bedeckt München 16°

Magnetfeld der Erde:Der Nordpol bleibt, wo er ist

Polarlichter entstehen, weil geladene Teilchen vom Erdmagnetfeld zu den Polen gelenkt werden und dort auf Partikel der Erdathmospäre treffen.

(Foto: AP)
  • Alle 200 000 bis 300 000 Jahre tauschen Nord- und Südpol ihre Positionen, damit ändert sich die Richtung des Erdmagnetfeldes.
  • Dadurch könnten die Stromnetze zusammenbrechen.
  • Geologen erwarten dieses Phänomen seit langem.

Eigentlich ist sie längst überfällig: eine Umkehrung der magnetischen Pole der Erde. Denn in der jüngeren Geschichte der Erde wechselten die Pole etwa alle 200 000 bis 300 000 Jahre und mit ihnen die Richtung des Erdfeldes. Die letzte Polumkehr ist jedoch schon mehr als doppelt so lang her. Wahrscheinlich lässt die nächste jedoch auch weiterhin auf sich warten, das berichtet ein Team von europäischen Geowissenschaftlern im Fachjournal PNAS. Ihre Analysen widersprechen einer Theorie, nach der eine Schwächezone im Magnetfeld der Erde, die sich derzeit über dem Südatlantik ausbreitet, ein Vorbote der nächsten Polumkehr ist.

Das Erdmagnetfeld wird angetrieben von elektrischen Strömen, die im eisernen Erdkern entstehen. Es umspannt die Erde wie eine schützende Hülle. Es ist jedoch nicht statisch, sondern mal stärker, mal schwächer. In Gesteinsproben können Geologen sehen, wie das Erdmagnetfeld vor Tausenden Jahren aussah. Denn zum Beispiel in erkaltender Lava hinterlässt das Feld einen magnetischen Fingerabdruck. Auf dieser Grundlage konnte das Team um Maxwell Brown von der Universität von Island das Erdmagnetfeld für den Zeitraum von 50 000 bis 30 000 Jahren vor heute modellieren und die Veränderungen im Feld beobachten.

Eine Zeit lang gab es Pole am Äquator

Die Wissenschaftler suchten nach Auffälligkeiten, die dem aktuellen Intensitätsloch ähneln, der sogenannten südatlantischen Anomalie. Sie wandert langsam vom südlichen Afrika nach Westen Richtung Südamerika und wächst dabei stetig. Zwei Mal zeigte des Erdmagnetfeld ähnliche Anomalien. Genauso wie heute wurde das Erdmagnetfeld beide Male zwar weltweit schwächer, stabilisierte sich jedoch irgendwann wieder, ohne dass es zu einer Polumkehr kam. "Die Schwächezonen verschwanden wieder," erklärt Co-Autorin Monika Korte vom Deutschen Geoforschungszentrum. "Daraus schließen wir, dass die heutige südatlantische Anomalie nicht als Beginn einer Feldumkehr gedeutet werden kann."

Innerhalb der Zeitspanne, die die Forscher anschauen konnten, gab es zwar keine Polumkehr, aber zwei sogenannte Polexkursionen. Dabei kommt es nicht zu einer langfristigen Umkehr der Pole, doch sie verschieben sich für einige Jahrhunderte oder Jahrtausende, und das gesamte Erdmagnetfeld wird erheblich durcheinandergebracht. Bei einer der beiden Exkursionen bildeten sich sogar magnetische Pole in der Nähe des Äquators.

Grund für eine solche Polverschiebungen sind Strömungen an der äußeren Grenze des flüssigen Erdkerns. Sie beeinflussen das Erdmagnetfeld, sodass es nicht gleichmäßig von Norden nach Süden laufen kann, sondern an vielen Stellen in seiner Stärke und Ausrichtung gestört wird. Wenn das Magnetfeld insgesamt zu schwach wird, können diese Störungen die Oberhand gewinnen. Offen bleibt allerdings, ob diese zufälligen Fluktuationen auch der Grund für langfristige Polumkehrungen sind.

Auch wenn der Extremfall einer Polumkehr nicht eintritt, wird das Erdmagnetfeld wahrscheinlich auf unbestimmte Zeit weiter schwächer. Ganz ungefährlich ist das nicht, denn das Feld schützt die Erde vor Strahlung und geladenen Teilchen aus dem All. Bei Satelliten, die auf tiefen Umlaufbahnen die südatlantische Anomalie passieren, kommt es schon heute zu Ausfällen der Elektronik. Sollte es jemals zu einer Polumkehr kommen, befürchten einige sogar den Zusammenbruch der Stromnetze. Die Analyse der Wissenschaftler legt nahe, dass sich das Erdmagnetfeld irgendwann wieder erholt. Wann das sein wird, können sie jedoch nicht sagen.

Astronomie und Raumfahrt Warnung vor dem großen Sonnensturm

Astronomie

Warnung vor dem großen Sonnensturm

Gegrillte Transformatoren, Nordlichter auf Kuba: Etwa alle 2000 Jahre trifft ein Sonnenhurrikan die Erde. Weite Teile des Planeten wären dann ohne Strom, die Schäden gewaltig.   Von Alexander Stirn