Forscher glauben, dass die Bewegung von flüssigem Metall im Erdkern eine der Hauptursachen für die Umkehrung der magnetischen Pole ist.
Experten können nicht genau vorhersagen, wann das Magnetfeld der Erde seine Polarität umkehren wird. Foto von : Space
Die Erde, ein Gesteinsplanet mit flüssigem Wasser, ist aus vielen Gründen ein idealer Ort für das Gedeihen von Leben. Die Erde hat den richtigen Abstand zu ihrem Mutterstern, damit auf der Oberfläche des Planeten flüssiges Wasser existieren kann. Die Anziehungskraft anderer Planeten schützt die Erde vor der Gefahr einer Kollision mit umherwandernden Asteroiden. Laut Space stellt das Magnetfeld, das die Erde umgibt, auch eine Schutzbarriere für Leben vor geladenen Teilchen dar, die durch den Weltraum schießen.
Das Magnetfeld der Erde wird durch komplexe Ströme geschmolzener metallischer Materie im äußeren Kern des Planeten erzeugt. Dieser Materiefluss wird sowohl von der Erdrotation als auch von der Existenz eines festen Eisenkerns beeinflusst. Das Ergebnis ist ein bipolares Magnetfeld, dessen Achse auf der Rotationsachse des Planeten liegt. In der chemischen Zusammensetzung uralter Gesteine verbergen sich Hinweise darauf, dass das Magnetfeld der Erde ein dynamisches, sich veränderndes Phänomen ist. Wenn die Lava abkühlt, richten sich die darin enthaltenen Eisenmineralien nach dem Magnetfeld der Erde aus, ähnlich wie eine Kompassnadel nach Norden zeigt.
Das Magnetfeld der Erde variiert in sehr kurzen und extrem langen Zeiträumen, von wenigen Millisekunden bis zu mehreren Millionen Jahren. Wechselwirkungen des Magnetfelds mit geladenen Teilchen im Weltraum können es über kurze Zeiträume verändern, während längerfristige Magnetfeldstörungen durch Prozesse im flüssigen äußeren Erdkern verursacht werden.
Unter dem Einfluss von Flüssigkeitsbewegungen im Erdinneren kann der Umkehrprozess des Erdmagnetfelds in drei Phasen unterteilt werden. Während der Zerfallsphase des Magnetfelds wird die Stärke des Magnetfelds schwächer und seine Richtung wird chaotischer. Als nächstes kommt die magnetische Drift, also der Prozess, bei dem die magnetischen Pole der Erde beginnen, von ihrer aktuellen Position wegzudriften und sich in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen. Der Repolarisationsprozess ist die Phase, in der ein neues Magnetfeld aufgebaut wird und die Magnetpole schließlich die entgegengesetzte Position als zuvor erreichen.
Frühere Untersuchungen zum Verhalten des Magnetfelds zeigten, dass zwei Polarisationszustände existieren könnten. Im vorliegenden Normalzustand zeigen die magnetischen Feldlinien vom Nordpol in Richtung Südpol. Auch der Zustand der Polaritätsumkehr ist möglich und ebenso stabil. Paläomagnetische Studien zeigen, dass Umkehrungen des Erdmagnetfelds unregelmäßig und unvorhersehbar sind, was größtenteils auf die Mechanismen zurückzuführen ist, die sie erzeugen. Laut dem Geophysiker Leonardo Sagnotti ist der Fluss von flüssigem Metall (hauptsächlich geschmolzenes Eisen) im äußeren Erdkern sehr chaotisch und unregelmäßig. Umkehrungen der magnetischen Pole treten in Zeiten geringer geomagnetischer Feldstärke und instabiler Magnetfeldstruktur auf.
Die Periode der magnetischen Polumkehr dauert mehrere tausend Jahre. Wenn das Magnetfeld kurz vor einer Umkehr steht, befindet es sich in einem geschwächten Zustand, was zu einer erhöhten Belastung der Erdatmosphäre durch Sonnenwind und kosmische Strahlung in Form geladener Teilchen führt. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass während der Umkehrung der magnetischen Pole bei Laschamps vor 41.000 Jahren die Menge der kosmischen Strahlung, die die Erdatmosphäre erreichte, global dreimal höher war als heute.
Für die menschliche Zivilisation ist nicht die Veränderung der magnetischen Pole besorgniserregend, sondern die Zeit abnehmender Stärke des geomagnetischen Feldes. Die moderne Gesellschaft ist zunehmend von Technologie abhängig. Eine große Anzahl geladener Teilchen, die in die Magnetosphäre in erdnaher Höhe eindringen, würde die Sicherheit, die Kommunikation, die elektrische Infrastruktur, Satelliten und Astronauten in niedrigen Erdumlaufbahnen beeinträchtigen. Aufgrund der zufälligen Natur der Magnetfeldschwankungen können Forscher insbesondere nicht genau vorhersagen, wann dies geschehen wird.
An Khang (laut Weltraum )
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