Das durch Strömungen im Erdkern hervorgerufene Magnetfeld wird zunehmend schwächer. Bild: NASA's Goddard Space Flight Center/Duberstein

"Wann polt sich das Erdmagnetfeld um?"

Die Erde ist von einem Magnetfeld umgeben. Wie ein Schutzschild hält es Strahlung aus dem Weltall ab. Monika Korte, Expertin für Geomagnetismus vom Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, beschreibt, wie sich dieser Schutzschild verändert.

Das Erdmagnetfeld ist ständig in Bewegung. Zum größten Teil entsteht es aus dem äußeren Erdkern, der flüssig und leitfähig ist. Aufgrund der Fließbewegung und der Erdrotation wirken hier Kräfte wie in einem Dynamo und es bilden sich elektrische Ströme. Das Feld hat – wie jeder Magnet, den man sich an den Kühlschrank heftet – zwei Pole, es ist also „dipolar“. Der Nord- und der Südpol des Erdmagnetfelds befinden sich zwar in der Nähe der geografischen Pole, stimmen aber nicht mit ihnen überein. Und sie wandern langsam.

Im Laufe der Zeit haben der magnetische Nord- und Südpol mehrfach ihre Position getauscht, zuletzt vor rund 780.000 Jahren. Im Durchschnitt findet eine Umpolung alle 500.000 Jahre statt, doch in der gesamten Kreidezeit etwa waren die Pole stabil. Die Analyse von Gesteinen und Ozeansedimenten erlaubt den Blick in die Vergangenheit, denn in ihnen können alte Magnetfeldausrichtungen „eingefroren“ sein: Eine Umpolung ist ein Prozess und dauert Hunderte Jahre, die Pole tauschen also nicht einfach ihre Position. Alles deutet darauf hin, dass das Magnetfeld zunächst schwächer wird und dann womöglich sogar mehrere Pole auftreten, bevor das Feld wieder eine dipolare Struktur aufbaut – mit neuer Polung. Auch zurzeit nimmt das Magnetfeld deutlich ab, sodass diskutiert wird, ob das der Beginn einer Umkehr sein könnte. Vorhersagen lässt sich das aber nicht. Vieles rund um die sogenannte Feldumkehr ist noch unbekannt: Welche Auswirkungen hatte es etwa auf die Evolution, als das Magnetfeld sehr schwach war und mehr hochenergetische Teilchen in die Erdatmosphäre gelangten? 

Um Veränderungen besser zu verstehen, brauchen wir mehr Daten, auch aus Vulkangestein. Besonders wichtig ist für uns eine genaue zeitliche Einordnung der weltweit gewonnenen Messergebnisse. Nur so können wir regionale Unterschiede in der Vergangenheit erkennen.

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28.07.2020 , Nachgefragt hat Kristine August

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