(NASA Goddard Space Flight Center/Flickr/CC BY 2.0) Das Magnetfeld der Erde dreht sich im Durchschnitt etwa alle paar Hunderttausend Jahre um, was bedeutet, dass der magnetische Norden zum magnetischen Süden wird und umgekehrt (der Planet steht nicht wirklich auf dem Kopf). Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass dieser Richtungswechsel bis zu zehnmal schneller erfolgen kann als bisher angenommen.
Das sind große Neuigkeiten für Wissenschaftler, die untersuchen, wie sich die Magnetfeldverschiebungen auf das Leben auf der Erde auswirken, wie sich unser Planet im Laufe der Zeit entwickelt hat und wie wir die nächste Umkehrung in den kommenden Jahren möglicherweise besser vorhersagen können.
Frühere paläomagnetische Studien haben gezeigt, dass das Magnetfeld seine Richtung um bis zu 1 Grad pro Jahr ändern kann, aber die neueste Studie legt nahe, dass Bewegungen von bis zu 10 Grad pro Jahr möglich sind.
Das basiert auf detaillierten Computersimulationen des äußeren Kerns aus Nickel und Eisen etwa 2.800 Kilometer (1.740 Meilen) unter der Erdoberfläche, der unser Magnetfeld steuert.
„Wir haben vor 400 Jahren nur sehr unvollständige Kenntnisse über unser Magnetfeld“ sagt der Geophysiker Chris Davies von der University of Leeds im Vereinigten Königreich.
„Da diese schnellen Veränderungen zu den extremeren Verhaltensweisen des flüssigen Kerns gehören, könnten sie wichtige Informationen über das Verhalten des tiefen Erdinneren liefern.“
Davies und seine Kollegin Catherine Constable von der University of California San Diego kombinierten ihre Computermodellierung mit a kürzlich veröffentlichte Zeitleiste des Erdmagnetfeldes in den letzten 100.000 Jahren und fanden eine enge Übereinstimmung zwischen der anderen Studie und ihren eigenen Vorhersagen.
Veränderungen im Magnetfeld unseres Planeten hinterlassen Spuren in Sedimenten, Lavaströmen und sogar von Menschenhand geschaffenen Objekten, obwohl noch einige fundierte Vermutungen erforderlich sind, um herauszufinden, wie und über welchen Zeitraum es sich verändert.
Schnellere Richtungsänderungen scheinen mit einer lokalen Abschwächung des Magnetfelds einherzugehen, wie die neue Forschung ergab. Eine Verschiebung wurde besonders hervorgehoben: eine Bewegung von 2,5 Grad pro Jahr vor 39.000 Jahren, direkt nach der jüngsten Laschamp-Ausflug Wende, als das Erdmagnetfeld an der Westküste Mittelamerikas geschwächt wurde.
„Zu verstehen, ob Computersimulationen des Magnetfelds das physikalische Verhalten des Erdmagnetfelds, wie es aus geologischen Aufzeichnungen abgeleitet wird, genau widerspiegeln, kann eine große Herausforderung sein“, sagt Constable .
„Aber in diesem Fall konnten wir in einer Reihe von Computersimulationen eine hervorragende Übereinstimmung sowohl bei den Änderungsraten als auch bei der allgemeinen Lage der extremsten Ereignisse zeigen.“
Das Erdmagnetfeld hilft uns nicht nur, mit einem Kompass (oder einem Smartphone) von A nach B zu gelangen, es schützt uns auch vor den Witterungseinflüssen des Weltraums und der Sonneneinstrahlung. Sie merken es vielleicht nicht, aber die Magnetpole sind es wandere immer umher .
Mehr darüber zu wissen, wie diese Verschiebungen und Umkehrungen stattfinden – und mit welcher Geschwindigkeit – wird für alles von entscheidender Bedeutung sein, von der Neukonfiguration von Satelliten bis hin zum Umgang mit den Veränderungen in der Strahlenbelastung das könnte dazu führen aus einer Feldumkehr.
Wir lernen jedoch ständig: ungefähr wie häufig Diese Umkehrungen sind, und jetzt, wie schnell sie auch sind. Die Forscher hoffen, dass weitere Simulationen uns Hinweise darauf geben könnten, wo wir am besten suchen sollten, um Feldaufzeichnungen über den Zustand des Magnetfelds im Laufe der Zeit zu machen.
„Eine weitere Untersuchung der sich entwickelnden Dynamik in diesen Simulationen bietet eine nützliche Strategie zur Dokumentation, wie solche schnellen Veränderungen auftreten und ob sie auch in Zeiten stabiler magnetischer Polarität, wie wir sie heute erleben, auftreten.“ sagt Constable .
Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturkommunikation .