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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



Nr. 31. 



Charakter haben müssen. In tieferen Schichten wird die 

 Viscosität dem Druck entsprechend zunehmen; da aber 

 überdies die Temperaturzunahmc ^'cgen das Centrum für 

 gleiche Radialstrecken immer geringer wird (die ther- 

 mischen Tiefenstufen wachsen), folgt, dass eine Grenze 

 erreicht wird, bei welcher die geringe Tempcratnrdiflferenz 

 in verticaler Richtung nicht mehr genügt, um die VMscositüt 

 zu überwinden. 



Die Strömungen werden nur in den äusseren Zonen 

 lebhaft sein und in der Tiefe aufboren. Der betreffende 

 Weltkörper verlullt sich so, als ob er aus einem starren 

 Kern bestände, welcher von einer Schale umgeben ist, 

 innerhalb deren sich Strönmngen vollziehen. Während 

 die Wärmeabgabe der Schale namhaft ist, verliert der 

 liquide Kern die Wärme so langsam, als ob er starr 

 wäre, indem er nur durch Leitung seinen Wärmcvorrath 

 abgeben kann. 



Diesell)e Betrachtung gilt für einen gasförmigen Ball, 

 welcher aus Schalen von verschiedenem Atomgewicht 

 besteht. Die themiische Energie wird aus den tiefen 

 Theilen nicht durcli Strömung, sondern im we><cntlichcn 

 nur durch Leitung, mithin sehr langsam der Peripherie 

 übermittelt. 



Besteht diese Ableitung zu Recht, so sind die üblichen 

 theoretischen Ableitungen über den Abkülilungsvorgang 

 gasförmiger Weltkörper zu niodificiren; die Abkühiungs- 

 periode eines Körpers gleich der Sonne, mithin die 

 Dauer der paläontologisehcn .\era, ist viel länger, 

 als gemeiniglich angenommen wird. 



Kruste, Magma und Gnskern erstarrender 

 Welt k ö r p e r. 



Die Zone, in welcher die Erslarrtmg eines gas- 

 förmigen Weltköri)ers beginnt, wird eine verschiedene 

 Lage haben je nach den Miscliungsveriiältnissen und je 

 nach der duicli die Masse des Körpers liedingtcn BiiUungs- 

 tempcratur. Wir .setzen einen einfachen Fall: Der Kern 

 eines kleinen Weltkörpers bestehe aus Eisen, darüber 

 lagere eine Hülle sogenannter ])ermanenter Gase. In 

 diesem Falle beginnt die Condensation im Gebiete des 

 Kernes, wenn die Temj)eratur unter den- kritischen Punkt 

 des Eisens gesunken ist; die Hülle condensirt sich erst 

 in einem weit vorgeschrittenen Stadium der Abkühlung. 

 Sollte jedoch durch Strömungen oder durch chemische 

 Vorgänge in der Tiefe Eisengas in die ])eii})herischen 

 Gebiete getrieben werden, so kann hier jilirrdings Er- 

 starrung eintreten, lange bevor der Kern so weit abge- 

 kühlt ist, dass er in den starren Zustand übergehen 

 kann. Während in den tiefen Zonen der Sonne eine so 

 hohe Gluth herrscht, dass Condensationeu unmöglich sind, 

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

 Eruption in das Gebiet der Corona geschleudert werden, 

 daselbst paitiell condensirt werden oder wohl auch zur 

 Erstarrung gelangen.*) 



Hat ein Weltkörper von obiger Mischung eine grosse 

 Masse, mithin eine hohe Baliungstemperatur, so kann die 

 Condensation 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 gasförmig, üeber der Kruste aber folgt 

 die Atmosphäre. Die Erde repräsentirt diesen Typus; 



*) Da die Ei'uptionspase snlir vci-düunl sind, werden die 

 condensirten Partikel niininml sein; iliro Olierfläclie aber ist im 

 Veriiiiltniss zum Volumen ^elir gross. Da ferner wahrscheinlich 

 bei Explosionen ein Tlieil der Energie in Elektricität. umgesetzt 

 wird, begreift es sieh, dass diese minutiösen Partikel trotz ihres 

 hohen speeifisehen Gewichtes durch die elektrische Repulsion in 

 der Ivegion der Corona lange suspondirt erhalten werden. 



denn die Temperatur des Kernes liegt höher, als der 

 kritische Punkt des Eisens, aus welchem St(jffe wahr- 

 scheinlich die Hauptmasse der Erde besteht. 



Unterhalb der Kruste folgt eruptionsfäiiiges, durch 

 den Druck verfestigtes Magma, welches sich partiell ver- 

 flüssigt, sobald der Druck in Folge einer Ruptur in der 

 Kruste vermindert wird. Unterhalb dieser Zone gelangen 

 wir in Regionen, in welchen die Tempeiatnr so lioch 

 liegt, dass die Substanzen trotz des IhiIumi Dnickcs nur 

 als Gase besteben können. 



Man könnte einwenden, dass der Kohlenstciff, welclier 

 unschmelzbar ist, immerhin in diesen tiefen Regionen als 

 starrer Körper existiren könnte; die Tliatsachc aber, dass 

 und H im Magma gegenwärtig sind, ferner das Auf 

 treten von Kohlensäure und KoliienwasserstotT im Gefolge 

 von Eruptionen, endlich der Kulileiuvasserstoffgehalt der 

 Meteoriten machen es wahrsehciidicii, dass aiu-h diese 

 Substanz ganz oder theihvcise in Verliindung nnt H oder 

 in grossen Tiefen im gastorndgen Zustande cxistire. 



Die Gase müssen, dem hohen Druck entsprechend, 

 im Gebiete des Kernes sehr dicht sein; iin- Volumen nmss 

 dem Minimal- oder Molekularvolumen naiie kommen, 

 so dass thatsächlich die Erdkruste über einem (iaskern, 

 welcher bedeutend dieiiter ist, als die Silicatkruste, 

 schweben mag, wie schon Franklin sich vorstellte.*) 



Deformirenden Kräften gegenüber werden so dichte 

 Gase sich etwa so verlialten, wie starre Substanzen; die 

 Annahme bezüglich der Rigidität unseres l'laneten 

 wird durch die neue Erkeinitniss nicht wesentlich alterirt. 



Die gegenwärtige Vorstellung über die Constitution 

 eines Körpers gleich der Erde ergiebt das folgende Bild: 

 Ueber dem pseudorigiden Kern, welcher im wesentlichen 

 aus Eisengas bestehen mag, folgt die starre eruptions- 

 fähige Zone (Magma), darüber die Kru.ste. Die drei 

 Zonen sind mit einander durch Uebergänge verbunden. 



Die Dicke der Erdkruste wird verschieden ab- 

 gesehätzt**), je nach der Annahme über den Schmelz- 

 punkt des Magmas. Diesbezüglich ist zu beachten, dass 



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

 Bestandtheile sich verflüssigen — es genügt die Ver- 

 flüssigung des Theiles, welcher am leichtesten schmilzt; 



2. dass die Temi)eratur, bei welcher die Silicate in der 

 Ofengluth schmelzen, nicht maassgeltend ist, weil be- 

 kanntlich Laven in der Natur oft bei relativ niederer 

 Temperatur (dunkler Rothgluth) noch plastisch sind, wäh- 

 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. Während die Laven im Ofen 

 weit über 1000° erhitzt werden müssen, bis sie erweichen, 

 ist das gluthfeuchte Magma unter Umständen schon bei 

 700° plastisch. 



Dazu kommt, dass in Folge einer Ruptur der Erd- 

 kruste bedeutende Tensionsdiff erenzen in der Tiefe 

 erregt werden, und dass hierdurch Temperatursteige- 

 rungen von mehreren 100° verursacht werden können. 

 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 

 Deformationswärme Platz greifen mag, welche genügt, 

 die starren Massen eruptionsfähig zu machen.***) 



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

 Geophysik, über den gasförmigen Zustand des Erdkoi-nes. 

 **) 40 bis über 100 km. 

 ***) Die Thatsache, dass auch weissglühende. leichtflüssige 

 Laven zur Eruption gelangen, steht nicht im Widerspruch mit 

 dieser Ausführung: sie erklärt sich aus der verschiedenen 

 Schnelligkeit der Rupturbildiing und aus der Coneurrenz der 

 Schlieren. 



