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Das Erdmagnetfeld ändert sich schnell – dies sind die Folgen der Umkehrung der Pole

Das Magnetfeld der Erde, das uns vor dem Beschuss mit kosmischen Strahlen schützt, ändert sich ständig, und die Magnetpole unseres Planeten bewegen sich von der Geographie weg Polen Straße. Im Extremfall ist die Polarität umgekehrt: Der magnetische Nordpol wird zum Südpol und umgekehrt. Magnetpole bewegen sich schneller, wenn sie zu weit von den geografischen Polen entfernt sind.

Gleichzeitig ändert das Erdmagnetfeld die Richtung. Dieser Vorgang findet mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten statt. Dies wurde vor 41.000 Jahren von Geologen für eine globale Umkehrung des Magnetfelds demonstriert. Ungefähr 2000 Jahre später folgte eine Phase, in der sich das Feld um etwa 2,5 Grad pro Jahr verschob und entlang der Westküste Mittelamerikas erheblich schwächer wurde.

Das Erdmagnetfeld könnte sich bis zu hundertmal schneller als erwartet ändern

Jetzt zeigt eine Studie in der Zeitschrift “NaturkommunikationEs stellte sich heraus, dass diese Änderung drastisch beschleunigt werden konnte. Die Autoren unter der Leitung des Geophysikers Christopher Davies von der University of Leeds in Großbritannien kombinierten geologische Daten mit einem Computermodell, das den Feldbildungsprozess simuliert und die letzten 100.000 Jahre umfasst.

Das Ergebnis: Das Erdmagnetfeld kann sich bis zu hundertmal schneller ändern als bisher angenommen, dh bis zu zehn Grad pro Jahr. Der Unterschied beträgt derzeit 0,1 Grad. Die bisher schnellste Veränderung war ein Grad pro Jahr bei magnetischen Gesteinsproben.

Im Allgemeinen wandern Magnetpole aufgrund von Strömungen im äußeren Erdkern, der durchschnittlich 2900 Kilometer unter der Oberfläche beginnt und sich bis zu einer Tiefe von 5150 Kilometern erstreckt. Der Kern besteht hauptsächlich aus flüssigem Eisen. Das heiße Magma steigt zum Erdmantel auf, kühlt sich dort ab und sinkt wieder ab. Gleichzeitig dreht sich der Kern, was ihn zu einem “Geodynamo” macht. Denn überlagerte Bewegungen erzeugen Elektrizität im Erdinneren und damit dynamisch ein sich magnetisch änderndes Feld. Es dient als Schutzschild für unser Leben und unsere technische Zivilisation, da es neben kosmischen Strahlen auch Sonnenwind sowie die Überflutung von Strahlen aus Sonneneruptionen verhindert.

“Schnellere Lenkänderungen treten bei niedrigem Breitengrad auf”

Die Simulation von Davies und seinen Kollegen enthüllte die möglichen Ursachen für schnelle Veränderungen in Richtung Feld. Sie stehen offenbar in Beziehung zu Bereichen mit flüssigem Eisen im Erdkern, die sich mit dem Fluss des restlichen Metalls rückwärts bewegen. “Unsere Ergebnisse zeigen, dass solche Änderungen mit der Physik des Dynamoprozesses übereinstimmen”, schreiben die Autoren der Studie. “Schnellere Richtungsänderungen treten vorzugsweise in niedrigen Breiten auf, in denen das Erdmagnetfeld schwächer ist.” Daher sollten dort in Zukunft Feldänderungen angestrebt werden.

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Die von den Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) gelieferten Daten stimmen mit diesen überein. Sie zeigen, dass das Erdmagnetfeld in einem großen Gebiet von Afrika bis Südamerika allmählich schwächer wird. Laut Esa gibt diese sogenannte südatlantische Anomalie keinen Anlass zur Sorge. Sie kann jedoch zu technischen Problemen bei Satelliten oder Raumschiffen führen, die über das Gebiet fliegen, da geladene Teilchen in ihre Umlaufbahnen eindringen können.

Gleichzeitig breitet sich die Anomalie weiter aus und wandert mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 Kilometern pro Jahr nach Westen. Darüber hinaus wurde im Südwesten Afrikas ein zweites Zentrum mit reduzierter magnetischer Intensität eingerichtet. Das heisst nach Essay legt nahe, dass die Anomalie in zwei separate Zellen unterteilt werden könnte. “Ihr neues östliches Minimum ist in den letzten zehn Jahren herausgekommen und hat sich in den letzten Jahren stark entwickelt”, sagt der Geophysiker Jürgen Matzka vom Deutschen Geowissenschaftlichen Forschungszentrum. “Die Herausforderung besteht nun darin, die Prozesse im Kern der Erde zu verstehen, die diese Veränderungen antreiben.”

Beobachtungen regen zu Spekulationen an, wenn die Polverschiebung unmittelbar bevorsteht

Darüber hinaus hat sich nach Angaben von Esa das Erdmagnetfeld in den letzten zwei Jahrhunderten um durchschnittlich neun Prozent abgeschwächt, wobei der Fall des südatlantischen Anomaliegebiets besonders stark war: dort ist die Mindestkraft von Das Feld ist seit 1970 von etwa 24.000 Nanotel auf 22.000 Nanotel gesunken (Tesla ist die Einheit für die Flussdichte von magnetischen Wechselfeldern).

Diese Beobachtungen regen zu Spekulationen an, ob die Erde einer weiteren Polverschiebung ausgesetzt sein wird. Tatsächlich hat die Erde viele Polveränderungen erlebt, haben Geologen entdeckt. In der Vergangenheit wurde das Feld alle 200.000 bis 300.000 Jahre umgekehrt. Zuletzt geschah dies vor 780.000 Jahren – der andere Polwechsel ist daher mehr als verspätet.

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Die vor 41.000 Jahren erwähnte Feldrendite zählt nur teilweise, weil sie weniger als 1.000 Jahre dauerte. Wenn die frühen Menschen wieder einen Kompass hätten, würde seine Nadel nach Süden zeigen. Die aktuelle Wanderung des Magnetpols nach Norden kann als weiterer Indikator dienen. Tatsächlich ändert der Punkt, an dem die Magnetfeldlinien der Erde vertikal in die Erde eintreten, schnell ihre Position. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts bewegte es sich 16 km pro Jahr nach Nordwesten. In den 1990er Jahren beschleunigte sich sein Tempo auf 55 Kilometer pro Jahr, heute sind es noch 48 Kilometer.

Bedeutet die Umkehrung des Pols für die Erde

Es liegt derzeit vier Schritte südlich des geografischen Nordpols mitten im Arktischen Ozean. “Es kommt von einem Ort, der weiter vom geografischen Pol entfernt ist, und ist jetzt sehr nahe daran”, erklärt der Geophysiker Arnaud Chulliat von der University of Colorado in Boulder auf dem LiveScience-Wissenschaftsportal. “Wenn er sich weiter in diese Richtung bewegt, wird er sich über den geografischen Pol hinaus bewegen und sich von ihm entfernen, aber andererseits, nämlich er Russisch Die Seite der Erde. “

Schnelles Wachstum hat Konsequenzen. Weil es das sogenannte World Magnet Model (WMM) ändert, mit dem Wissenschaftler das Erdmagnetfeld so genau wie möglich darstellen. Dies hängt nicht nur von der Navigation mit einem Magnetkompass ab, sondern auch vom ordnungsgemäßen Betrieb von Telefonnetzen und Global Positioning Systems (GPS). Letztere werden von Militär- und Weltraumorganisationen, aber auch von Fluggesellschaften, Transportunternehmen, Rettungsdiensten sowie in der Forst- und Landwirtschaft eingesetzt.

Kartographen, Telefongesellschaften und Elektronikhersteller verwenden ebenfalls Daten von WMM. In Mobiltelefonbetriebssystemen müssen sie beispielsweise Abweichungen auf dem Kompassbildschirm korrigieren. Um das Modell zu aktualisieren, wird es in Intervallen aktualisiert. Zuletzt war dies 2015 der Fall, und Wissenschaftler hatten das nächste Update für 2020 geplant. Das beschleunigte polare Wachstum vereitelte jedoch ihre Pläne. Aus diesem Grund haben sie beschlossen, WMM mit einer vorläufigen Version zu aktualisieren, die bis zum regulären Update implementiert wird.

Wenn der Polsprung zu schnell ist, kann die Tech-Welt 2020 nicht fortgesetzt werden

Überraschenderweise bewegt sich der Südmagnetpol nicht auf vergleichbare Weise. Laut dem Geoforschungszentrum Potsdam bewegt es sich etwa 15 Kilometer pro Jahr vom geografischen Südpol weg und ist seit den 1990er Jahren außerhalb der Ostantarktis im Arktischen Ozean relativ stabil. Normalerweise hat das Erdmagnetfeld zwei Pole. Aber anscheinend gibt es Störungen in der Geodynamik. Sie destabilisieren das Feld. Es wird schwächer, gleichzeitig werden mehr Magnetpole gebildet. Der magnetische Nordpol kann eine solche Phase durchlaufen.

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In Eins Umfrage Der Geophysiker Phil Livermore von der British University of Leeds berichtete, dass hinter dem Phänomen wahrscheinlich zwei Punkte des Magnetfelds hinter Sibirien und Kanada liegen. Sie entstehen durch einen horizontalen Strom aus flüssigem Eisen von 420 km, den Livermore vor zwei Jahren in einer Tiefe von 3000 km entdeckte. Es fließt mit gut 40 Meilen pro Jahr nach Kanada und Russland Europa – Dies ist dreimal schneller als das Material normalerweise zum äußeren Erdkern gelangt.

Die Punkte organisierten eine Art Kriegsrückzug um den magnetischen Nordpol. Anscheinend wird er schwächer kanadisch Fleck gerade. “Deshalb gewinnt das Land Sibirien den Wettbewerb”, sagte Livermore gegenüber der Fachzeitschrift Nature.

Es gibt keine Hinweise darauf, dass lokale Veränderungen in der Arktis auf wichtige Ereignisse hinweisen, sagte Livermore. Eine neue Polverschiebung scheint jedoch nicht völlig ausgeschlossen zu sein. Weil sich die im Landesinneren fließenden Magmen unvorhersehbar verhalten, machen sie manchmal sogar echte Sprünge. So kann es schnell mit einer Polaritätsumkehr gemacht werden.

Dies wurde durch eine frühere Studie bestätigt, in der Geologen im US-Bundesstaat Oregon Spuren in alten Lavaströmen fanden, die eine Magnetfeldrotation von sechs Grad pro Tag zeigen. Bei dieser Rate dauert die Polaritätsumkehr nur einen Monat. Dann hätte unsere technologische Welt ein großes Problem. Eine solche Polverschiebung wäre offensichtlich zu schnell für ein entsprechendes WMM-Update.

Der 5000 bis 7000 Jahre alte Komet “Neowise” von Everydo kommt der Erde so nahe, dass er mit bloßem Auge gesehen werden kann. Am 23. Juli ist es wieder soweit: Dann fliegt “Neowise” in einer Entfernung von “nur” 103 Millionen Kilometern über unseren Planeten hinaus. Der Himmelskörper erscheint bereits am Nachthimmel.

Lili Falk

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