Uit berekeningen blijkt dat de zeer jonge aarde circa 4,6 miljard jaar geleden ongeveer 1000 °C heet was. Daarbij smolten de bestanddelen van de aarde, mede door de hitte van het verval van radioactieve elementen.
IJzer en een aantal andere elementen trokken naar het midden van de aarde, waar het ijzer langzaam tot de centrale kern stolde. Lichtere elementen als silicium, zuurstof, aluminium, calcium en magnesium bleven achter in de mantel en de korst.
Toen het ijzer naar het centrum van de aarde trok, kwam er energie vrij. De oorspronkelijke warmte van dit proces is nog niet helemaal uit het buitenste van de kern vertrokken, dus die is nog vloeibaar.
Over de buitenkern ligt de mantel, die in een onder- en bovengedeelte uiteenvalt. De grens tussen mantel en kern heet de Gutenberg-discontinuïteit. Het onderste deel van de mantel bestaat uit silicaten: mineralen met verschillende hoeveelheden silicium.
Waarschijnlijk heeft de mantel twee lagen doordat verschillende mineralen stabiel zijn onder de wisselende druk- en temperatuuromstandigheden in elk van de twee lagen.
De mantel is vast, maar er treedt wel convectie op: de hitte van de onderste delen trekt naar het oppervlak van de aarde.
Het buitenste stuk van de mantel is gedeeltelijk gesmolten en wordt de asthenosfeer genoemd. Daarop drijven de continenten of aardplaten.
Die zijn ingebed in de buitenste, stijve schil van de aarde, de lithosfeer, die bestaat uit de korst en het buitenste gedeelte van de mantel.
Bodem van de aarde
NASA/Shutterstock/Oliver LarsenDe korst vormt de helft van de buitenste, stijve laag van de aarde. Hij vormt zowel de continenten als de zeebodem. De korstmaterialen verschillen van die van de onderliggende mantel. In de korst zijn de materialen verrijkt met bijvoorbeeld silicium, uranium en kalium. Daarom is het een mozaïek van gesteenten die geologische processen hebben doorgemaakt.
Diepte: 0-75 km
Temperatuur: 0-400 °C
Moho-discontinuïteit
De grens tussen korst en mantel. Onder de oceanen ligt de Mohorovičić-discontinuïteit (kortweg Moho) op 5 kilometer diep in de lithosfeer. Onder gebergten kan Moho zich op wel 75 kilometer diepte bevinden.
Diepte: 5-75 km
De lithosfeer is het stijve buitenste deel van de aarde. Hij bestaat uit de korst en het buitenste, stijve deel van de mantel. Er zijn twee soorten lithosfeer: een op de bodem van de oceanen en een die de continenten vormt. De continentale platen rusten als grote puzzelstukken op de onderliggende, drijvende mantel (de asthenosfeer).
Diepte: 0-200 km
Temperatuur: 200-600 °C
De mantel is een gebied in de aarde met een vrij uniforme chemische samenstelling. De mantel bestrijkt het gebied van de onderste lithosfeer tot de buitenkern van de aarde. Onder in de mantel is het circa 4000 °C heet, en een deel van de warmte trekt naar boven. Bij de overgang naar de korst bedraagt de temperatuur ongeveer 500 °C.
Diepte: 75-2900 km
Temperatuur: 500-4000 °C
De Mesosfeer beslaat een groot deel van de mantel. De druk stijgt aanzienlijk naar beneden toe. Daardoor veranderen de magnesiumrijke silicaten die de mantel vormen, waarschijnlijk van structuur in de grenslaag tussen de bovenste en onderste mantel. Door die verandering kunnen mineralen in de zogeheten spinelgroep worden omgezet in het mineraal perovskiet.
Diepte: 660-2900 km
Temperatuur: 500-4000 °C
Gutenberg-discontinuïteit
Diepte: 2900 km. Grens tussen de siliciumrijke mantel en de ijzerhoudende kern.
De buitenkern is vloeibaar en bestaat uit ijzer en uit elementen die ijzer aantrekt, zoals nikkel. Het aardmagnetisch veld wordt hier opgewekt als gevolg van de stroming van het vloeibare materiaal. Dat de buitenkern vloeibaar is, is berekend op basis van seismische onderzoeken. En dat hij uit ijzer bestaat, is achterhaald aan de hand van de aardmassa.
Diepte: 2900-5000 km
Temperatuur: 4000-4500 °C
De binnenkern is vast en bestaat net als de buitenkern vooral uit ijzer en nikkel. Vermoedelijk zijn veel edelmetalen van de aarde (zoals goud en platina) hier beland. Waarschijnlijk is de ijzeren kern zo'n 500 miljoen jaar na de vorming van de aarde ontstaan. Volgens sommige wetenschappers kan de kern zijn ontstaan als één gigantisch ijzerkristal.
Diepte: 5000-6370 km
Temperatuur: 4500-7000 °C