Südatlantische Anomalie: Das magnetische Bermuda-Dreieck des Weltalls (Videos)

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Das Erdmagnetfeld hält den Sonnenwind von uns fern, doch es beginnt zu schwächeln. Neue Daten zeigen: Es könnte innerhalb kurzer Zeit verschwinden.

Phänomene wie im Hubble-Teleskop beim Überflug der »südatlantischen Anomalie« im Bermuda-Dreieck des Weltalls zwischen Brasilien und dem Südatlantik können Vorboten sein.

Die Reise an den Rand der Ungewissheit dauerte eine Nacht und einen Tag und endete auf einer matschigen Wiese. Monika Korte war von Berlin über Amsterdam nach São Paulo geflogen, von dort nach Cuiaba und weiter in den Nationalpark Pantanal im Zentrum Brasiliens. Nachdem die Cessna gelandet war, stand die Geophysikerin aus Potsdam am Rande eines Sumpfgebiets, in Sichtweite ein Krokodil, Tausende Kilometer unter ihr ein rätselhafter Defekt im Geodynamo. Das Krokodil begnügte sich mit einigen Äpfeln, die ihnen die Nationalpark-Ranger zuwarfen. Die Sache mit dem Erdmagnetfeld ist komplizierter. Und gefährlicher.

Das Erdmagnetfeld reicht Tausende Kilometer weit ins Weltall und spannt einen Schutzschirm um die Erde, indem es geladene Teilchen der Sonne – den Sonnenwind, der auch zum starken Sonnensturm werden kann – von uns fernhält. Doch über dem Pantanal hat der Schutzschirm ein Loch.

Bermuda-Dreieck im All

Der Nationalpark liegt am westlichen Rand einer Art magnetischen Bermuda-Dreiecks, das sich von Brasilien quer über den Südatlantik erstreckt. Hier hat das Magnetfeld der Erde in den vergangenen 30 Jahren um 12 Prozent abgenommen und ist heute teilweise nur halb so stark wie etwa in Europa. Wissenschaftler fasziniert das Phänomen: Monika Korte vom Geoforschungszentrum (GFZ) Potsdam hilft brasilianischen Forschern, die Störung präzise zu vermessen. Satellitenbetreiber hingegen fürchten es, sie reden von der »südatlantischen Anomalie« wie von einer Seuche. Geladene Teilchen dringen hier in die Umlaufbahnen vor und stören die Elektronik.

Das Hubble-Teleskop in 560 Kilometer Höhe macht sicherheitshalber keine Aufnahmen, während es die berüchtigte Region überfliegt. Astronauten der Internationalen Raumstation bekommen hier auf dem 400 Kilometer hohen Orbit in wenigen Minuten die Hälfte ihrer täglichen Strahlendosis ab. An Bord der Spaceshuttles stürzten früher Laptops ab. Mitunter ist sogar ein Totalschaden zu beklagen – wie vor Kurzem am französischen Forschungssatelliten Corot. Nachdem er am 2. November 2012 mal wieder die südatlantische Anomalie passiert hatte, herrschte Funkstille. Alle Versuche, die Software neu zu starten, blieben erfolglos.

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Manche Forscher hegen den ungeheuren Verdacht, dass die Ereignisse vor Brasilien womöglich nur das Vorspiel sind zu einer globalen Umpolung des Magnetfelds. Normalerweise liegen der magnetische Nordpol und der magnetische Südpol in der Nähe der geografischen Pole. Während einer Umpolung jedoch wandern sie quer über den Planeten und tauschen ihre Plätze. Dabei kann sich das Magnetfeld vorübergehend auf ein Zehntel seines Normalwertes abschwächen. Neue Daten belegen, dass so ein Poltausch schneller vonstatten gehen kann, als bislang angenommen. Die Menschheit hätte dann ein Problem.

Mehrere Pole gleichzeitig könnten entstehen

Denn das Erdmagnetfeld nimmt während der Umpolung eine seltsame Gestalt an. Im Normalfall sieht es so aus, als wäre die Erdachse ein Stabmagnet. Doch während der Umpolung scheint dieser zu zerbrechen, es bilden sich vorübergehend mehrere Nord- und Südpole. Der Sonnenwind trifft dann an mehreren Stellen auf die Atmosphäre. Die Luft würde zwar weiterhin einen Großteil der Partikel aufhalten; Menschen, Tiere und Pflanzen wären also nicht unmittelbar gefährdet durch das Bombardement, das das Erbgut schädigen kann.

Allerdings würden während einer Umpolung wohl zahlreiche Satelliten ausfallen. Und wenn die Sonne größere Materiemengen in Richtung Erde spuckte – Sonnenstürme –, würden diese regelmäßig die Infrastruktur lahmlegen. Die elektrisch geladenen Partikel erzeugen Stromspitzen in Überlandleitungen. Schon heute drosseln Atomkraftwerke in den USA ihre Leistung, wenn ein starker Sonnensturm unterwegs ist.

Monika Korte steht in einem Holzhäuschen im brandenburgischen Niemandsland und späht durch ein Fernrohr, das auf einem Marmorsockel steht – ihre Reise nach Brasilien ist gut ein Jahr her. Einmal in der Woche fährt sie von Potsdam hier heraus, biegt von der Landstraße rechts ab und parkt am Waldrand, wo zwischen Sträuchern und Kiefern ein paar versprengte Hütten stehen: das Geomagnetische Observatorium des GFZ Potsdam. Hier werden die Stärke und Richtung des Erdmagnetfeldes so genau vermessen wie nur an wenigen Orten sonst auf der Welt. Korte peilt durch das Fenster den Wasserturm von Niemegk an, dem benachbarten Dorf, dann dreht sie das Fernrohr zur Seite, bis der Magnetfeldsensor senkrecht zu den Magnetfeldlinien steht, und liest den Winkel ab.

Video: The South Atlantic Anomaly

Vor 41.000 Jahren machten die Pole einen Ausflug

Kein Eisen darf den Sensor ablenken. Die Türklinke ist deshalb aus Messing, die Heizungsrohre sind aus Plastik. Monika Korte darf keinen Schlüssel in der Tasche haben und keinen Gürtel mit Metallschnalle. Sie sagt: »Es ist, als wenn man in München einen Fußball losschießt, der in Hamburg ein Tor trifft: So genau messen wir hier.«

Rund 6.400 Kilometer unter dem Häuschen liegt der Mittelpunkt der Erde. Dort befindet sich der innere Kern aus Eisen. Das Eisen ist heiß wie die Oberfläche der Sonne, aber aufgrund des immensen Drucks fest. Darüber liegt der äußere Kern, eine 2.200 Kilometer dicke Kugelschale aus flüssigem Eisen. Die Schmelze wird vom inneren Kern geheizt. Sie strömt empor bis zum Erdmantel, kühlt dort ab und fließt wieder in Richtung Zentrum. Die Erdrotation zwingt die Flüssigkeit auf Schraubenbewegungen, parallel zur Erdachse. In ihnen fließen elektrische Ströme. Dieser Geodynamo erzeugt das Magnetfeld der Erde.

Das Magnetfeld änderte im Laufe der Erdgeschichte Hunderte Male die Richtung, das belegen Vulkangesteine. Im Durchschnitt der jüngsten paar Millionen Jahre tauschten die Pole alle 300.000 Jahre die Plätze. Die letzte langjährige Umpolung liegt 780.000 Jahre zurück. Allerdings gab es auch schon mal Perioden, in denen 40 Millionen Jahre lang gar nichts passierte.

Seit Jahrzehnten versuchen Forscher zu verstehen, wann der Geodynamo die Richtung ändert. Sie fahndeten in der Statistik nach Mustern – es gibt keine. Sie können auch nicht mit einem U-Boot ins Erdinnere vordringen wie in dem Hollywoodfilm The Core. Aber es gibt andere Tricks: Sie vermessen das Erdmagnetfeld an der Erdoberfläche und im Weltraum. Und sie simulieren den Geodynamo auf Supercomputern.

Video bis 23.12.2014 abrufbar. ZDF-Dokumentation: The Core – Der Erdkern (u.a. wird auch das Bermuda-Dreieck des Weltalls erwähnt).

Seit Jahrhunderten träumen wir davon, das Zentrum der Erde zu erreichen. Jetzt entdecken Wissenschaftler eine bizarre, außerirdische Welt, die 4000 Meilen unter unseren Füßen liegt und die der Oberfläche in nichts ähnelt. Es ist ein Planet, der in dem Planeten, wie wir ihn kennen, begraben liegt, wo Stürme in einem Meer aus weißem, heißen Metall toben und ein gigantischer Wald aus Kristallen einen Metallkern bildet in der Größe des Mondes.

Die Dokumentation begleitet Wissenschaftler bei dem Versuch, diesen Kern in ihren Labors nachzubilden, mit erstaunlichen Ergebnissen

http://www.zdf.de/ZDFmediathek/beitrag/video/2187560/The-Core—Der-Erdkern#/beitrag/video/2187560/The-Core—Der-Erdkern

Auf Betreiben von Alexander von Humboldt begannen Naturforscher 1828 mit ihren Messungen in Berlin, wurden dann durch die Industrialisierung nach Potsdam vertrieben und flohen später vor den Magnetfeldern der Berliner Stadtbahn ins Umland. Und dann weiter nach Niemegk. Dort sicherte ihnen die Reichsbahn 1927 zu, niemals eine mit Gleichstrom betriebene Bahn in der Nähe fahren zu lassen. Gleichstrom stört. Nach dem Zweiten Weltkrieg erreichte der Institutsleiter, dass die Truppen der Nationalen Volksarmee und der Sowjetarmee bei ihren Manövern einen Bogen um das Dorf machten, so steht es in der Chronik. Auch die Wiedervereinigung tangierte das Observatorium nicht. Nur wenn der Bauer auf dem Feld nebenan die Ernte einfährt, zeigt eines der Messgeräte unschöne Ausschläge.

Die deutschen Bessermesser wurden zum Vorbild für den Rest der Welt. Gemeinsam mit ihrem Kollegen Hans-Joachim Linthe koordiniert Monika Korte den Aufbau von Messstationen weltweit. Auf der Vulkaninsel St. Helena im Südatlantik stehen jetzt Instrumente aus Deutschland, in Surlari in Rumänien, im indischen Hyderabad. Das neue Observatorium in Brasilien wird die 14. Station des Forschernetzes sein. Jeder magnetische Schluckauf im Erdinneren, jeder Sonnensturm von außen wird von diesen Stationen registriert.

Merkwürdig an der südatlantischen Anomalie ist vor allem dies: Würde man den Geodynamo einfach anhalten, dauerte es noch Tausende Jahre, bis die elektrischen Ströme versiegten und das Magnetfeld abgeklungen wäre. Im Osten Brasiliens sinkt die Feldstärke jedoch viel schneller. Ein Teil des Dynamos scheint sich falsch herum zu drehen.

In einem düsteren Computerraum des Observatoriums erscheinen die Daten aus aller Welt live auf einem Monitor. Monika Korte kann von hier aus beobachten, wie das Erdmagnetfeld schwankt. Bald wird auch das Signal vom Pantanal in das Forschernetz eingespeist. Es ist ein bisschen wie in einem James Bond-Film, nur dass hier kein Schurke seinen Schabernack treibt, sondern die Natur.

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Der Nordpol wandert in Richtung Sibirien

Die Beobachtungen fügen sich zu einem bizarren Gesamtbild: In Niemegk änderte sich die Richtung des Magnetfeldes seit 1800 um 19 Grad. Das ist so, als müsste Monika Korte ihren ausgedachten Fußball jetzt von München nach Emden statt nach Hamburg schießen. Der magnetische Nordpol wanderte seitdem von Nordkanada in Richtung Sibirien, zuletzt mit einer rekordverdächtigen Geschwindigkeit von 50 Kilometern pro Jahr. Ähnlich deplatziert ist der magnetische Südpol: Er liegt derzeit nicht etwa am 90. Grad südlicher Breite, wo er hingehört, sondern außerhalb des antarktischen Festlandsockels am 66. Breitengrad. Auf See- und Landkarten wird regelmäßig notiert, um welchen Winkel der jeweilige geografische Pol vom magnetischen abweicht. Um diese Missweisung muss der Kompasskurs dann korrigiert werden.

Außerdem ist das Erdmagnetfeld seit 1830 im globalen Mittel um zehn Prozent schwächer geworden und verbeult immer stärker. All diese Beobachtungen decken sich mit den Anzeichen für eine Umpolung, wie sie in Computermodellen zu sehen sind. Ist es so weit? »Könnte sein«, schrieb der prominente Geophysiker David Gubbins in der Fachzeitschrift Nature. Man habe aber noch nicht den point of no return erreicht. Auf Monika Kortes Schreibtisch liegt der Artikel von Gubbins ganz oben. Wie lautet ihre Prognose? »Unsere Datenreihe ist noch zu kurz«, sagt sie. »Seit Humboldt und Gauß hat sich das Erdmagnetfeld stark verändert. Aber was war in den Jahrhunderten zuvor?« Das herauszufinden ist der Job von Norbert Nowaczyk, dem Paläomagnetiker des GFZ.

Es gebe in Deutschland leider nur noch wenige fest angestellte Paläomagnetiker wie ihn, hatte Norbert Nowaczyk am Telefon festgestellt, das meiste Forschungsgeld gehe jetzt an die Klimaforscher. Es klang resigniert, das Erdmagnetfeld habe Aufmerksamkeit verdient, findet er.

Nowaczyks Labor ist ein magnetisch abgeschirmtes, historisches Steingebäude auf dem Potsdamer Telegrafenberg. Im Kellergang schlafen Fledermäuse, im Stockwerk darüber lässt Nowaczyk würfelförmige Pralinen in eine Röhre fahren. Die Pralinen sind aus Schlamm, sie stammen aus den Bohrkernen von Seen und Ozeanen, und in der Röhre wird mit höchster Präzision ihre Magnetisierung vermessen. Eisenhaltige Partikel in den Sedimenten dokumentieren das Erdmagnetfeld am jeweiligen Fundort. Je tiefer sie im Meeresboden liegen, desto länger datieren sie in die Vergangenheit zurück. Vor einiger Zeit hatte Nowaczyk eine Ladung Schlammpralinen aus dem Schwarzen Meer, und was er da sehen konnte, war eine kleine Sensation.

Der Schlamm hatte eine kurzzeitige Umpolung vor 41.000 Jahren registriert, sie war Forschern bereits bei Messungen an Vulkangestein im französischen Zentralmassiv bei Laschamp aufgefallen. Nowaczyk hat nun mit vier Kollegen weitere Details herausgefunden. Er hält einen Bleistift in die Luft und dreht ihn im Kreis. »Wenn das Erdmagnetfeld während der Umpolung ein Stabmagnet war«, sagt er, »dann wäre der Nordpol in die Karibik und von dort quer durch Nordamerika zum Pazifik gewandert.« Anschließend zog er in nur 200 Jahren in die Nähe des geografischen Südpols, wo er 440 Jahre lang Pause machte, um dann durch den Indischen Ozean und den Himalaya innerhalb von nur 270 Jahren nach Sibirien zu reisen und weiter zurück ins Nordpolarmeer. Statt von Umpolung reden die Forscher von einer Exkursion: Die Pole machten einen Ausflug.

Zurückhaltung mit Katastrophenszenarien

Lange Zeit dachte man, eine Exkursion dauerte Tausende von Jahren. Nun scheint es, als könnten die Pole innerhalb von wenigen Menschengenerationen rund um den Globus wandern. Die gute Nachricht: Auch vor 41.000 Jahren gab es schon Menschen auf der Erde. Sie haben überlebt. Unser zweiter Schutzschirm, die Atmosphäre, hat den Sonnenwind offensichtlich gut abgehalten. Dabei reduzierte der Partikelbeschuss zwar die Ozonschicht, sodass mehr erbgutschädigende UV-Strahlung die Erde erreichte. Aber diese Phase dauerte nicht lange genug, um ein Massenaussterben zu verursachen. Allerdings verfügten unsere Vorfahren damals weder über Kompass noch über Elektronik. Vermutlich haben sie von der Polwanderung gar nichts gemerkt. Das wäre heute anders.

Leitet die südatlantische Anomalie den nächsten Ausflug ein? Norbert Nowaczyk ist ein Mann von sparsamen Gesten, der seinen Mund beim Sprechen nicht weit öffnet, er hat die Aura paläowissenschaftlicher Gelassenheit. Er sagt: »Das ist schwer vorherzusagen, es geht ständig rauf und runter.« Dann schiebt er mit dem Bleistift seine Unterlippe nach oben.

Auch Theoretiker sind zurückhaltend mit Katastrophenszenarien. Gary Glatzmeier von der University of California schließt eine kurz bevorstehende Umpolung oder Exkursion zwar nicht aus. Seine Forschungsgruppe war die erste, die eine plötzliche Magnetfeldumkehr auf einem Supercomputer simulieren konnte. Glatzmaier sagt aber auch: »Wir dürfen nicht vergessen, dass die Magnetfeldstärke über die vergangenen paar Tausend Jahren höher war als im Langzeitmittel. Erst jetzt erreichen wir wieder das Durchschnittsniveau.« Ulrich Christensen vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau sagt: »Umpolungen kann man nicht seriös vorhersagen.« Das Dilemma: Damit die Computer nicht ewig rechnen, werden die Modelle vereinfacht. Das Eisen des Erdkerns ist dann in der Simulation zäher als Honig, obwohl es in Wirklichkeit fast die Konsistenz von Wasser hat.

Und doch bleibt dies der große Traum der Geowissenschaftler: die Entwicklung des Erdmagnetfeldes zumindest für die nächsten zehn bis zwanzig Jahre vorherzusagen. Dafür schickt die Europäische Weltraumorganisation (Esa) im Juni drei neue Satelliten ins Weltall, die im Formationsflug die Erde umrunden werden. »Swarm« heißt die Mission. Sie soll das Magnetfeld mit nie erreichter Genauigkeit kartieren. »Swarm ist wie ein Mikroskop, mit dem wir in die Erde hineingucken«, schwärmt Projektleiter Hermann Lühr vom GFZ Potsdam. Die hochauflösenden Sensoren sollen Strömungsmuster im äußeren Erdkern erkennen. Das ist die Vision.

Eine weitere Abnahme des Magnetfelds hält Lühr für »ziemlich sicher«. Er hat eine Kontaktstelle eingerichtet, um auch die Industrie mit den neuesten Magnetfelddaten zu versorgen. Die Ingenieure wissen dann vielleicht, wie sie Computer an Bord der Satelliten künftig besser abschirmen können. Vor 41.000 Jahren brauchte sich darum niemand zu kümmern. Lühr sagt: »Wenn wir noch in Höhlen hausen würden, hätten wir kein Problem.«

Video: Hubble and the Bermuda Triangle of space

Quellen: PRAVDA TV/dailymail.co.uk/ZeitOnline/NASA/ESA vom 20.12.2014

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4 comments on “Südatlantische Anomalie: Das magnetische Bermuda-Dreieck des Weltalls (Videos)

  1. Das Phänomen des Polsprungs wird dann leichter verständlich, wenn man bedenkt, dass die Erde hohl ist (eine grosse lebendige „Zelle“), mit Öffnungen am Nord- und Südpol…die elekromagnetischen Strahlen gehen ja auch durch die Erde hindurch…
    die Aurora Borealis ist stets kreisförmig, um die Polöffnungen herum… und immer gleichzeitig in synchronen Impulsen am Nord- und Südpol gleichzeitig zu sehen…
    ein wunderbares Zusammenschwingen… ein Polsprung in bestimmtern Abständen ist für die Erde normal und wichtig…ähnlich wie Ebbe und Flut…Tag und Nacht…
    die Erde erneuert sich so und reinigt sich…
    Wenn wir mit diesem Prozess mitgehen, werden wir es auch als hilfreich und heilsam erleben. Nur wird eben dadurch deutlich, dass die Computer-Technik etwas lebensfremdes ist, die dadurch, gestört wird…Das natürliche Leben auf der Erde möchte sich wieder voll entfalten.

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