Hoe weten we dat? Seismische golven
Geen enkele boor heeft de mantel bereikt, en toch weten we dat de buitenkern vloeibaar is, omdat één soort aardbevingsgolf de andere kant van de planeet nooit bereikt.
Sleep om te draaien. Scroll of knijp om te zoomen.
Twee soorten golven
Wanneer een breuk verschuift, stuurt zij golven door de hele planeet. De snelste zijn P-golven, naar primair. Ze duwen en trekken het gesteente in de richting waarin ze voortbewegen, zoals een puls langs een uitgerekte veer. Ze kunnen door vaste stoffen, vloeistoffen en gassen. Daarna komen S-golven, naar secundair. Die schudden het gesteente zijwaarts, haaks op de voortplantingsrichting. Een vloeistof kan zulke zijwaartse schuifspanning niet dragen. Daarom kunnen S-golven helemaal niet door vloeistof reizen.
Beide golftypen worden sneller in dieper, stijver gesteente. Een schuin dalende golf buigt daardoor af, zoals licht in water, en kromt terug naar het oppervlak. Duizenden seismometers wereldwijd meten de aankomsttijden. Uit de vertraging op verschillende afstanden berekenen seismologen de golfsnelheid op elke diepte. Plotselinge snelheidsveranderingen markeren grenzen tussen lagen. De British Geological Survey vergelijkt dit met licht dat door een glazen prisma wordt afgebogen.
De schaduwzones
Meet de hoek langs de aarde vanaf de aardbeving: het punt recht ertegenover ligt op 180°. Directe S-golven worden tot ongeveer 104° gemeten en verdwijnen dan helemaal. Iets tussen mantel en middelpunt houdt ze tegen. Omdat S-golven alleen in vloeistof stoppen, moet die laag vloeibaar zijn. P-golven gedragen zich anders. Ook zij verdwijnen voorbij ongeveer 104°, maar vanaf ongeveer 140° verschijnen ze weer. Volgens USGS buigt de vloeibare kern ze af. Bij het binnengaan van de buitenkern vertragen P-golven sterk: vloeibaar ijzer geleidt ze langzamer dan het stijve gesteente erboven. Daardoor buigen ze sterk naar het middelpunt en komen ver weg weer boven. De ring aan het oppervlak tussen 104° en 140° ontvangt geen directe P-golven.
Je ziet dit in het model. Kijk naar de klok: na ongeveer 20 minuten bereiken P-golven de overkant van de aarde, S-golven nooit. Verplaats de schuif Beving en de schaduwzones bewegen mee. Ze ontstaan dus door het binnenste van de aarde, niet door iets bijzonders op één plek aan het oppervlak. In dit vereenvoudigde model komt de laatste P-straal die de kern net mist rond 97° boven. Echte golven buigen ook om de kernrand heen. Dat brengt zwakke P-golven nog wat verder.
| P-golf | Snelst, duwen en trekken, door vast en vloeibaar |
| S-golf | Trager, zijwaarts schudden, niet door vloeistof |
| P-schaduwzone | Op 104° tot 140° vanaf de aardbeving: geen directe P-golven |
| S-schaduwzone | Voorbij ongeveer 104° geen directe S-golven, dus de buitenkern is vloeibaar |
| Inge Lehmann, 1936 | Zwakke P-golven binnen de schaduwzone onthulden de binnenkern |
- Welke golven gaan niet door vloeistof?
- S-golven
- P-golven
- Beide
- Geen van beide
- Welke golven bereiken een seismometer als eerste?
- P-golven
- S-golven
- Ze komen tegelijk aan
- Dat hangt van het weer af
- Op ongeveer hoeveel graden vanaf de aardbeving begint de P-schaduwzone?
- Waar verschijnen P-golven weer?
- Wat vertelt de schaduwzone van S-golven ons?
- De buitenkern is vloeibaar
- De korst is dun
- De binnenkern is heet
- De mantel is vloeibaar
- Waarom buigen P-golven zo sterk af bij de buitenkern?
- Ze vertragen sterk in de vloeistof
- Ze versnellen sterk
- De kern is magnetisch
- Ze weerkaatsen op de korst
- Wie stelde in 1936 de binnenkern voor?
- Inge Lehmann
- Alfred Wegener
- J. Tuzo Wilson
- Harry Hess
- Een meetstation ligt op 170° van een aardbeving. Welke golven meet het rechtstreeks?
- Alleen P-golven
- Alleen S-golven
- Zowel P als S
- Niets
- Een station ligt op 60° afstand. Welke golven meet het?
- Zowel P als S
- Alleen P
- Alleen S
- Niets
- Als de schaduwzones met de aardbeving meebewegen, ligt hun oorzaak…
- In het binnenste van de aarde, in elke richting gelijk
- Een bijzondere plek aan het oppervlak
- De oceanen
- De maan
- P-golven: het snelst, duwen en trekken, gaan door vast en vloeibaar.
- S-golven: zijwaarts, door vloeistof tegengehouden.
- Geen directe S-golven voorbij 104° laat zien dat de buitenkern vloeibaar is.
- Geen directe P-golven van 104° tot 140°: de kern buigt ze af. Lehmann (1936) vond met zwakke P-golven daar de binnenkern.
Bronnen van deze cursus (13)
- USGS This Dynamic Earth: Inside the Earth, Historical perspective, Understanding plate motions, Ring of Fire, Hotspots (pubs.usgs.gov/gip/dynamic/inside.html, historical.html, understanding.html, fire.html, hotspots.html)
- USGS Earthquake Hazards Program, Shadow Zone (usgs.gov/media/images/shadowzonegif): no direct P waves 104° to 140°
- USGS FAQ Where do earthquakes occur? (usgs.gov/faqs/where-do-earthquakes-occur): circum-Pacific belt about 81% of the largest earthquakes, Alpide belt about 17%
- USGS FAQ How many active volcanoes are there on Earth? (usgs.gov/faqs/how-many-active-volcanoes-are-there-earth): about 1,350 potentially active, about 500 erupted in historical time
- NOAA Ocean Exploration, What is the Ring of Fire? (oceanexplorer.noaa.gov/facts/rof.html): more than 450 volcanoes, nearly 40,250 km
- NOAA Science On a Sphere, Earthquake Magnitude Perspective (sos.noaa.gov/catalog/datasets/earthquake-magnitude-perspective): most great earthquakes are megathrust events at convergent boundaries
- British Geological Survey, Discovering Geology: What causes earthquakes? (bgs.ac.uk/discovering-geology/earth-hazards/earthquakes/what-causes-earthquakes/): crust 25 to 70 km under continents and 5 to 10 km under oceans, mantle to 2,890 km, about 15 major plates, slab pull, ridge push, elastic rebound (Reid, 1906)
- IRIS, Seismic shadow zone animations (iris.edu/hq/inclass/animation/seismic_shadow_zone_basic_introduction)
- Earle, Physical Geology 2e, 9.2 The temperature of Earth's interior (opentextbc.ca/geology/chapter/9-2-the-temperature-of-earths-interior/)
- ESRF 2013, The Earth's centre is 1000 degrees hotter than previously thought (esrf.fr/news/general/Earth-Center-Hotter)
- Lehmann 1936 extracts, Harvard EPS (courses.seas.harvard.edu/climate/eli/Courses/EPS281r/Sources/Inner-Core/Lehmann-1936-extracts+interpretation.pdf)
- layer depths 660 km and 5,150 km from PREM (Dziewonski and Anderson 1981)
- Coastline figure: Natural Earth 1:110m (public domain).
Geraadpleegd: 2026-10-17