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Erdmagnetfeld

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Erdmagnetfeld
Das Erdmagnetfeld schützt uns vor Sonnenwinden.

Das Erdmagnetfeld ist für das Leben auf der Erde von immenser Bedeutung.
Es schützt uns wie ein Schutzschild vor kosmischer Strahlung. Ohne Magnetfeld würden Sonnenwinde und radioaktive Strahlung aus dem All ungehindert auf unseren Planeten prallen.

Das Magnetfeld der Erde

Das Magnetfeld der Erde ist ähnlich zu dem eines Stabmagneten. Ein Stabmagnet besitzt einen Nord- und einen Südpol. Am Nordpol treten die magnetischen Feldlinien aus und am Südpol wieder ein. Seit dem Polsprung vor ca. 780.000 Jahren befindet sich der magnetische Nordpol der Erde auf der Südhalbkugel, in der Nähe des geografischen Südpols. Der magnetische Südpol liegt dagegen in der Nähe des geografischen Nordpols im Nordpolarmeer. Die Feldlinien des Erdmagnetfeldes treten also in der Antarktis (Südhalbkugel) aus und im Nordpolarmeer wieder ein.


Dass unser Planet überhaupt ein Magnetfeld besitzt, liegt an komplexen Prozessen im Erdinneren. Dort dreht sich eine Schicht aus flüssigem Eisen um den soliden Erdkern, der aus festem Metall besteht und einen Durchmesser von über 2.500 Kilometer aufweist. Durch die Rotationsbewegung wird ein Strom induziert, der wiederum ein magnetisches Feld erzeugt. Da das Prinzip das gleiche wie beim Dynamo ist, spricht man in diesem Zusammenhang auch vom "Geodynamo".

Das erzeugte Erdmagnetfeld ist allerdings nicht immer gleich stark. Der Grund dafür ist, dass sich die Eisenwirbel im Erdinneren chaotisch verhalten. Überall bilden sich kleine Turbulenzen, die sich auf der Erde durch Schwankungen im Magnetfeld bemerkbar machen. Auf diese Weise entsteht neben den Hauptpolen im Norden und Süden eine Vielzahl schwächerer Nebenpole.

Je zahlreicher und kräftiger diese kleinen Pole werden, desto mehr schwindet die Stärke der Hauptpole. In Folge dieser Aktivität können die Hauptpole irgendwann sogar ganz verschwinden und sich dann in umgekehrter Polung neu aufbauen.

Wanderung der Pole

Das Erdmagnetfeld verläuft nicht parallel zur Erdachse, noch ist es statisch. Sowohl Nord- als auch Südpol verändern ihre Positionen stetig. Der (geografische) Nordpol wandert beispielsweise neunzig Meter pro Tag vom Nordpolarmeer Richtung Asien - das sind mehr als dreißig Kilometer im Jahr. Der (geografische) Nordpol ist seit dem Jahr 1841 gut 1100 Kilometer gewandert. Der (geografische) Südpol in der Antarktis wanderte sogar 1300 Kilometer.

Bereits seit dem neunzehnten Jahrhundert wird das Erdmagnetfeld wissenschaftlich beobachtet. Mit Hilfe der modernen Satelliten kann heutzutage die Position der Pole wesentlich einfacher und präziser bestimmt werden als früher.

Umpolung

Im Lauf der Erdgeschichte kam es schon häufiger zu einer Umkehrung des Erdmagnetfelds. Die letzte Umpolung geschah vor ca. 780.000 Jahren. In den letzten 400 Millionen Jahren tauschten Nord- und Südpol durchschnittlich alle 250.000 Jahre ihre Positionen. Zu beachten ist jedoch, dass Umpolungen extrem unregelmäßig stattfinden. Vor rund 200 Millionen Jahren tauschten Nord- und Südpol mehrfach ihre Positionen. Hundert Millionen Jahre später veränderte sich das Erdmagnetfeld gar nicht.

Wie sich das Erdmagnetfeld im Laufe der Erd-Geschichte verändert hat, kann man über Lava vergangener Vulkanausbrüche, Sedimentgestein und auch tief gelegenes Antarktis-Eis herausfinden. In den Gesteinen finden sich nämlich eisenreiche Mineralien, die sich entlang der magnetischen Feldlinien ausgerichtet haben. Während die Mineralien in alten Gesteinsproben (älter als 780.000 Jahre) nach Süden zeigen, zeigen sie in jüngeren Proben nach Norden. Durch die Proben von noch älterem Gestein kann man auf weitere Umpolungen schließen die schon stattgefunden haben müssen.

Die letzte Umpolung fand vor ca. 780.000 Jahren statt. Durchschnittlich dreht sich das Erdmagnetfeld alle 250.000 Jahre um. Eine erneute Umpolung ist also statistisch gesehen überfällig. Tatsächlich gibt es einige Anzeichen, die auf eine bevorstehende Umpolung hinweisen könnten. So hat das Erdmagnetfeld in den vergangenen tausend Jahren kontinuierlich abgenommen. Geophysiker verzeichnen seit Beginn der Messungen im Jahr 1830 einen Rückgang von zehn Prozent. Über die Frage, wann die Umpolung stattfindet sind sich die Forscher uneins: Schätzungen reichen von 2012 bis "in etwa 2000 Jahren".

Folgen einer Umkehrung des Magnetfeldes

Das Magnetfeld schützt unsere Erde wie ein Schutzschild vor kosmischer Strahlung. Durch die Umkehrung des Magnetfeldes wird das Erdmagnetfeld geschwächt. Dadurch wird die Erde erhöhter kosmischer Strahlung ausgesetzt.

Einige mögliche Auswirkungen einer Magnetfeld-Umkehrung auf unsere Technik:

  • Satelliten sind extrem empfindlich gegenüber kosmischer Strahlung und Sonnenwinden. Bei einem schwachen Erdmagnetfeld besteht kein ausreichender Schutz mehr für die Satelliten und sie könnten komplett ausfallen. Kommunikationsstörungen wären die Folge.
  • Die Sonnenwinde können Überspannungen in unseren Stromnetzen induzieren, schlimmstenfalls Transformatoren zerstören. Stromausfälle sind die Folge.
  • Allen Menschen, die fliegen, droht eine erhöhte Strahlenbelastung.

Einige Fakten zu Auswirkungen einer Magnetfeld-Umkehrung auf die Lebewesen der Erde:

  • Forscher haben keinen Zusammenhang finden können zwischen den großen Massensterben in der Geschichte und einer Umkehr des Erdmagnetfeldes.
  • Manche Wissenschaftler gehen davon aus, dass durch die erhöhte kosmische Strahlung während der Magnetfeld-Umkehrung DNA-Mutationen stattfanden und so neue Arten auf der Erde entstanden. Es existiert sogar die Theorie, dass sich auf diese Weise vor zwei Millionen Jahren der Mensch aus dem Affen heraus entwickelte. Diese Theorie lässt sich zwar schwer beweisen - aber tatsächlich war das Erdmagnetfeld zu dieser Zeit äußerst schwach.
  • Einige Wissenschaftler (u.A. Dieter Broers) glauben, dass durch eine Magnetfeldumpolung ein Bewusstseinssprung stattfinden kann (siehe 2012).
  • Viele Tiere orientieren sich am Erdmagnetfeld. Sie werden bei einem schwachen Magnetfeld mit Problemen zu kämpfen haben.
  • Der von Dieter Broers entwickelte Lebensfeldstabilisator kann die negativen Einflüsse reduzieren, die durch Intensitätsschwankungen und Abnahme des Magnetfeldes entstehen können.

Weiterführendes

Artikel

Literatur

  • (R)Evolution 2012* von Dieter Broers, zeigt den Einfluss der Sonne auf die Menschheit Bleistift.png

Filme


 (Hilfe)

Autoren

Stefan, Bot, Heike W. und Extern
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