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ERDE
Rasante Umpolung des Erdmagnetfelds?
von Rainer Kayser
6. September 2010

Wissenschaftler glauben durch die Untersuchung von Lavaströmen im US-Bundesstaat Nevada Hinweise dafür entdeckt zu haben, dass sich das Magnetfeld der Erde vor rund 16 Millionen Jahren innerhalb von weniger als vier Jahren umgepolt hat. Eigentlich nimmt man an, dass dieser Prozess mehrere Tausend Jahre dauert.

Erde

Blick auf die Erde. Kann sich ihr schützendes Magnetfeld innerhalb weniger Jahre umkehren? Bild: NASA/JPL

In weniger als vier Jahren hat sich vor rund 16 Millionen Jahren das Magnetfeld der Erde umgepolt - aus dem magnetischen Nord- wurde der Südpol und umgekehrt. Darauf deuten Spuren der damaligen Magnetisierung in Lavaströmen im US-Bundesstaat Nevada hin, über die zwei amerikanische Forscher in einem demnächst im Fachblatt Geophysical Research Letters erscheinenden Aufsatz berichten. Das irdische Magnetfeld polt sich im Mittel alle 300.000 Jahre um und normalerweise dauert dieser Vorgang mehrere tausend Jahre.

Bislang gab es nur einen einzigen Hinweis darauf, dass die Magnetfeld-Umkehrungen auch schneller ablaufen können. 1995 stießen Wissenschaftler in Oregon auf magnetische Spuren in Lavaströmen, die auf eine Drehung des Magnetfelds um sechs Grad pro Tag hindeuten - bei diesem Tempo dauert die Umpolung sogar nur einen Monat. Da es nur dieses eine Beispiel gab, zweifelten die meisten Geophysiker jedoch an der Interpretation der Daten.

"Wir versuchen nun zu beweisen, dass es sich bei unserem Fall um ein zweites Beispiel für eine schnelle Umkehr des Magnetfeldes handelt", erklärt Scott Bogue vom Occidental College in Los Angeles, der die Untersuchung gemeinsam mit Jonathan Glen vom U.S. Geological Survey in Menlo Park, Kalifornien, durchgeführt hat. Der von den beiden Forschern untersuchte Lavastrom hat eine ungewöhnlich komplexe Geschichte: Er ist zunächst abgekühlt und wurde dann innerhalb eines Jahres durch einen zweiten Lavafluss erneut erhitzt und abgedeckt.

Zwischen beiden Abkühlungsprozessen hat sich das Magnetfeld, so zeigen die Analysen von Bogue und Glen, um 53 Grad gedreht. Aber auch jetzt sind nicht alle Geophysiker davon überzeugt, dass es tatsächlich derart rasante Umpolungen gab. Peter Olson von der Johns Hopkins University in Baltimore beispielsweise sieht darin eher Hinweise auf schnelle lokale Störungen des Magnetfelds. Nur ein unabhängiger Nachweis der raschen Magnetfelddrehung in anderen Weltgegenden könnte belegen, dass es sich tatsächlich um ein globales Phänomen gehandelt hat.

Die letzte Umkehrung des Erdmagnetfelds fand vor 780.000 Jahren statt - eine erneute Umpolung ist also lange überfällig. Vielleicht hat sie sogar schon begonnen: Messungen zeigen, dass sich das Magnetfeld seit 150 Jahren langsam abschwächt. Ein schwaches Magnetfeld während einer Umpolungsphase würde die Erde anfälliger machen für von der Sonne ausgelöste magnetische Stürme, die eine Gefahr für unsere modernen Kommunikations- und Energieversorgungsnetze darstellen.

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Magnetfelder: Dynamo bei Sternen und Planeten recht ähnlich - 8. Januar 2009
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