Kryosphäre

Karte zur Kryosphäre der Erde

Die Kryosphäre [kryoˈsfɛːrə] (von altgriechisch κρύοςkrýos, deutsch ‚Eiskälte, Frost, Eis‘ sowie altgriechisch σφαῖραsphaira, deutsch ‚Kugel, kugelrunder Körper, Ball, speziell Erdkugel‘)[1][2] ist die Gesamtheit der Vorkommen festen Wassers (Eis) auf einem Himmelskörper.[3] Aufgrund der geringen Dichte von Eis befindet es sich in der Regel nahe der Oberfläche des Himmelskörpers und kann zudem selbst entweder Teile dieser Oberfläche oder sogar die gesamte Oberfläche bilden.

Kryosphäre der Erde

Die Kryosphäre der Erde umfasst:

Sie ist Teil der Hydrosphäre und wie diese ein Teil des Sphärensystems der Erde. Die Kryosphäre der Erde besitzt große Bedeutung für das Klimasystem, denn Eis reflektiert aufgrund seines hohen Rückstrahlvermögens (Albedo) eine große Menge der von der Sonne ausgehenden Strahlung, einschließlich der Wärmestrahlung, ins Weltall. Ausdehnung und Rückzug von kontinentalen Eisschilden und Meereisflächen haben deshalb Rückkopplungseffekte auf das Absinken bzw. Ansteigen der durchschnittlichen Welttemperatur.

Andere Himmelskörper

Nach der hier dargestellten Vorstellung zum Aufbau des Jupitermondes Ganymed besteht dessen Kryosphäre aus mehreren mächtigen Schichten und hat beträchtlichen Anteil am Gesamtvolumen des Himmelskörpers.

Während die Kryosphäre auf der Erde nur einen extrem geringen Anteil am Gesamtvolumen des Planeten hat, ist dieser Anteil bei den soliden Objekten im äußeren Sonnensystem bedeutend größer.

In der Tiefe eines solchen Eismondes liegt Eis wahrscheinlich in sogenannten Hochdruckmodifikationen vor, die jeweils eine andere Kristallstruktur und eine höhere Dichte aufweisen als „normales“ Eis.[4]

Siehe auch → Wassereisvorkommen im Universum

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Wilhelm Pape, Max Sengebusch (Bearb.): Handwörterbuch der griechischen Sprache. 3. Auflage, 6. Abdruck. Vieweg & Sohn, Braunschweig 1914 (zeno.org [abgerufen am 25. September 2018]).
  2. Wilhelm Pape, Max Sengebusch (Bearb.): Handwörterbuch der griechischen Sprache. 3. Auflage, 6. Abdruck. Vieweg & Sohn, Braunschweig 1914 (zeno.org [abgerufen am 25. September 2018]).
  3. Christiane Martin, Manfred Eiblmaier (Hrsg.): Lexikon der Geowissenschaften. 6 Bände. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg u. a. 2000–2002, ISBN 3-8274-1655-8.
  4. Tilmann Althaus: Planetenmond, Titan – eine Welt mit Charakter. ASTROnews, 24. Februar 2012, abgerufen am 27. Februar 2012.

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PIA18005-NASA-InsideGanymede-20140501a.png
Possible 'Moonwich' of Ice and Oceans on Ganymede (Artist's Concept)

http://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA18005

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-138

Annotated Image

This artist's concept of Jupiter's moon Ganymede, the largest moon in the solar system, illustrates the "club sandwich" model of its interior oceans. Scientists suspect Ganymede has a massive ocean under an icy crust. In fact, Ganymede's oceans may have 25 times the volume of those on Earth. Previous models of the moon showed the moon's ocean sandwiched between a top and bottom later of ice. A new model, based on experiments in the laboratory that simulate salty seas, shows that the ocean and ice may be stacked up in multiple layers, more like a club sandwich.

Ice comes in different forms depending on pressures. "Ice I," the least dense form of ice, is what floats in your chilled beverages. As pressures increase, ice molecules become more tightly packed and thus more dense. Because Ganymede's oceans are up to 500 miles (800 kilometers) deep, they would experience more pressure than Earth's oceans. The deepest and most dense form of ice thought to exist on Ganymede is called "Ice VI."

When researchers added in salt into their models of the ocean, they found the situation changed from what was previously thought. With enough salt, liquid in Ganymede can become dense enough to sink to the very bottom of the seafloor, below Ice VI. Their models also suggest a complex stacking of ocean and ice, as illustrated in the picture.

What's more, the model shows that a strange phenomenon might occur in the uppermost liquid layer, where ice floats upward. In this scenario, cold plumes cause Ice III to form. As the ice forms, salt precipitates out. The salt then sinks down while the ice "snows" upward. Eventually, this ice would melt, resulting in a slushy layer in Ganymede's club sandwich structure.

Scientists say this structure may not be stable. It's possible the moon goes through a club sandwich phase, while at other times goes back to being more like a regular sandwich, with one ocean sitting below the familiar Ice I found on Earth and on top of different high-pressure ices.

The fact that salty water may persist at the bottom of the rocky seafloor, rather than ice, is favorable for the development of life. Researchers think life emerges through a series of chemical interactions at water-mineral interfaces, so a wet seafloor on Ganymede might be a key ingredient for life there.
Kryosphaeren-Komponenten.png
(Freie Übersetzung der Bildbeschreibung der Originaldatei) Diese Abbildung in hoher Auflösung wurde für den fünften Sachstandsbericht des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) gestaltet und zeigt eine Weltkarte mit besonderer Kennzeichnung der Regionen, die den Komponenten der Kryosphäre ausgesetzt sind. Auf dem Festland sind zusammenhängende Permafrostböden in dunklem rosa gekennzeichnet, während Gegenden, in denen die Permafrostschicht nicht durchgehend ist, in einem helleren Rosaton dargestellt sind. Im Großteil der Festlandsgebiete der Nordhalbkugel markiert ein durchscheinender weißer Schleier jene Regionen, in denen es im Zeitraum zwischen 2000 und 2012 an mindestens einem Tag geschneit hat. Dieses Gebiet ist zudem von einer hellgrünen Linie umgrenzt, wohingegen die schwarze Linie, die sich durch Nordamerika und Eurasien zieht, die 50%-Schneefallgrenze markiert (Schneefall an mindestens der Hälfte aller Tage im Zeitraum 2000-2012). Gebirgsgletscher sind als kleine gelbe Flecken in Gebirgsregionen und in hohen nördlichen und südlichen Breiten dargestellt. Auf den Meeren sind die Schelfeisregionen an den Kontinentalrändern Antarktikas dargestellt sowie das Meereis, das die Eisschelfe umgibt. Auch die Meereisvorkommen in der Artkis sind dargestellt. Für beide Polarregionen zeigt eine gelbe Linie das 30-jährige Mittel der Ausdehnung der Meereisdecke. Zudem sind auch die kontinentalen Eisschilde Grönlands und Antarktikas dargestellt.