!Pforte!    » Pfade!

Mutter Erde im Lebensguertel der Milchstrasse

 

Wozu mag der Erde Eisenkern nuetze sein ?

Ich begleite Sie zu den Abschnitten:



 

 5   Fragen ziehen seit alters den neugierigen Sterngucker an sein riesiges Fernrohr:


Jede dieser Fragen ist mit abertausend Unterfragen behaftet; von denen manche nie beantwortet werden wird; meine ich.
Dennoch; wir Menschengeschoepfe sind forschende gleich denkende Wesen, die aus den Gegebenheiten der Umwelt Kenntnisse gewinnen, sie durch ihre Haende fuer kuenftiges Wirken nutzend.


Aus Gigaferne

Astronomen ziehen immer wieder Licht und andre elektromagnetische Strahlung zu Rate, die Megajahre bis Gigajahre unterwegs zu uns gelangt. Der naechste Fixstern, Proxima Centauri ist 2,25 ly entfernt, die Grosse Magellansche Wolke 159000 ly, das mit blossem Auge noch erkennbare Objekt, die Andromeda-Spiralgalaxie 2,365*106 ly, das optisch zugaengliche Weltall 3,265*109 Lichtjahre.
Nehmen wir Signale von dorther wahr, untersuchen sie, dann ueberbruecken unsre Gedanken etwa 3,3 Gigajahre in die Vergangenheit.
Achtung: 1 Lichtjahr ist 9454240512000 Kilometer lang.

Erkundet

Rück zum Beginn !

Juengst wurden aus den Spektren unserer Milchstrasse Erkenntnisse gewonnen, die auf eine Art Lebensguertel in ihr schliessen lassen. In "Spektrum der Wisenschaft" 12/2002 wird aufschlussreich mit vielen Abwaegungen berichtet. Gonzales, Brownlee und Ward, kundige Autoren, verweisen auf die Notwendigkeit schwererer Elemente als Wasserstoff und Helium, allsamt Metalle genannt, fuer die Bildung von Planeten. Daran ist auch das Gedeihen einer Biosphaere zwingend gebunden. In diesem galaktischen Lebensguertel sind Metalle angereichert, die mitsamt Eis zu Kluten verkleistern koennen. Aus solchen ballen sich hernach massigere Himmelskoerper zusammen gleich den Sternschnuppen, Kometen, Planeten nebst aehnlichen.

Lebensgurt der Milchstrasse

Das Sonnensystem bewegt sich inmitten dieses Lebensguertels. Er bildete sich vor ungefaehr 6 Gigajahre. Viele Sternexplosionen, Supernovae des Typs I und II, von deren gewaltigem Explosionsdruck die Erde wie 1 Staeubchen im Orkan fortgeweht werden wuerde, lieferten die unentbehrlichen Metallelemente fuer diesen galaktischen Ring des Lebens.
Er schwebt im Abstand zwischen 15000 bis 38ooo Lichtjahre um den unwirtlichen Kern unsrer heimischen Galaxis.

Metallerde

An den Beginn !

Dennoch, so beachtlich diese emsig gesammelten Forschungsergebnisse sind, niemand weiss genauer, wie das Sonnensystem, wie die Erde entstanden ist. Jedenfalls hat die Erde ein gut Teil der Metalle abbekommen. Der Erde mittlere Dichte betraegt 5,51 g/cm3; die ihres Kernes 12,15 g/cm3. Sonne mit 1,409 g/cm3 samt ihrer anderen Planeten sind weniger dicht.
Wir erfreuen uns der Reichhaltigkeit der Metalle, indem wir nuetzliche Erze schuerfen koennen, sie auftuermende Festlandschollen bilden mit hohen Felsgipfeln, die wir frohlockend erklettern.

In der Zeitschleife

Beim Lesen dieser Befunde und nachmaligem Ueberlegen dieshalb, ist mein Sinnen aus Gigajahre tiefster Vergangenheit der Gegenwart auf ungefaehr 200 Jahre nahe gekommen:
Wie wuerde es um die Zukunft menschlichen Wirkens bestellt sein, muessten wir des maechtigen eisernen Kernes unsrer lieben Mutter Erde entsagen?
Die Erde wird in Erdkruste bis 20 km Tiefe, Erdmantel bis 2900 km Tiefe und Erdkern bis 6370 km Tiefe gegliedert. Der Kern enthaelt vorwiegend ueber 84,6 Masse-% Eisen, restlich Nickel und wenig sonstige Elemente.

Eisenbedarf der Biospaere

An den Beginn !

Zur Entwicklung der Biosphaere samt ihrer Erhaltung bedarf es keiner massiven Stahlbarren. Den Lebwesen gilt Eisen nur als katalytischer Mikronaehrstoff, z.B. fuer Oxydation- und Reduktionstufen (Atmung). In Naehrloesung (Hydroponik) genuegt leistungsstarken Kulturpflanzen 0,002 g Fe in 1000 Gramm (1 Liter) Naehrlösung als Eisen(II)-phosphat oder Eisenchlorid oder Eisen(II)-sulfat (Eisenvitriol). Algen kommen mit weniger aus.
Der Bedarf der Biosphaere liegt weit unter dem Angebot der Erdkruste geschweige denn des Erdkernes. Die kontinentale Kruste enthaelt durchschnittlich 4,75 Masse-% Fe, bietet also das mehrtausendfache; je Liter 47,5 Gramm.
Einfach gesagt: Die Biosphaere haette zu ihrer Entwicklung auf das meiste Eisen glatt verzichten koennen, hat es auch fuer ihre Erhaltung nicht noetig.

Erfindung

Wozu koennte jetzt das viele, viele Eisen nuetze sein?
Erfinderisch wie Mensch nun mal ist, begann er sinnig, statt mit rohen Erzknollen wild drauf los zu haemmern, diese listig aufzuschmelzen, aus dem gluehenden, spruehenden Eisenfluss handliche Werkzeuge und brauchbare Geraetschaften zu giessen, schmieden, walzen, drehen, nieten, schweissen, spanen, pressen.

Dynamo

An den Beginn !

Eine der entscheidenden Entdeckungen war 1866 die des dynamoelektrischen Prinzips und der folgende Bau der Dynamomaschinen, mengiger Erzeugung elektrischen Stromes dienend. Ohne solchen wuerde es unmoeglich bleiben, funktechnisch nach irgendwelchen Signalen ausserirdischer Sender zu lauschen oder selbst Lebenszeichen zu funken.
In den Generatoren nebst Transformatoren der Elektrotechnik stecken gewaltige Mengen reinen Eisens, das durch keinen andern Werkstoff ersetzt werden kann.
Eisen hat die wunderbare Eigenschaft, Elektronen in seinem Kristallgitter gleichstellen, in 1 Richtung halten zu koennen, dass deren niedliche Magnetfelder sich gepolt zu starker Zug- gleich Druckkraft buendeln. Innerhalb eines solch kräftigen Magnetfeldes wird in kreiselnden Drahtschleifen hochgespannter Elektrizitaetsstrom erzeugt. So werden beliebige mechanische Kräfte in jede Menge Elzit (Elektrizitaet) verwandelt.
 
Gerät zur Elziterzeugung Siehe nieden !

Eisenloser Erdkern?

An den Beginn !

Denken wir uns den schweren Fe_Ni_Kern laessig fort.
Ohne die magnetischen Eigenschaften des Eisens koennte kein Rechner betrieben werden. Ihr Bildschirm wuerde finster wie 1 schwarzes Loch gaehnen, ohne Anziehungskraft. Lichtschneller Austausch von Nachricht durch Funk wuerde unmoeglich sein. Kein einziges Weltraumschiff liesse sich starten und in die Ferne steuern.
Das durch die Plattentektonik unter Beben aus Rissen gluehend aufquellende und in Erzlagern erstarrende Eisen machts erst moeglich.

Elementanteile im Weltraum

SiliziumX*106
Wasserstoff2,5*1010
Helium2*109
Eisen1,1*106
Kohlenstoff1,4*107
Sauerstoff2,2*107


Ohne diese, fuer Weltraumverhaeltnisse ungewoehnlich massive Ansammlung von Eisen
––
mittlere kosmische Haeufigkeit der Elemente; auf 106 Silizium-Atome kommen: Wasserstoff 2,5*1010; Helium 2*109; Eisen 1,1*106; Kohlenstoff 1,4*107; Sauerstoff 2,2*107; aus dieser Sicht ist die Erde 1 Eisenplanet
––
waere die Menschheit in der Produktionsweise des so genannten Mittelalters romantisch verhaftet geblieben.

Mit der Postkutsche

An den Beginn !

1 braune Postkutsche, bespannt mit feurigen Rossen wuerde Ihnen eiligst diese Nachricht hier ueberbringen. Die Menschlinge haetten sich auf Erden gemuetlich einrichten duerfen, die bunten Blumen im Vorgaertchen giessen, und dabei 4 Gigajahre verharrend, bis sie von der zum Roten Riesen aufquellenden Sonne versengt wuerden.
Oder, vielleicht haette sie doch irgendein Gruenmaennel entdeckt, gar gerettet ?
Aber wozu ?
Kein Erfinder könnte irgendwelche Gedanken hegen, Funkgeraet samt Raketentriebwerk bauen zu wollen, denn ihm fehlete der geeignete Stoff, der seinen Geist zu derlei Erfindungen haette anstacheln koennen.
Machen Sie mal was aus dem Nichts, das Sie nie kennen werden und das niemals zwischen Ihre Finger gelangen wuerde?? Selbst dahin gerichtete Gedanken enden im Unvermoegen, werden als nutzlos vergessen.

In das Weltall

Aehnlich dem Eisen verhaelt es sich mit Kohle nebst Erdoel; aber die sind bereits biogenen Ursprunges. Gruenwuchs hat hier waehrend Jahrmillionen emsig sammelnd Sonnenphotonen als elektrochemisches Potential gehortet; dieses in riesigen Lagerstaetten hinterlassend. Nicht das Schwarze der Kohlen ist für uns bedeutend, sondern die heissen Flammen, die sonnenhell aus ihm schlagen.
Den im Erdreich fest verwurzelten Gruenlingen mangelt es der Tüchtigkeit, dem Schwerkraftsog der Erde zu entweichen. Eine andere Art des Lebens denn die ihrige vermag es nun. Durch geschickte Haende derer kann das Leben aus irdischer Huelle in die Tiefen des Weltraumes voran dringen. Der erfinderisch begabten Menschheit ist es moeglich.
Hierfür hat damals Gruenwuchs die energetische Voraussetzung ruehrig geschaffen.


Eisengehalt

Nachdem jeder Buchstabe laengst in Zeilen samt Absaetzen gesetzt worden war, rumorte ploetzlich ein Draengen in mir, mir den Eisenanteil der Erde in Zahlenverhaeltnissen annaehernd vorstellen zu koennen.
In meinem Buecherhaufen fand ich sofort keine Angaben. Also entschloss ich mich, selbst 3/2 Stunden zu rechnen, statt 3/1 Stunden erfolglos zu suchen. Mir ist klar, dass meine Rechnerei nur Etwawerte ergeben hat; denn niemand weiss genau, wie es da drinnen aussieht.

Der Hintergrund ist stahlblau; die Schrift lenzgruen.


SiliziumX*106
Wasserstoff2,5*1010
Helium2*109
Eisen1,1*106
Kohlenstoff1,4*107
Sauerstoff2,2*107
Mittlere kosmische Haeufigkeit der Elemente; auf X Atome Silizium kommen: Vorgabe: Erdmasse 5,515 * 1024 kg Erdvolumen 1,083 * 1024 dm³ Erddichte 5,515 kg/dm³ (im Durchschnitt) Krustedichte 2,84 kg/dm³ (oberste) Kerndichte 12,51 kg/dm³ (Erdkern) Eisendichte 7,874 kg/dm³ Nickeldichte 8,9 kg/dm³ Errechnet: Eisenanteil 4,184 * 1024 kg Eisenvolumen 5,314 * 1023 dm³ Restelemente 1,331 * 1024 kg deren Volumen 5,516 * 1023 dm³ Bringen Sie Ihren Rechner ingang ! Geben Sie ihm Stoff ! Für verbessernde Hinweise bin ich dankbar.
Erdler soellten eigentlich sagen:
 
                Wir leben auf einem riesigen   Ei S E N K L O T Z .

 

      7 Bilder zeigen Geraet der Elziterzeugung :

Dynamo Ringanker    Rechner Hugo II.    Postkutsche    Alte Riemenscheiben
 
Hochspanntransformator    Windgeneratoren    elek. Trinkwasserpumpe  
 
An den Beginn    » Zu den Pfaden !    Ruft den Pegasus !    
© 2004 Martin Grabo, WindiMühl