(Noppawat Tom Charoensinphon/Moment/Getty Images) Wenn Sie sich von einem Spektakel verzaubern lassen möchten Nordlichter Am besten ist es, den Himmel in der Nähe des Nordpols zu beobachten. Aber das war vor 41.000 Jahren nicht der Fall, als eine Störung des Erdmagnetfelds dazu führte, dass Polarlichter in Richtung Äquator wanderten.
Während dieser geomagnetischen Störung, die als Laschamp-Ereignis oder Laschamp-Exkursion bekannt ist, schwächte sich der magnetische Norden und Süden des Planeten ab, und die Magnetfeld um seine Achse geneigt und auf einen Bruchteil seiner früheren Stärke verringert.
Dies verringerte die magnetische Anziehungskraft, die normalerweise den Strom hochenergetischer Sonnenteilchen zum Nord- und Südpol lenkt, wo sie mit atmosphärischen Gasen interagieren und den Nachthimmel als Nord- und Südlicht erhellen.
Es dauerte etwa 1.300 Jahre, bis das Magnetfeld wieder seine ursprüngliche Stärke und Neigung erreichte, und während dieser Zeit verirrten sich die Polarlichter in nahezu äquatoriale Breiten, wo sie normalerweise nie gesehen werden, berichteten Wissenschaftler am Donnerstag (16. Dezember) auf der Jahreskonferenz der American Geophysical Union (AGU), abgehalten in New Orleans und online.
Diese Periode intensiver geomagnetischer Veränderungen könnte auch zu Veränderungen in der Erdatmosphäre geführt haben, die sich auf die Lebensbedingungen in Teilen des Planeten ausgewirkt haben, sagte Moderator Agnit Mukhopadhyay, Doktorand in der Abteilung für Klima- und Weltraumwissenschaften der University of Michigan, auf der AGU-Konferenz.
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Die der Erde Das Magnetfeld entsteht in der Aufwirbelung des geschmolzenen Kerns unseres Planeten. Das Schwappen von Metall in der Nähe des Erdmittelpunkts und die Rotation des Planeten erzeugen zusammen magnetische Pole an der Oberfläche im Norden und Süden; Magnetfeldlinien verbinden die Pole in gekrümmten Bögen.
Diese bilden eine Schutzzone, auch Magnetosphäre genannt, die den Planeten vor radioaktiven Partikeln aus dem Weltraum abschirmt. laut NASA . Die Magnetosphäre schützt auch die Erdatmosphäre davor, vom Sonnenwind oder von der Sonne nach außen geschleuderten Partikeln abgetragen zu werden.
Auf der der Sonne zugewandten Seite der Erde (die die Hauptlast des Sonnenwinds trägt) wird die Magnetosphäre auf etwa das 6- bis 10-fache des Erdradius komprimiert. Auf der Nachtseite der Erde strömt die Magnetosphäre in den Weltraum und kann sich über Hunderte von Erdlängen erstrecken. laut NASA .
Aber vor etwa 41.000 Jahren sank die Stärke der Magnetosphäre „auf fast 4 Prozent der modernen Werte“ und neigte sich auf die Seite, sagte Mukhopadhyay. „Mehrere Untersuchungen in der Vergangenheit haben vorhergesagt, dass die Magnetosphäre auf der Tagseite vollständig verschwunden ist“, fügte er hinzu.
Mukhopadhyay und seine Kollegen nutzten eine Reihe verschiedener Modelle, um dieses Ergebnis zu ermitteln. Sie speisten zunächst Daten über den Magnetismus des Planeten aus alten Gesteinssedimenten ein vulkanisch Daten in eine Simulation des Magnetfelds während des Laschamp-Ereignisses umzuwandeln.
Sie kombinierten diese Daten mit Simulationen der Wechselwirkungen der Magnetosphäre mit dem Sonnenwind und speisten diese Ergebnisse dann in ein anderes Modell ein, das die Position, Form und Stärke des Polarlichts berechnete, indem es Parameter der Sonnenpartikel analysierte, die Polarlichter erzeugen, wie etwa ihren Ionendruck und ihre Dichte und Temperatur.
Dies sei das erste Mal, dass Wissenschaftler diese Technik nutzten, „um das Georaumsystem zu simulieren und magnetosphärische Konfigurationen zusammen mit der Position des Polarlichts vorherzusagen“, sagte Mukhopadhyay.
Das Team stellte fest, dass die Magnetosphäre während des Laschamp-Ereignisses zwar auf etwa das 3,8-fache des Erdradius schrumpfte, aber nie ganz verschwand. Während dieser Zeit verringerter magnetischer Stärke bewegten sich die Pole, die zuvor nördlich und südlich positioniert waren, in Richtung äquatorialer Breiten – und die Polarlichter folgten ihnen.
„Die geomagnetische Neigung war deutlich von den geografischen Polen abweichend“, sagte Mukhopadhyay. „Dies führte dazu, dass Polarlichtniederschläge den magnetischen Polen folgten und sich von den geografischen Polarregionen der Erde in äquatorwärts gerichtete Breitengraden verlagerten.“
Frühere Studien deuteten darauf hin, dass das Laschamps-Ereignis die Bewohnbarkeit der prähistorischen Erde beeinträchtigt haben könnte, indem es den Planeten in eine Umweltkrise stürzte, und die neuen Modelle deuteten an, dass ein solches Ergebnis „sehr wahrscheinlich“ sei, berichtete Mukhopadhyay.
Anfang des Jahres fanden andere Forscher heraus, dass Sonnenwinde eine geschwächte Magnetosphäre leicht durchdrungen hätten, was zu einer Beschädigung geführt hätte Ozon Schicht, Klimaumbruch und Aussterben – vielleicht sogar zum Verschwinden beitragen Neandertaler in Europa, Live Science berichtete zuvor .
Während ihre Ergebnisse keinen Ursache-Wirkungs-Zusammenhang zwischen Laschamps Magnetfeldänderungen und schwerwiegenden ökologischen Auswirkungen auf der Erde beweisen, boten die Modelle Erkenntnisse für zukünftige Forschungen, die einen solchen Zusammenhang herstellen könnten, sagte Mukhopadhyay.
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