Wissenschaftler haben jahrelang über den treibenden Nordmagnetpol gerätselt – nun einige Antworten

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Wirbelndes Eisen

Im Gegensatz zu unserem geografischen Nordpol, der sich an einem festen Ort befindet, wandert der magnetische Norden. Dies ist bekannt, seit es erstmals 1831 gemessen und anschließend langsam von der kanadischen Arktis nach Sibirien verschoben wurde. Seit den 1990er Jahren hat sich diese Drift jedoch eher zu einem Sprint entwickelt – von der historischen Wanderung von 0 bis 15 km pro Jahr bis zu der gegenwärtigen Geschwindigkeit von 50 bis 60 km pro Jahr. Bildnachweis: N. Gillet

Magnetischer Norden und der längliche Fleck

Seit einigen Jahren rätseln Wissenschaftler darüber, warum der Nordmagnetpol in Richtung Sibirien vordringt. Teilweise dank der ESA-Satellitenmission Swarm sind die Wissenschaftler jetzt zuversichtlicher in der Theorie, dass das Aufeinandertreffen magnetischer Blobs tief unter der Erdoberfläche die Wurzel dieses Phänomens ist.

Im Gegensatz zu unserem geografischen Nordpol, der sich an einem festen Ort befindet, wandert der magnetische Norden. Dies ist bekannt, seit es erstmals 1831 gemessen und anschließend langsam von der kanadischen Arktis nach Sibirien verschoben wurde.

Seit den 1990er Jahren hat sich diese Drift jedoch eher zu einem Sprint entwickelt – von der historischen Wanderung von 0 bis 15 km pro Jahr bis zu der gegenwärtigen Geschwindigkeit von 50 bis 60 km pro Jahr. Diese Geschwindigkeitsverschiebung hat dazu geführt, dass das World Magnetic Model häufiger aktualisiert werden musste, was beispielsweise für die Navigation auf Smartphones von entscheidender Bedeutung ist.

Unser Magnetfeld existiert aufgrund eines Ozeans aus überhitztem, wirbelndem flüssigem Eisen, das den äußeren Kern bildet. Wie ein sich drehender Leiter in einem Fahrraddynamo erzeugt dieses bewegliche Eisen elektrische Ströme, die wiederum unser sich ständig änderndes Magnetfeld erzeugen.

Mithilfe numerischer Modelle, die auf Messungen aus dem Weltraum basieren, einschließlich der ESA-Mission Swarm, konnten Wissenschaftler globale Karten des Magnetfelds erstellen. Durch die Verfolgung von Änderungen im Magnetfeld können Forscher feststellen, wie sich das Eisen im Kern bewegt.

Magnetfeldkraft, die unseren Planeten schützt

Das Magnetfeld und die elektrischen Ströme in und um die Erde erzeugen komplexe Kräfte, die einen unermesslichen Einfluss auf das tägliche Leben haben. Das Feld kann als riesige Blase betrachtet werden, die uns vor kosmischer Strahlung und geladenen Teilchen schützt, die die Erde bei Sonnenwinden bombardieren. Bildnachweis: ESA / ATG medialab

Während des Living Planet Symposiums der ESA im vergangenen Jahr berichteten Wissenschaftler der University of Leeds in Großbritannien, dass diese Satellitendaten zeigten, dass die Position des Nordmagnetpols weitgehend durch ein Gleichgewicht oder Tauziehen zwischen zwei großen Lappen von bestimmt wird negativer Fluss an der Grenze zwischen Erdkern und Erdmantel unter Kanada.

Im Anschluss daran hat das Forschungsteam kürzlich seine neuesten Erkenntnisse in veröffentlicht Nature Geoscience ist eine monatliche, von Experten begutachtete wissenschaftliche Zeitschrift, die von der Nature Publishing Group veröffentlicht wird und alle Aspekte der Geowissenschaften abdeckt, einschließlich theoretischer Forschung, Modellierung und Feldforschung. Andere verwandte Arbeiten werden auch in Bereichen veröffentlicht, die Atmosphärenwissenschaften, Geologie, Geophysik, Klimatologie, Ozeanographie, Paläontologie und Weltraumwissenschaften umfassen. Es wurde im Januar 2008 gegründet.
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Phil Livermore von der University of Leeds sagte: „Durch die Analyse von Magnetfeldkarten und wie sie sich im Laufe der Zeit ändern, können wir jetzt feststellen, dass eine Änderung des Zirkulationsmusters der Strömung unter Kanada ein Magnetfeld am Rand von verursacht hat Der Kern, tief in der Erde, muss ausgestreckt werden. Dies hat den kanadischen Patch geschwächt und dazu geführt, dass sich die Pole nach Sibirien verlagert hat. “

Die große Frage ist, ob der Pol jemals nach Kanada zurückkehren oder weiter nach Süden fahren wird.

Ziehen Sie zwischen magnetischen Blobs

Mithilfe von Satellitendaten, einschließlich der ESA-Mission Swarm, sind Forscher zu dem Schluss gekommen, dass dies auf die Konkurrenz zwischen zwei Magnetblobs am Rand des äußeren Erdkerns zurückzuführen ist. Änderungen im Fluss von geschmolzenem Material im Inneren des Planeten haben die Stärke der oben genannten Bereiche mit negativem Magnetfluss verändert. Das Bild zeigt, wie sich die Stärke des Magnetfelds über Kanada abgeschwächt hat und wie sich die Position des Nordmagnetpols zwischen 1999 und 2019 geändert hat. Bildnachweis: P. Livermore

“Modelle des Magnetfelds im Kern deuten darauf hin, dass der Pol zumindest in den nächsten Jahrzehnten weiter nach Sibirien driften wird”, erklärte Dr. Livermore.

“Angesichts der Tatsache, dass die Position der Stange von diesem empfindlichen Gleichgewicht zwischen dem kanadischen und dem sibirischen Gebiet bestimmt wird, wäre nur eine kleine Anpassung des Feldes innerhalb des Kerns erforderlich, um die Stange nach Kanada zurückzuschicken.”

Referenz: “Jüngste Beschleunigung des Nordmagnetpols in Richtung Sibirien durch Flusskeulenverlängerung” von Philip W. Livermore, Christopher C. Finlay und Matthew Bayliff, 5. Mai 2020, Naturgeowissenschaften.
DOI: 10.1038 / s41561-020-0570-9

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