Wie entsteht magntefeld erde
Die Erde wirkt wie ein großer Stabmagnet. Da die Magnetnadel eines Kompasses bekanntlich in Richtung des geografischen Nordpoles zeigt, scheint hierbei ein Verstoß gegen die Polregel vorzuliegen. Tatsächlich aber ist dieser "Stabmagnet" entgegengesetzt gepolt im flüssigen äußeren Kern der Erde enthalten und ca. 12° zur Rotationsachse der Erde geneigt.
Die magnetische Wirkung wird durch die elektromagnetische Induktion im Erdkern verursacht, wobei der innere Erd-Kern fest und der äußere Erd-Kern flüssig ist. Im flüssigen äußeren Kern kommt es zur Konvektion von flüssigem Eisen-, Nickel-, Schwefel-Gemisch, was einen elektrischen Strom unvorstellbarer Größe verursacht. Nach der Rechte-Hand-Regel ergibt sich dadurch das Erdmagnetfeld, dessen Feldlinien auch aus dem Erdmantel heraustreten und den Raum erfüllen. Das Erdmagnetfeld lenkt einen Großteil der gefährlichen Teilchenstrahlung, z.B. den Sonnenwind so um, dass sie die Erde nicht erreicht, ist für uns also ein Schutzschirm.
Deklination : Die Kompassnadel zeigt nicht genau zum Erd-Nordpol, sondern etwas daneben. Diese Missweisung ist zudem geografisch und langzeitlich unterschiedlich. Für München betrug sie im Jahre 2000 ca. 1,1° in westliche Richtung. Weitere Infos zur Deklination lassen sich über die Suchmaschinen im Internet erreichen.
pma101 - Das Magnetfeld der Erde
Antworten zur Frage
Videos zum Thema
YouTube Videos
Wie entsteht das Magntefeld der Erde?
Nach heutiger Vorstellung werden etwa 95% des Erdmagnetfeldes durch einen Dynamoeffekt im äußeren, flüssigen und im Wesentlichen aus Eisen bestehenden Erdkern erzeugt. Diesem "erdinneren" Feld ist ein "erdäußeres" überlagert, das durch elektrische Ströme in der Ionosphäre und der Magnetosphäre erzeugt wird und kaum 5% des Gesamtfeldes ausmacht. Das Magnetfeld der Erde bietet, mit der Atmosphäre, einen effektiven Schutz vor schädlicher Strahlung aus dem Weltall, die aus elektrisch geladenen Teilchen besteht.
Ein besonderes, heute noch nicht völlig verstandenes geophysikalisches Phänomen ist die Umpolung des Erdmagnetfeldes, die im Laufe der Erdgeschichte häufig und in unregelmäßigen Abständen stattgefunden hat und voraussichtlich weiter stattfinden wird. Die Entdeckung der Umpolung geht auf das schon erwähnte Ocean Drilling Program zurück, bei dem man parallel zu den mittelozeanischen Rücken, an denen flüssiges Gesteinsmaterial austritt, in den Bohrkernen mehr oder weniger breite Streifen entgegengesetzter magnetischer Polarität gefunden hat. Die in den Streifen konservierten magnetischen Minerale haben sich vor ihrer Erstarrung nach dem jeweils herrschenden Magnetfeld ausgerichtet und zeigen heute dessen wechselnde Polarität an. Derartige Umpolungen kündigen sich durch kleinere Änderungen der Magnetfeldeigenschaften an. Beobachtungen aus den vergangenen 150 Jahren zeigen, dass die Stärke des Magnetfeldes während dieser Zeit kontinuierlich abgenommen hat. Satellitenmessungen während der letzten beiden Dekaden weisen ebenfalls auf eine Abschwächung des Erdmagnetfeldes hin, die im Nordatlantik bei etwa 1% pro Jahr liegt.
Eine genaue Analyse des vorliegenden Datenmaterials legt den Schluss nahe, dass sich das Magnetfeld innerhalb der nächsten 700 bis 1000 Jahre erneut umpolen könnte. Das hat schon jetzt Konsequenzen. So führt die beobachtete Abnahme der magnetischen Feldstärke dazu, dass sich die Strahlung aus dem Weltraum in der näheren Umgebung der Erde erhöht. Bereits heute erleiden z. B. hoch fliegende Satelliten in Regionen niedriger Magnetfeldstärke 90% ihrer Schädigung durch Teilchenstrahlung hoher Energie.
Bei detaillierter Kenntnis des Magnetfeldes und seiner zeitlichen Veränderungen besteht die Aussicht, das räumliche und zeitliche Verhalten derartiger Strahlungsanomalien und ihren Einfluss auf die Umwelt vorherzusagen. Vor allem dynamische Vorgänge auf der Sonne führen zu großer magnetischer Unruhe, den sogenannten magnetischen Stürmen, die in hohen Breiten als Polarlichter in Erscheinung treten und moderne technische Einrichtungen wie Telekommunikationssatelliten oder Überlandstromversorgungsnetze empfindlich stören können. Eine internationale Initiative bemüht sich um eine Vorhersage des "Weltraumwetters", für die eine genaue Kenntnis des geomagnetischen Feldes nötig ist.Welt der Physik: Das Magnetfeld der Erde