In Edgar Rice, de fantasievolle roman van Burroughs "At the Earth's Core" (1914), boort de avontuurlijke jonge Engelsman David Innes het binnenste van de aarde hol en bewoonbaar. In werkelijkheid zou hij zijn verpletterd door druk of levend verbrand door de stijgende temperaturen. Dat komt omdat de aarde gedifferentieerd is in lagen van verschillende dichtheid en temperatuur, in tegenstelling tot de maan of een meteoor, die grotendeels homologe, koude rotsen zijn.

Definitie

De differentiatie van de aarde beschrijft de formatie in lagen, waaronder de ijzerrijke vaste kern, de gesmolten buitenste kern, de solide mantel en de korst waarop we leven.

Samenstelling

De kern van de aarde is de dichtste laag (ongeveer 7,87 gm /cm3), en bestaat grotendeels uit ijzer-nikkel-legeringen - zware metalen. Daarboven is de solide mantel grotendeels bestaande uit peridotiet (een rots, op zijn beurt samengesteld uit de mineralen olivijn en pyroxeen). De mantel is goed voor ongeveer 80 procent van het volume van de aarde. De dichtheid van de mantel is ongeveer de helft van die van de kern. Daarboven is de granietrijke korst, met een dichtheid van slechts 2,58 g /cm3. Boven de planeet is de atmosfeer, die waarschijnlijk werd gevormd door het vrijkomen van gassen uit het gesmolten binnenste van de aarde. De vroege atmosfeer was rijk aan kooldioxide en zwavelhoudende gassen. Water is mogelijk geïntroduceerd door ijsdrijvende meteoren die eens op de aarde hebben geregend.

Vorming

De jonge aarde leek als een protoplanet veel op de maan of een asteroïde - een koude rots, met dezelfde samenstelling op het oppervlak als in de binnenste lagen. In de loop van de tijd zorgden drie verschijnselen ervoor dat de aarde opwarmde en grotendeels gesmolten werd. De eerste was het radioactieve verval van de elementen uranium (U), thorium (Th) en kalium (K), die allemaal warmte produceerden. Ten tweede was zwaartekrachtcompressie, of de planeet 'die op zichzelf woog', waarin zwaartekrachtverwekkende energie tijdens verdichting werd omgezet in warmte. Densermaterialen, zoals het metaalijzer, migreerden naar de kern terwijl lichtere materialen zoals silicaten naar buiten migreerden om de mantel en korst te vormen. Derde waren meteorieten, die het aardoppervlak opwaste via schokgolven en impact. Na verloop van tijd steeg de temperatuur op het inwendige van de planeet tot het smeltpunt van ijzer (Fe) (door geologen de "ijzeren gebeurtenis" genoemd).

De toekomst van de aarde

We kunnen niet aannemen dat het differentiatieproces is voltooid, hoewel het relatief stabiel blijft. Het is mogelijk dat de interne warmte van de aarde zal blijven dalen tot een punt waarop de planeet solide is; op dat moment zal de aarde koud en dood zijn zoals de maan.