angenommen wird. 



Kruste, Magma und Gaskern erstarrender 

 W c 1 1 k r p e r. 



Die Zone, in welcher die Erstarrung eines gas- 

 frmigen Weltkrpers beginnt, wird eine verschiedene 

 Lage haben je nach den Mischungsverhltnissen und je 

 nach der durch die Masse des Krpers bedingten Ballungs- 

 temperatur. Wir setzen einen einfachen Fall: Der Kern 

 eines kleinen Weltkrpers bestehe aus Eisen, darber 

 lagere eine Hlle sogenannter permanenter Gase. In 

 diesem Falle beginnt die Condcnsation im Gebiete des 

 Kernes, wenn die Temperatur unter den kritischen Punkt 

 des Eisens gesunken ist; die Hlle condensirt sich erst 

 in einem weit vorgeschrittenen Stadium der Abkhlung. 

 Sollte jedoch durch Strmungen oder durch chemische 

 Vorgnge in der Tiefe Eisengas in die peripherischen 

 Gebiete getrieben werden, so kann hier allerdings Er- 

 starrung eintreten, lange bevor der Kern so weit abge- 

 khlt ist, dass er in den starren Zustand bergehen 

 kann. Whrend in den tiefen Zonen der Sonne eine so 

 hohe Gluth herrscht, dass Condensationen unmglich sind, 

 knnen tiefe Partien (Eisengas u. s. f.), welche durch 

 Eruption in das Gebiet der Corona geschleudert werden, 

 daselbst partiell condensirt werden oder wohl auch zur 

 Erstarrung gelangen.*) 



Hat ein Weltkrper von obiger Mischung eine grosse 

 Masse, mithin eine hohe Ballungstemperatur, so kann die 

 Condcnsation nicht im Kern, sondern sie wird in der 

 Schale des Eisenkernes beginnen, sobald die Tempe- 

 ratur in diesem Gebiete tief genug gesunken ist; der 

 Kern bleibt gasfrmig. Ueber der Kruste aber folgt 

 die Atmosphre. Die Erde reprsentirt diesen Typus; 



*) Da die Eruptionsgase sehr verdnnt sind, werden die 

 condensirten Partikel minimal sein; ihre Oberflche aber ist im 

 Verhltnis zum Volumen s-ehv gross. Da ferner wahrscheinlich 

 bei Explosionen ein Theil der Energie in Klektrieitt umgesetzt 

 wird, begreift es sich, dass diese minutisen Partikel trotz ihres 

 hohen npeeifischen Gewichtes durch die elektrische Repulsion in 

 der Region der Corona lange suspendirt erhalten werden. 



denn die Temperatur des Kernes liegt hher, als der 

 kritische Punkt des Eisens, aus welchem Stoffe wahr- 

 scheinlich die Hauptmasse der Erde besteht. 



Unterhalb der Kruste folgt ernptionsfhiges, durch 

 den Druck verfestigtes Magma, welches sich partiell ver- 

 flssigt, sobald der Druck in Folge einer Ruptur in der 

 Kruste vermindert wird. Unterhalb dieser Zone gelangen 

 wir in Regionen, in welchen die Temperatur so hoch 

 liegt, dass die Substanzen trotz des hohen Druckes nur 

 als Gase bestehen knnen. 



Man knnte einwenden, dass der Kohlenstoff, welcher 

 unschmelzbar ist, immerhin in diesen tiefen Regionen als 

 starrer Krper existiren knnte; die Thatsache aber, dass 

 und H im Magma gegenwrtig sind, ferner das Auf 

 treten von Kohlensure und Kohlenwasserstoff im Gefolge 

 von Eruptionen, endlieh der Kohlenwasserstoffgehalt der 

 Meteoriten machen es wahrscheinlich, dass auch diese 

 Substanz ganz oder theilweise in Verbindung mit II oder () 

 in grossen Tiefen im gasfrmigen Zustande existire. 



Die Gase mssen, dem hohen Druck entsprechend, 

 im Gebiete des Kernes sehr dicht sein; ihr Volumen niuss 

 dem Minimal- oder Molekularvolumen nahe kommen, 

 so dass thatschlieh die Erdkruste ber einem Gaskern, 

 welcher bedeutend dichter ist, als die Silicatkruste, 

 schweben mag, wie schon Franklin sich vorstellte.*) 



Deformirenden Krften gegenber werden so dichte 

 Gase sich etwa so verhalten, wie starre Substanzen; die 

 Annahme bezglich der Rigiditt unseres Planeten 

 wird durch die neue Erkenntniss nicht wesentlich alterirt. 



Die gegenwrtige Vorstellung ber die Constitution 

 eines Krpers gleich der Erde ergiebt das folgende Bild: 

 Ueber dem pseudorigiden Kern, welcher im wesentlichen 

 aus Eisengas bestehen mag, folgt die starre eruptions- 

 fllige Zone (Magma), darber die Kruste. Die drei 

 Zonen sind mit einander durch Uebergnge verbunden. 



Die Dicke der Erdkruste wird verschieden ab- 

 geschtzt **), je nach der Annahme ber den Schmelz- 

 punkt des Magmas. Diesbezglich ist zu beachten, dass 



1. die Temperatur nicht so hoch sein muss, dass alle 

 Bestandtheile sich verflssigen es gengt die Ver- 

 flssigung des Theiles, welcher am leichtesten schmilzt; 



2. dass die Temperatur, bei welcher die Silicate in der 

 Ofengluth schmelzen, nicht maassgebend ist, weil be- 

 kanntlich Laven in der Natur oft bei relativ niederer 

 Temperatur (dunkler Rothgluth) noch plastisch sind, wh- 

 rend sie im Ofen allerdings erst bei hoher Weissgluth 

 schmelzen. Die Gegenwart einer geringen Menge Wassers 

 setzt eben den Schmelzpunkt der Silicate herab, wie ja 

 auch der Schmelzpunkt der Salze durch dasselbe Moment 

 wesentlich erniedrigt wird. Whrend die Laven im ( ifen 

 weit ber 1000 erhitzt werden mssen, bis sie erweichen, 

 ist das gluthfeuchte Magma unter Umstnden schon bei 

 700 plastisch. 



Dazu kommt, dass in Folge einer Ruptur der Erd- 

 kruste bedeutende Tensionsdifferenzen in der Tiefe 

 erregt werden, und dass hierdurch Temperatursteige- 

 rungen von mehreren 100 verursacht werden knnen. 

 Demnach ist es durchaus nicht unwahrscheinlich, dass im 

 gegebenen Falle schon in 20 km Tiefe, bei einer Tempe- 

 ratur von 500 in Folge einer tiefgreifenden Ruptur eine 

 Deformationswrme Platz greifen mag, welche gengt, 

 die starren Massen eruptionsfhig zu machen.***) 



*) Reyer, Physik der Eruptionen 1877 S. 192; S.Gnther, 

 Geophysik, ber den gasfrmigen Zustand des Erdkernes. 

 **) 40 bis ber 100 km. 

 ***) Die Thatsache, dass auch weissgluhende. leichtflssige 

 Laven zur Eruption gelangen, steht nicht im Willerspruch mit 

 dieser Ausfhrung: sie erklrt sich aus der verschiedenen 

 Schnelligkeit der Rupturbildung und aus der Concurrenz der 

 Schlieren. 



