Sonnige Erkenntnis Magnetfeld-Katastrophe ist abgesagt

Die Filmindustrie hat ein Katastrophenszenario weniger. Wenn sich die Pole der Erde drehen, geht das Leben nicht im kosmischen Strahlenbombardement zugrunde. Der Sonnenwind, fanden deutsche Forscher heraus, wird das Erdmagnetfeld vollständig ersetzen.

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Erdmagnetfeld (Simulation): Sonnenwind ersetzt ausgefallenen Dynamo
NASA

Erdmagnetfeld (Simulation): Sonnenwind ersetzt ausgefallenen Dynamo

Das All ist ein ungemütlicher Ort. Wie fies es aber wirklich werden kann, malte vergangenes Jahr der Actionstreifen "The Core" an die Wand: Jung-dynamische Manager kippen tot auf den Konferenztisch, orientierungslose Vögel entleiben sich im vollen Flug an Schaufenstern, Passanten verbrutzeln in ungefilterter Sonnenstrahlung. Und alles nur, weil das Militär am Erdkern herumdokterte, den Dynamo aus flüssigem Eisen zum Stillstand brachte und damit das planetare Magnetfeld ausknipste.

Dass Nord- und Südpol eines Tages wieder auf Wanderschaft gehen und das Magnetfeld ausfallen lassen, ist nur eine Frage der Zeit: In den vergangenen 400 Millionen Jahren, so der derzeitige Forschungsstand, ist das bereits mehrere hundert Mal geschehen. Die oben beschriebene Katastrophe aber, glauben deutsche Wissenschaftler, wird nicht stattfinden - weil die Sonne, in den Unglücksszenarien der todbringende Feuerball, einen schützenden magnetischen Mantel um den blauen Planeten hüllen wird.

Computermodell: Der Sonnenwind wickelt innerhalb von 600 Sekunden ein Magnetfeld um die Erde

Computermodell: Der Sonnenwind wickelt innerhalb von 600 Sekunden ein Magnetfeld um die Erde

"Wir haben einfach das Schlimmste vorausgesetzt und einen Totalausfall des Magnetfelds simuliert", sagt Harald Lesch von der Münchner Ludwig-Maximilians-Universität im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Das Ergebnis des Computermodells widersprach allen Erwartungen: Anstatt Mensch, Tier und Vegetation zu grillen, sprang die Sonne für das verschwundene Magnetfeld in die Bresche - indem der Sonnenwind, jener Strom aus elektrisch geladenen Teilchen, in Minutenschnelle ein neues Magnetfeld errichtete.

Der solare Teilchenstrom trägt ein so genanntes eingefrorenes Magnetfeld mit sich. "Wenn der Sonnenwind auf die Erde trifft, wickelt er die magnetischen Feldlinien um den Planeten", sagt Lesch. Noch wichtiger aber ist ein zweiter Effekt, wie Lesch und seine Kollegen Guido Birk und Christian Konz im Fachmagazin "Astronomy and Astrophysics" schreiben.



"Das ionisierte und voll magnetisierte Sonnenwind-Plasma prallt mit 400 Kilometern pro Sekunde auf die elektrisch neutrale und unmagnetisierte Erdatmosphäre", so Lesch. Durch den enormen Geschwindigkeitsunterschied zwischen Sonnenwind und Ionosphäre werde in 350 Kilometern Höhe ein Magnetschirm erzeugt, der annähernd genauso stark sei wie das normale Dipol-Feld der Erde. "Selbst im Fall eines vollständigen Zusammenbruchs des irdischen Dynamos ist die Biosphäre noch immer gegen kosmische Strahlung geschützt", heißt es in dem Artikel des Teams von der Uni München und dem Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Garching.

Zudem bestehe keine Gefahr, dass die steife Brise von der Sonne die Moleküle der Erdatmosphäre einfach mit sich reiße. "In unseren Simulationen war die der Sonne zugewandte Seite innerhalb von 15 Minuten magnetisiert", sagt Lesch. "Die geladenen Teilchen des Sonnenwinds konnten nicht mehr in die Atmosphäre eindringen." Da das Magnetfeld des Teilchensturms um die Erde ströme, sei der magnetische Schild auch auf der sonnenfernen Seite des Planeten präsent.

Harald Lesch: Frohe Botschaft aus dem Computer
Uni München

Harald Lesch: Frohe Botschaft aus dem Computer

Beobachtungen von Paläontologen und Geologen scheinen die Theorie zu bestätigen. Bei ihren zahlreichen Wanderungen verursachten die irdischen Pole in den vergangenen Jahrmillionen mitunter jahrtausendelange Perioden magnetischer Instabilität. Ein Massensterben auf Erden aber löste das nicht aus: "Es gab keine Änderung der Mutationsrate, wie es bei stärkerer radioaktiver Strahlung zu erwarten gewesen wäre", betont Lesch. "In Sedimenten konnte auch keine erhöhte Radioaktivität nachgewiesen werden."

Wann die nächste Umkehrung der Pole stattfindet, kann niemand vorhersagen - doch vieles deutet darauf hin, dass es nicht mehr lange dauert. Die Sedimente am Grund des Atlantiks haben die Ausrichtung des Erdmagnetfelds der vergangenen 400 Millionen Jahre gespeichert. Sie zeigen nicht nur, dass sich die Pole im Schnitt alle 250.000 Jahre umkehren, sondern auch, dass die letzte Wanderung schon mindestens 730.000 Jahre zurückliegt.

Erste Anzeichen für eine Umkehrung haben Forscher bereits entdeckt: In den vergangenen 200 Jahren ist der Nordpol um 1100 Kilometer gewandert, während das Magnetfeld allein in den letzten 150 Jahren rund zehn Prozent seiner Stärke eingebüßt hat. Die Entdeckung von Birk und Lesch kommt deshalb genau zum richtigen Zeitpunkt: "Niemand", sagt der Forscher, "braucht seine Lebensversicherung zu kündigen."

Nur für Mars-Enthusiasten, die vom "Terraforming" des Roten Planeten zu einer bewohnbaren Welt träumen, bergen die Simulationen schlechte Neuigkeiten. Da der Mars kein Magnetfeld hat, würde der Sonnenwind eine wachsende, noch dünne Atmosphäre einfach ins All pusten.



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