Magnetfeld der Erde: Der Schutzschild schwächelt – Polsprung überfällig (Video)

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Drei Esa-Satelliten haben das Magnetfeld der Erde genauer vermessen als je zuvor. Aus gutem Grund – denn unsere Abwehr gegen gefährliche Teilchenstürme aus dem All ist zuletzt immer schwächer geworden.

Die ganze Sache ist schon mehr als überfällig. Durch Gesteinsproben vom Boden des Atlantiks wissen Forscher, dass das Magnetfeld der Erde im Schnitt etwa alle 250.000 Jahre seine Richtung ändert.

(Bild: Schützender Kokon für das Leben (künstlerische Darstellung): Das Magnetfeld dient der Erde als Schutzschild vor hochenergetischen Teilchenstürmen. Die werden regelmäßig von der Sonne ins All geschleudert – und könnten unserer Atmosphäre gefährlich werden)

Der letzte sogenannte Polsprung, die Brunhes-Matuyama-Umkehr, fand allerdings schon vor etwa 780.000 Jahren statt. Der nächste Wechsel könnte also bald bevorstehen, jedenfalls in geologischen Dimensionen betrachtet. Der Prozess selbst dauert wohl immer noch Tausende von Jahren – manche Forscher halten auch einen deutlich schnelleren Ablauf für möglich.

Das Magnetfeld dient der Erde als Schutzschild vor hochenergetischen Teilchenstürmen. Die werden regelmäßig von der Sonne ins All geschleudert – und könnten unserer Atmo-sphäre gefährlich werden: Die rasanten Partikel würden nach und nach die Moleküle der Gashülle mit sich fortreißen. So dürfte es zum Beispiel auf dem Mars passiert sein, der kein Magnetfeld hat – und nur eine sehr dünne Atmosphäre.

Doch zu unserem Glück werden die hochenergetischen Partikel entlang der Magnet-feldlinien um die Erde herumgelenkt. So entsteht ein schützender Kokon für unseren Planeten. Auch im Fall eines Polsprungs bestünde keine Gefahr für das Leben auf der Erde.

Dennoch hat sich das Magnetfeld der Erde in einem Tempo verändert, das Wissen-schaftler stutzig gemacht hat. In den vergangenen 100 Jahren ist es global gesehen um rund fünf Prozent schwächer geworden. In bestimmten Gebieten, etwa im Atlantik vor der Küste Brasiliens, hat es noch deutlich mehr an Kraft verloren. Im Bereich dieser sogenannten Südatlantischen Anomalie war ein Minus von fünf Prozent in zehn bis fünfzehn Jahren zu beobachten.

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(Bild: “Swarms” Sicht auf das Magnetfeld der Erde: Drei europäische Satelliten haben den Schutzschild unseres Planeten gegen kosmische Teilchenströme mit ungekannter Genauigkeit vermessen. Zuletzt hat sich das Magnetfeld der Erde in einem Tempo verändert, das selbst Wissenschaftler stutzig gemacht hat. Blau eingezeichnet ist der Bereich der sogenannten Südatlantischen Anomalie. Dort ist das Magnetfeld besonders schwach)

Abschwächung über Amerika beobachtet

Drei europäische Satelliten haben nun in ungekannter Genauigkeit vermessen, wie schnell der Wandel vonstatten geht. Die “Swarm”-Satelliten fliegen seit vergangenem Herbst um die Erde. Die Europäische Weltraumorganisation (Esa) hat die ersten Ergebnisse der “Swarm”-Mission am Donnerstag auf einem Kongress in Kopenhagen vorgestellt.

“Generell konnten wir eine Abschwächung beobachten”, berichtete Nils Olsen von Dänemarks Technischer Universität (DTU), “aber in manchen Bereichen gab es auch einen Anstieg”. So hat das Magnetfeld vor allem über Nord- und Südamerika innerhalb der sechs Monate der Mission an Stärke verloren, kräftiger geworden ist es über dem Indischen Ozean.

Die drei baugleichen Satelliten “Alpha”, “Bravo” und “Charlie” haben Magnetometer an Bord, die Richtung und Stärke des Magnetfeldes erfassen können. Die Messgeräte sind auf vier Meter langen Auslegern untergebracht, damit sie von der restlichen Technik an Bord des Satelliten möglichst wenig gestört werden.

Weil die Satelliten nah beieinander fliegen, sind ihre Messungen besonders präzise: “Alpha” und “Charlie” fliegen gemeinsam in rund 460 Kilometern Höhe, “Bravo” ist bei 510 Kilometern unterwegs. Die Position der Satelliten war nach dem Start noch einmal umgestellt worden, weil ein Backup-Magnetometer von “Charlie” ausgefallen war.

“Ein abschließendes Ergebnis haben wir noch nicht”, sagt Forscher Olsen. Die Mission habe ja gerade erst begonnen. Die “Swarm”-Satelliten sollen vier Jahre fliegen, mindestens. Bei der Esa hofft man, durch spritsparende Flugbahnen noch weit mehr herauszuholen. Die Rede ist von zehn Jahren.

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(Bild: Dynamisches System: Dieses Bild zeigt die Änderungen in der Stärke des Magnetfeldes zwischen Januar und Juni 2014. Vor allem über Amerika und Teilen des Südatlantiks hat es sich abgeschwächt, über dem Indischen Ozean hat es an Kraft gewonnen. Wichtig sind die Informationen zum Beispiel für die Navigation)

Wanderung Richtung Sibirien

Und zu beobachten gibt es genug: Die Satelliten sehen, wie Sonnenstürme das Magnetfeld zeitweilig verbeulen, wie in Ozeanströmungen gelöste Salz-Ionen seine Stärke ständig ändern – und wie verschiedene Gesteinsarten in der Erdkruste das Feld beeinflussen.

Besonders spannend ist aber der Blick tief ins Innere der Erde: Vorgänge dort sind für rund 95 Prozent der Stärke des Magnetfeldes verantwortlich: Um einen festen Kern aus Eisen und Nickel gibt es eine Zone, in der das Metall flüssig ist. Zum einen rotieren der feste innere Erdkern und seine Umgebung unterschiedlich schnell, zum anderen bilden sich im flüssigen Bereich sogenannte Konvektionsströme, die sich mit etwa zehn Kilometer pro Jahr bewegen.

Dabei steigen große Mengen an flüssigem Metall in weiter vom Zentrum entfernte Bereiche auf. Erdrotation und Masseträgheit des Metalls lassen dabei schraubenförmige Bahnen entstehen. Weil bereits ein schwaches Magnetfeld existiert, wird ein Strom induziert – und das Magnetfeld weiter verstärkt. Geodynamo heißt das Ganze im Fachjargon.

Doch die Magnetmaschine unterliegt einem ständigen Wandel. Deswegen wandert auch der Pol auf der Erdoberfläche. Der magnetische Südpol im arktischen Kanada verschiebt sich pro Tag um etwa 90 Meter. Aktuell, das zeigen die neuen Daten, geht es noch weiter nach Norden – nach Schätzungen der “Swarm”-Forscher etwa bis zum Jahr 2019. Dann macht sich der Magnetpol wohl in Richtung Sibirien auf den Weg.

Video:

Quellen: ESA/NASA/dpa/SpiegelOnline vom 19.06.2014

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8 comments on “Magnetfeld der Erde: Der Schutzschild schwächelt – Polsprung überfällig (Video)

  1. Diesen Artikel hätte man garantiert schon vor 500 Jahren veröffentlichen können und er wäre schon damals aktuell gewesen, denn Änderungen im irdischen Magnetfeld sind mit Sicherheit sehr träge und langfristige Entwicklungen. Ich bin daher davon überzeugt, dass wir unsere Psyche nicht mit zuviel überflüssigen Sorgen um mögliche Katastrophen in einer für menschliche Zeitmaße fernen Zukunft beschweren sollten. Das führt nur zu unnötigen Sorgenfalten. Es zu wissen ist zwar gut, aber sich deshalb unwohl zu fühlen wäre ein Fehler.

    In die gleiche Katagorie wie eine mögliche plötzliche Umkehr der irdischen Magnetosphäre in unserer Lebenszeit ordne ich einen potentiellen Ausbruch der Yellowstone-Caldera in der nahen Zukunft ein, der ja auch geologisch gesehen schon längst überfällig ist.

    Ein menschliches Leben ist mit bestenfalls erreichbaren 80-90 Jahren wirklich extrem kurz und auch die gesamte Geschichte der Menschheit in ihrer heutigen Form (ca. 80.000-100.000 Jahre) ist im Vergleich zu geologischen Zeitmaßen eher das einer Eintagsfliege. Wir müssen unbedingt diesen absolut vorübergehenden Charakter unserer menschlichen Existenz beachten, wenn wir über unsere Zukunft und Ängste nachdenken.

    Menschliches Leben ist nichts weiter als sehr kurze Illusion auf einem halb erkalteten Gesteins-Planeten in einem Sonnensystem mit peripherer Lage in einer großen Galaxie; und die Erde hat schon viele Spezies und Individuen kommen und gehen sehen. Unser Wissen über das Universum ist aufgrund des flüchtigen Charakters unserer Existenz mit Sicherheit sehr fehlerhaft und rudimentär. Eine Zivilisation, deren Individuen eine mittlere geistig-produktive Lebensspanne von 500 Jahren erreichen könnte, wird ganz anders denken und fühlen als die menschliche Spezies. Wahrscheinlich wird sie im allgemeinen gelassener Denken als wir Menschen.

  2. Hallo,
    das Dumme daran ist nur, das der Paramagnetismus (mal bei Wikipedia) vom Sauerstoff für unsere Atmosphäre sorgt und schon wenige Secunden indifferentes Magnetfeld (Masseträgheit) zum Entweichen derselbigen ins Vacuum führt. Dann mag es wieder (mindestens) tausende von Jahren dauern, bis wir wieder eine neue lebensfähige Atmosphäre hier haben. Das wäre also der absolute Systemreset für die allermeiste n höherenLebensformen auf der Erde. Schaun wir mal.

    Tschü……..

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