hoewel we korstbewoners op mooie koele grond lopen, is de aarde onder onze voeten een behoorlijk hete plaats. Er komt genoeg warmte uit het binnenste van de planeet om 200 kopjes hete koffie per uur te maken voor elk van Aarde ‘ s 6.,2 miljard inwoners, zegt Chris Marone, Penn State professor Geowetenschappen. In het midden wordt aangenomen dat de temperatuur hoger is dan 11.000 graden Fahrenheit, heter dan het oppervlak van de zon.
een doorsnede van de aarde vertoont drie concentrische lagen. Aan de buitenkant een dunne, harde korst van 10 tot 100 kilometer dik. Daaronder een donutvormige mantel van 2900 kilometer dik. In plaats van deeg bestaat het uit stroperig gesmolten gesteente dat heel langzaam stroomt, op een geologische tijdschaal. “Het beweegt ongeveer zo snel als je vingernagels groeien,” legt Marone uit.,
in het centrum van de aarde ligt een tweedelige kern. “Het binnenste gedeelte is ongeveer de grootte van onze maan,” zegt Marone, ” en heeft een dichtheid van in wezen staal.”De buitenste kern eromheen is een oceaan van vloeibaar metaal 2300 kilometer dik. De rotatie van de aarde laat deze Oceaan stromen en draaien, en het bewegende metaal genereert het magnetische veld van de planeet.
Het grootste deel van de warmte van de Aarde wordt opgeslagen in de mantel, zegt Marone, en er zijn vier bronnen die het warm houden., Eerst is er de warmte die overblijft van de eerste keer dat de zwaartekracht een planeet condenseerde uit de wolk van hete gassen en deeltjes in de pre-aarde ruimte. Toen de gesmolten kogel zo ‘ n 4 miljard jaar geleden afkoelde, verhardde de buitenkant zich en vormde een korst. De mantel is nog steeds aan het afkoelen.
” We denken niet dat deze oorspronkelijke warmte een groot deel is van de warmte van de aarde, ” zegt Marone. Het levert slechts 5 tot 10 procent van het totaal, “ongeveer dezelfde hoeveelheid als gravitatiewarmte.,”
om de gravitatiewarmte te verklaren, roept Marone opnieuw het beeld op van de hete, vers gevormde aarde, die niet van een consistente dichtheid was. In een gravitationeel sorteerproces genaamd differentiatie, werden de dichtere, zwaardere delen naar het centrum getrokken, en de minder dichte gebieden werden naar buiten verplaatst. De wrijving die door dit proces werd veroorzaakt, genereerde aanzienlijke warmte, die, net als de oorspronkelijke warmte, nog niet volledig is verdwenen.
dan is er latente warmte, zegt Marone. Dit type ontstaat doordat de kern uitdijt als de aarde van binnenuit afkoelt., Net zoals vriezen water verandert in ijs, dat vloeibare metaal wordt vast-en het toevoegen van volume in het proces. “De binnenste kern wordt elke duizend jaar met ongeveer een centimeter groter”, zegt Marone. De warmte die vrijkomt door deze expansie sijpelt in de mantel. Marone zegt echter dat het overgrote deel van de warmte in het binnenste van de aarde—tot 90 procent—wordt gevoed door het verval van radioactieve isotopen zoals kalium 40, Uranium 238, 235 en Thorium 232 in de mantel. Deze isotopen stralen warmte uit als ze overtollige energie afstoten en naar stabiliteit bewegen., “De hoeveelheid warmte veroorzaakt door deze straling is bijna hetzelfde als de totale gemeten warmte afkomstig van de aarde.”
radioactiviteit is niet alleen aanwezig in de mantel, maar ook in de rotsen van de aardkorst. Bijvoorbeeld, legt Marone uit, een 1-kilogram blok graniet op het oppervlak straalt een kleine maar meetbare hoeveelheid warmte (ongeveer zo veel als een .000000001 watt gloeilamp) door radioactief verval.
dat lijkt misschien niet veel. Maar gezien de uitgestrektheid van de mantel, het klopt, Marone zegt.,
ergens miljarden jaren in de toekomst, voorspelt hij, zouden de kern en de mantel genoeg kunnen afkoelen en stollen om aan de korst te voldoen. Als dat gebeurt, wordt de aarde een koude, dode planeet zoals de maan.
lang voordat een dergelijke gebeurtenis plaatsvond, zal de zon waarschijnlijk geëvolueerd zijn tot een rode reuzenster, en groot genoeg zijn geworden om onze mooie planeet te overspoelen. Op dat moment zal de warmte die er nog in de mantel zit, er nauwelijks toe doen.