Samenvatting Aardwetenschappen

Ontstaan en inwendige structuur
van de
aarde
Structuur van het heelal
- Zonnestelsel: zon & planeten
- Sterrenstelsel / galaxie: geheel v sterren, vb Melkwegstelsel = zon + veel andere sterren
- Galaxie cluster: verzameling sterrenstelsels
- Galaxie superclusters: verzameling galaxie clusters


Ontstaan van het zonnestelsel en de aarde
Nebula theorie
- Zonnestelsel ontstaan uit roterende stofnevel afkomstig v vroegere supernova’s (H & He
meest voorkomende elementen in stofnevel, zwaardere elementen gecombineerd tot
kristallen & gesteentengruis)
- Roterende nevel samengetrokken door gravitatie, mogelijke oorzaak: explosie nabije ster
in supernova
- Door samentrekking nevel sneller roteren  toename middelpuntvliedende kracht
 deel materie geconcentreerd in afgeplatte schijf
- Verdere contractie materie  vorming zon in centrum roterende nevel, in afgeplatte
schijf materie geconcentreerd tot planeten, manen, planetoïden
- Waarnemingen verklaard door Nebula theorie
o >99% massa zonnestelsel in zon (contractie materie)
o Alle planeten roteren rond zon in zelfde zin (roterende stofnevel)
o Planeten roteren rond zon volgend ellipsvormige banen in +/- zelfde vlak
(afgeplatte schijf)
o Chemische samenstelling & omvang hemellichamen:
 Zon: lichte elementen (H, He)
 Aardse / binnenplaneten: zware elementen (Fe, Ni) + klein
 Jupiter- / buitenplaneten: lichte elementen (H, He) + groot
 Verklaring: tijdens vorming zonnestelsel in centrum roterende stofnevel
meeste materie samengetrokken, grote gravitatie zon  lichte
elementen van nabijgelegen planeten makkelijk onttrokken

,Ontstaan van de aarde en aardse planeten
- Binnenplaneten / Aardse planeten: 4 planeten dichtste bij zon gelegen (Mercurius,
Venus, Aarde, Mars)
- Kern: zware elementen (Fe, Ni)
- Rond kern dikke schil: lichtere (nog steeds best zware) elementen (Silikaten)
- Harde buitenste gedeelte Aardse planeet = korst
- Ontstaanstheorie
o Accretie (opwarming + smelten)
 Materie naar vormende aarde getrokken, bij impact brokstukken op
aardopp kinetische energie deels omgezet in warmte
 Door gravitatie & contractie v materie in vroege aarde potentiële energie
omgezet in warmte
 Warmte groot genoeg om jonge Aardse planeten & heterogene
accretiemateriaal volledig te smelten
o Differentiatie (afkoelen + smelten)
 In opgesmolten Aardse planeten zwaarste elementen (Fe, Ni) migreren
naar kern, lichtere elementen (O, Si, Al, Mg) migreren naar buiten &
combineren daar tot silikaatmineralen  gelaagde structuur
 Accretie & contractie neemt af  Aardse planeten koelen af & buitenste
opgesmolten massa v silikaatmineralen stolt tot korst  ontstaan vrij
egale primaire korst / lithosfeer v basalt
 Vorming primaire korst remde verdere afkoeling Aardse planeten af
 nu zelfs nog groot deel inwendige aarde geheel / volledig gesmolten
o Atmosfeer (uniek voor aarde)
 Bij opsmelten v planeten vrijkomen H & He in gasvormige toestand
 vorming primaire atmosfeer
 Primaire atmosfeer snel verloren door aantrekking H & He naar zon
 Vorming secundaire atmosfeer door zwaardere gassen die ontsnappen
uit silikaatschil: samenstelling verschilt weinig v gassen die vrijkomen bij
vulkaanuitbarstingen (CO2, N2, H2O, CO, NH3, CH4, HCl), O2 zeldzaam
 Mercurius: gassen secundaire dampkring weggetrokken door gravitatie
zon  veel gevoeliger voor meteorieten (geen wrijving met lucht)

De buitenplaneten
- Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus: staan op grote afstand zon  buitenplaneten
- Lichte elementen
o Zware kern: silikaten
o Lichte schil: H, He
 Binnenschil: vloeibaar
 Buitenschil: gasvormig
- Veel groter, meer materie weggeslingerd naar buitenkant zonnestelsel, grote dampkring
want planeten konden stoffen wel vasthouden

,Inwendige structuur van de aarde
Informatie uit boringen en ontsluitingen
- Ontsluitingen: lokale verticale doorsneden vd aardkorst, ontstaan natuurlijk door
riviersnijdingen, meestal niet heel diep
- Boringen: voor diepere observaties

Informatie uit seismische golven
- Scannen dmv trillingsgolven ipv vb röntgengolven bij platen nemen
- Heel krachtige golven nodig  gebruik natuurlijke golven die voortplanten doorheen
hele aarde: aardbevingsgolven / seismische golven
- Aardbevingen meten met seismogrammen (staan over hele wereld)
- 3 soorten golven waarnemen met seismograaf
o P golven: primaire golven
 Snelste seismische golven (5km/s)
 Compressie golven: planten voort door materiaal als opeenvolging v
compressie & decompressie (samendrukken & uitrekken)
o S golven: secundaire golven
 Minder snel (2,5km/s)
 Schuif golven: doen materiaal op & neer bewegen volgens richting
loodrecht op voortplantingsrichting golf
o Evt oppervlakte golven: brengen vaak meeste schade aan
 2km/s
 Enkel aan aardopp, hebben vrij opp nodig om voort te planten
 Kunnen horizontale & verticale verplaatsing v materiaal veroorzaken
- Voorplantingssnelheid v seismische P & S golven afh v dichtheid v materiaal waarin ze
voorplanten
- Als golf invalt op grensvlak tussen 2 verschillende materialen  gedeelte golf weerkaatst
op grensvlak (reflectie) & ander deel dringt door in 2de materiaal maar onder andere
hoek dan invalshoek (refractie)

, Gelaagde opbouw
- Uit analyse veel seismografische gegevens  P & S golven planten voort volgens
gebogen lijnen: komt door refractie die optreedt door toename in dichtheid v
aardmateriaal met toenemende diepte onder aardopp
- Ook aanwezigheid schaduwzones: zones op aarde waarin bij bepaalde aardbeving
seismografen geen P/S golven waarnemen
o Geen P golven in schaduwzone tussen 105° & 142°  in binnenste vd aarde kern
die bestaat uit ander materiaal met lagere dichtheid dan buitenste schil
o S golven niet waargenomen in schaduwzone onder hoekafstand >105°  kern
vloeibaar (S golven kunnen niet voortplanten in volledig vloeibare materie)
- P & S golven ondergaan niet enkel refractie maar worden ook gereflecteerd op sommige
contactvlakken tussen aardlagen  diepte contactvlakken kunnen bepalen
- Conclusie: snelheid verandert op bepaalde dieptes drastisch: drastische veranderingen =
discontinuïteiten, oorzaak: plotse veranderingen in samenstelling vh inwendige vd
aarde, komen overeen met contactvlakken
o Mohorovic discontinuïteit: snelheid P golven neemt drastisch toe, diepte: 5-
65km, buitenste gedeelte boven Mohorovic discontinuïteit = korst,
eronder = mantel
o Gutenberg discontinuïteit: snelheid P golven neemt bruusk af , S golven dringen
niet door, onder Gutenberg discontinuïteit vloeibare kern