Was wäre, wenn Sie durch das Zentrum der Erde fliegen würden? Die Antwort ist etwas seltsam

Apophobie ist die Angst vor dem Fallen, die die meisten Menschen und Tiere bis zu einem gewissen Grad haben. Stellen wir uns eine äußerst furchterregende Situation vor: Was würde passieren, wenn Sie in den Mittelpunkt der Erde fallen würden?

In Jules Vernes Science-Fiction-Roman „Reise zum Mittelpunkt der Erde“ begeben sich die Protagonisten tief in die Erde und entdecken ein Fantasieland voller seltsamer Kreaturen und eines unterirdischen Klimasystems. Würden Sie diese Reise zum Mittelpunkt der Erde allerdings im wirklichen Leben unternehmen, würden Sie zwar nicht auf Dinosaurier, Monster und eine Untergrundgesellschaft treffen, aber die Reise wäre dennoch voller Gefahren.

Was also würde aus wissenschaftlicher Sicht auf einer Reise zum Mittelpunkt der Erde passieren?

Was wir wissen ist, dass sich unter der felsigen Kruste und dem heißen Erdmantel ein äußerer und ein innerer Kern befinden. In Wirklichkeit ist es jedoch niemandem gelungen, die Tiefen des Erdmantels zu erforschen, sodass wir keine Umweltproben aus erster Hand erhalten können. Es ist jedoch offensichtlich, dass dieser Bereich für das Überleben des Menschen nicht geeignet ist. Der äußere Erdkern besteht aus flüssigem Metall mit hoher Temperatur und an manchen Stellen ist die Temperatur sogar höher als auf der Sonnenoberfläche. Der innere Kern ist ebenso heiß und dicht und weist einen Druck von etwa dreieinhalb Millionen Atmosphären auf. Ohne professionelle Ausrüstung kann der Mensch im Allgemeinen nur etwa zwei bis vier Atmosphären Druck standhalten. Darüber hinaus muss sich der Planet aufgrund seiner Lage im inneren Erdkern auch etwas schneller drehen als andere Teile der Erde.

Wenn Sie zum Mittelpunkt der Erde fallen würden, würden Sie Folgendes vorfinden. Tatsächlich ist es dem Menschen jedoch bisher nicht gelungen, so tief zu bohren. Die bisher tiefste Bohrung ist das Kola-Supertiefbohrloch in Russland. Es liegt mehr als 12.226 Meter unter der Erde, ist aber nur 23 Zentimeter breit. Sie könnten also stecken bleiben und sich den Knöchel schwer verstauchen, was Sie daran hindern würde, im freien Fall auf den Grund des Kola-Bohrlochs zu gelangen.

Und selbst wenn man ihm auf den Grund gehen könnte, wäre er immer noch sehr, sehr weit vom Mittelpunkt der Erde entfernt. Tatsächlich haben Sie die Erdkruste noch nicht einmal durchbrochen.

Das Kola-Bohrloch ist 40.000 Fuß tief, aber allein die äußerste Schicht der Erdkruste ist 120.000 Fuß tief. Sie müssten 20 Millionen Fuß oder etwa 4.000 Meilen zurücklegen, um zum genauen Mittelpunkt der Erde zu gelangen – dem Zentrum des inneren Erdkerns.

Selbst wenn es einen Eingang gäbe, der tief und breit genug wäre, um bis zum Erdmittelpunkt zu reichen, wie lange würde es unserer Meinung nach dauern, vom Eingang aus den Boden zu erreichen? Dies kann vom kostenlosen Abrechnungssatz abhängen.

Normalerweise ist die freie Fallgeschwindigkeit der Punkt, an dem der Widerstandswert (normalerweise der Luftwiderstand) und die durch die Schwerkraft ausgeübte Kraft ausgeglichen und aufgehoben sind und das fallende Objekt nicht mehr beschleunigt, d. h., die Geschwindigkeit des Objekts nimmt nicht mehr zu.

Bei der Geschwindigkeit spielen viele Variablen eine Rolle und es ist bekannt, dass Fallschirmspringer im freien Fall Geschwindigkeiten von etwa 190 km/h erreichen können, wenn sie in Bauchlage absteigen. Und Fallschirmspringer (im freien Fall kopfüber) können Geschwindigkeiten von über 300 Meilen pro Stunde erreichen. Aus all dem oben Gesagten geht hervor, dass es, wenn man nur die Geschwindigkeit berücksichtigt und davon ausgeht, dass der Luftwiderstand unter der Erde etwa der gleiche ist wie über der Oberfläche, etwa 33 Stunden und 20 Minuten dauern würde, um auf dem Bauch zum Mittelpunkt der Erde zu fallen.

Wenn Sie es kopfüber tun, dauert es nur 13 Stunden und 20 Minuten. In Wirklichkeit werden diese Zahlen jedoch stark von Änderungen der Schwerkraft beeinflusst ... mehr dazu später! Natürlich ist es nicht so einfach, den Mittelpunkt der Erde zu erreichen, indem man einfach ein Loch gräbt, das tief und breit genug ist, und sich hineinwirft.

In der Praxis würden Sie auf dem Weg zum inneren Erdkern nicht einmal länger als ein paar Augenblicke überleben. Mit anderen Worten, selbst wenn Sie nur den äußeren Erdkern oder sogar nur den Erdmantel erreichen möchten. Die Hauptschwierigkeiten bestehen in der hohen Temperatur und dem hohen Druck, außerdem muss das Problem des Sauerstoffmangels überwunden werden.

Die derzeitige Standard-Sauerstoffflasche hat eine Lebensdauer von nur etwa 5 Stunden, Sie müssen also auf jeden Fall mehr als eine Sauerstoffflasche mitführen. Das Mitführen dieser Sauerstoffflaschen erhöht zweifellos Ihre Freifallgeschwindigkeit, sodass Sie Ihr Ziel schneller erreichen.

Stellen wir uns dennoch vor, Sie würden diese Operation in der Zukunft durchführen, wenn die Technologie weiter fortgeschritten wäre und Sie über ausreichend Sauerstoff verfügen würden, sodass Sie sich keine allzu großen Sorgen machen müssten.

Hier herrschen dann nur noch extreme Hitze und enormer Druck. Generell gilt: Obwohl die Temperaturschwankungen je nach Standort variieren, steigt die Temperatur mit zunehmender Tiefe der Erde allmählich an und man spürt deutlich, dass es nur wenige Meter unter der Oberfläche wärmer ist als an der Erdoberfläche. Wenn Sie tiefer gehen, werden Sie feststellen, dass der Druck hier allgemein zunimmt (und immer mehr Luft auf Sie drückt). Nehmen wir außerdem an, Sie haben einige Vorbereitungen getroffen und speziell für die „Reise zum Mittelpunkt der Erde“ angefertigte Kleidung angezogen, die Ihre Körpertemperatur halten und Ihr Überleben während dieser Reise sichern kann. Wissen Sie, wie es Sie vor den hohen Temperaturen schützt?

Die Mponeng-Goldmine ist mit einer Tiefe von 2,5 Meilen (ungefähr 4.000 Metern) die tiefste Mine der Welt und die Bergleute brauchen eine Stunde, um von der Oberfläche aus den Boden der Mine zu erreichen. Obwohl die Temperatur im Tunnel auf ein für Menschen erträgliches Niveau abgekühlt wurde, hat die Temperatur des Gesteins in dieser Tiefe 60 °C erreicht und ist damit höher als die höchste Temperatur, die bisher am Boden gemessen wurde. Bei einer weiteren Senkung wird die Zahl noch erschreckender.

An der Verbindungsstelle zwischen Kruste ② und Mantel ③, etwa 32 bis 48 Kilometer von der Oberfläche entfernt, beträgt die Temperatur 200 bis 400 °C. Wenn diese Reise die Mitte des Erdmantels erreicht, befinden wir uns bereits 900 Meilen (ungefähr 1.448 Kilometer) unter der Oberfläche unseres Planeten. Bevor wir in den äußeren Kern vordringen, erreichen wir zunächst den Boden des Erdmantels in einer Tiefe von 1.800 Meilen (ungefähr 2.900 Kilometern), wo die Temperatur 4.000 °C beträgt und der Druck bis zu 1,4 Millionen Atmosphären④ (1,4 GPa) beträgt. Obwohl Sie einen Ort, der so nahe am Erdmittelpunkt liegt, möglicherweise nicht durch ein Loch erreichen können, würde Ihr Körper ohne einen äußerst fortschrittlichen Druckausgleichsanzug aufgrund des enormen Drucks augenblicklich auseinandergerissen werden.

Sobald Sie den äußeren Kern ⑤ betreten, werden Sie Temperaturen von über 7500 °C und einem Magnetfeld ausgesetzt, das fünfzigmal stärker ist als das an der Oberfläche. Wenn man tiefer in den inneren Kern vordringt, sinkt die Temperatur auf 5.500 °C – eine relativ kühle Temperatur, aber der Druck steigt auf 3,5 Millionen Atmosphären (3,5 GPa). Und unsere Reise ist noch nicht zu Ende, Sie haben noch einen ziemlich langen Weg vor sich.

Der Radius des inneren Kerns ⑥ beträgt nur etwa 750 Meilen (etwa 1.200 Kilometer), was etwa 70 % des Radius des Mondes entspricht. Wenn Sie sich also weiterhin mit der freien Sinkgeschwindigkeit ⑦ bewegen, bleiben Ihnen nur noch 2 bis 6 Stunden Reisezeit, es sei denn, Sie hören auf, sich mit dieser Geschwindigkeit fortzubewegen. Dies bringt uns zur Rolle der Schwerkraft. Wenn wir uns entlang des inneren Kerns nach innen bewegen, hat die Schwerkraft nicht mehr dieselbe Wirkung wie an der Oberfläche.

Die Mponeng-Goldmine ist derzeit die tiefste Mine der Erde und gilt als eine der bedeutendsten Goldminen. Die Mine in Carltonville, Südafrika, gehört Harmony Gold und produzierte im Jahr 2021 5,45 Tonnen Gold. – China Gold News.2022.5.27.04-Mining-Overseas

Der äußere Kern ist durch die Gutenberg-Weichert-Diskontinuität vom Mantel getrennt. Diese Diskontinuität ist die Übergangsfläche zwischen fester und flüssiger Phase und weist darauf hin, dass der äußere Kern geschmolzen ist. Die Grenze zwischen dem inneren und äußeren Kern ist etwa 5.145 Kilometer tief und weist eine klare Schnittstelle auf, die den Phasenübergang von flüssig zu fest darstellt.

Der größte Teil der Erdmasse befindet sich normalerweise über Ihnen, sodass die Schwerkraft schwächer spürbar ist und Ihre Endgeschwindigkeit somit geringer ist. Daher ist es äußerst schwierig vorherzusagen, wie lange Sie tatsächlich brauchen würden, um von der Erde zu fallen. Wahrscheinlich würden jedoch einige Wochen vergehen (mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit, dass dies möglich ist). Was passiert, wenn Sie endlich das Zentrum erreichen? Fällt man wirklich einfach rein und auf der anderen Seite wieder raus? Nicht wirklich. Das liegt an der Schwerkraft. Sie könnten vorübergehend von der Erde fallen, aber es würde nicht lange dauern, bis die Schwerkraft wieder einsetzt und Sie in die andere Richtung wieder nach oben zieht.

Sie wären dann in dieser Hin- und Herbewegung gefangen, bis Sie genau im Zentrum des Planeten landen würden; die innerste Region der Erde, wo Sie sich fühlen, als wären Sie schwerelos. Es wäre, gelinde gesagt, ein ungewöhnlicher Ruheplatz! In der realen Welt ist es eine Reise, die Sie niemals unternehmen würden. Dies ist physikalisch unvorstellbar und praktisch unmöglich, sodass Ihre Bottomophobie, Ihre Angst vor Stürzen, Sie noch nicht in Panik versetzen muss. Aber wenn es ein Loch gibt, das tief und breit genug ist, eine ausreichende Sauerstoffversorgung und einen hochmodernen Druckanzug, der den extrem hohen Temperaturen standhält, dann können wir die Reise zumindest beginnen.

Jeder, der es wagt, in die gefährlichen Tiefen der Erde vorzudringen, wird mit Sicherheit als Weltheld und unermüdlicher Abenteurer gefeiert. Doch ohne eine Möglichkeit, von der anderen Seite der Erde herauszukommen, würden auch sie irgendwann der Schwerkraft zum Opfer fallen. Und das würde passieren, wenn Sie vom Erdmittelpunkt fallen würden.

Fy: Xia Hyun, alles, Eimer, dieser junge Mann, Roserina