Deutsch English Français Italiano Português Lietuviškai Nederlands      Русский 47  Helium aus dem Erdinneren Menu   |   zurück Im Erdinneren finden radioaktive Zerfallsprozesse statt, die Helium und Wärme produzieren. Allerdings macht die austretende Heliummenge nur 4% von dem aus, was man aufgrund der austretenden Wärme erwartet. Eine Erklärungsmöglichkeit für dieses Missverhältnis ist, dass der grösste Teil des Heliums im Erdinneren zurückgehalten wird. Die andere Möglichkeit besteht darin, dass die Erde noch aus der Entstehungszeit einen grossen Wärmevorrat in sich hat (was bedeutet, dass nicht alle Wärme durch radioaktiven Zerfall entsteht). Beide Möglichkeiten lassen sich kaum mit dem Modell einer alten Erde vereinbaren. Aus dem Erdinneren strömt infolge radioaktiver Zerfallsprozesse Helium. Zugleich entsteht Wärme, die ebenfalls an die Erdoberfläche entweicht. Unbestritten ist der Zerfall von Uran, Thorium und Kalium, bei dem die Edelgase Helium und Argon entstehen. Die durch den Zerfallsprozess erzeugte Wärmemenge müsste mit der Heliummenge, die aus der Erdkruste austritt, korrespondieren. Zur Erzeugung von einem Joule Wärme müssen im Erdinneren 10^12 He-Atome und 2 x 10^11 Ar-Atome produziert werden. Nun hat man den Wärme- und Heliumfluss aus dem Erdinneren gemessen: Der Wärmefluss, der im Bereich der Meere in der Erdkruste gemessen wird, beträgt 0,1W/m2. Die Heliummenge, die im Bereich der Meere aus dem Erdinneren kommt, beträgt 4 x 10^9 Heliumatome pro Quadratmeter pro Sekunde. Das daraus berechnete Helium/Wärme-Verhältnis ist 4 x 10^10 Atome pro Joule, was nur 4% von dem ausmacht, was man aufgrund der austretenden Heliummenge erwartet (1). Zwei Alternativen und zwei Probleme im Modell einer 4,5 Milliarden Jahre alten Erde: a)  Stellen wir uns vor, es befände sich zum jetzigen Zeitpunkt überhaupt kein Helium im Erdinneren. Wenn wir jetzt einen Zerfallsprozess starten, der so viel Wärme produziert, wie wir heute feststellen, so wäre in der Tat zu erwarten, dass zunächst nur ein kleiner Teil des Heliums den Weg bis an die Erdoberfläche schafft. Der grösste Teil würde im Erdmantel zurückgehalten werden. Allmählich müsste jedoch ein Gleichgewicht entstehen. Es ist nicht vorstellbar, dass nach 4,5 Milliarden Jahren immer noch ein Missverhältnis zwischen produziertem und austretendem Helium besteht. b)  Stellen wir uns vor, dass die austretende Wärme nur zu einem kleinen Teil auf radioaktive Zerfallsprozesse zurückzuführen sei. Auch das ist im Modell einer 4,5 Milliarden Jahre alten Erde kaum denkbar. Es ist schwer vorstellbar, dass sich die Erde in dieser langen Zeit immer noch nicht abgekühlt hat. Helium in der Erdatmosphäre: Interessant ist in diesem Zusammenhang auch die Tatsache, dass sich in der Erdatmosphäre weniger Helium befindet, als das Modell einer alten Erde voraussagt. Auch dieser Einwand hat seine Berechtigung, allerdings ist es noch ungeklärt, wie viel Helium aus der Atmosphäre ins Weltall entweichen kann und wie viele Heliumkerne durch den Sonnenwind in die Atmosphäre hineingelangen (2). These 48  |  Menu zurück (1)  E. Ronald Oxburgh und R. Keith O´Nions, Helium Loss, Tectonics, and the Terrestrial Heat Budget, Science 237, 25. Sept.1987, S. 1583-1588. (2)  Melvin A. Cook, Where is the Earth´s Radiogenic Helium?, Nature 179, 26. Januar 1957, S. 213. Comment this Site! Name* Email* Message*