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Erdbebenwellen und das Erdinnere in 3D – Schattenzonen der P- und S-Wellen

GeografieAufbau der Erde und OberflächenformenAlter 11–12

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Ein aufgeschnittener 3D-Globus zeigt Erdkruste, Erdmantel, flüssigen äußeren Kern und festen inneren Kern mit echten Tiefen und Temperaturen. Setzen Sie den Herd eines Erdbebens (entlang der Kruste ziehen, Tiefe einstellen) und drücken Sie Erdbeben!: P- und S-Strahlen breiten sich im Erdinneren aus und werden an jeder Schichtgrenze gebrochen, während S-Wellen am flüssigen äußeren Kern enden. 36 Seismometerstationen rund um den Schnitt und weitere auf dem Globus ändern ihre Farbe, wenn Wellen eintreffen, und ein Laufzeitdiagramm sowie ein Seismogramm zeigen die Schattenzone der S-Wellen (ab etwa 104°) und der P-Wellen (etwa 104°–140°) – den Beweis, dass der äußere Kern flüssig ist.

Lektion: Aufbau der Erde: Kruste, Mantel und Kern; wie Erdbebenwellen das Erdinnere sichtbar machen

Was sie zeigt

Niemand kann bis zum Erdkern bohren, deshalb erforschen wir das Erdinnere mit Erdbebenwellen. P-Wellen sind Kompressionswellen und laufen durch feste und flüssige Stoffe; S-Wellen sind Scherwellen und können Flüssigkeiten nicht durchqueren. Beide ändern ihre Geschwindigkeit mit der Tiefe, daher krümmen sich die Strahlen und werden an Schichtgrenzen gebrochen. Stationen mehr als etwa 104° vom Beben entfernt empfangen keine direkten S-Wellen – ein Zeichen, dass der äußere Kern flüssig ist –, und zwischen etwa 104° und 140° fehlen starke P-Wellen, weil der Kern sie ablenkt. Schwache P-Wellen durch den festen inneren Kern führten 1936 zu seiner Entdeckung.

So funktioniert es

Ziehen Sie den roten Punkt, um den Herd zu verschieben, stellen Sie die Herdtiefe ein, drücken Sie dann Erdbeben! und beobachten Sie die Strahlen. Tippen Sie eine Station an, um ihr Seismogramm und die Zeit S – P zu sehen, oder tippen Sie auf die Schnittfläche, um Tiefe, Temperatur und Wellengeschwindigkeiten abzulesen. Wählen Sie Nur P-Wellen oder Nur S-Wellen zum Vergleich, schalten Sie Schattenzonen ein und aus und ziehen Sie den Hintergrund, um die Schattenzonen auf dem Globus zu sehen.

Einstellbare Parameter

  • Wellenart P- und S-Wellen, Nur P-Wellen, Nur S-Wellen
  • Herdtiefe 10–700 km
  • Strahlen je Seite 6–40 Strahlen
  • Zeitraffer 30–300 ×
  • Schattenzonen anzeigen

Fragen zum Erkunden

  1. Warum registrieren Stationen auf der anderen Seite der Erde keine S-Wellen?
  2. Verschieben sich die Schattenzonen, wenn Sie die Herdtiefe ändern?
  3. Was verrät die Zeit zwischen dem Eintreffen der P- und S-Wellen über die Entfernung zum Beben?

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