Lassen asymmetrische Kontinente das Erdmagnetfeld kippen? - wissenschaft.de
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Lassen asymmetrische Kontinente das Erdmagnetfeld kippen?

Zwischen der Plattentektonik auf der Erdoberfläche und dem Erdmagnetfeld, das tief im Erdkern entsteht, könnte es einen überraschenden Zusammenhang geben. Wenn die Kontinente überwiegend auf einer Hemisphäre versammelt sind ? so wie im Augenblick ? ändert das Erdmagnetfeld häufig seine Richtung, so das Ergebnis eines französischen Forscherteams. Wenn die Landmassen dagegen symmetrisch auf beiden Seiten des Äquators liegen, kann das Feld viele Jahrmillionen stabil bleiben, glauben die Geowissenschaftler.

Das Erdmagnetfeld entsteht durch Strömungen flüssigen Eisens im äußeren Erdkern, 3000 Kilometer unter der Oberfläche. Es hat die Form eines Dipols und ähnelt damit dem Feld eines Stabmagneten. Allerdings ändert das Feld in unregelmäßigen Abständen die Richtung. Bei einer solchen Umpolung bricht das Dipolfeld zusammen. Wenn es sich anschließend neu aufbaut, haben die magnetischen Pole häufig die Position getauscht. Zurzeit ereignen sich im Schnitt vier Umpolungen pro Jahrmillion, die letzte ereignete sich vor 780.000 Jahren.

In manchen Zeiten kippte das Feld sogar noch häufiger, im Schnitt alle hunderttausend Jahre. In der Kreidezeit war das Erdmagnetfeld dagegen ungewöhnlich stabil. Im Zeitraum vor 80 bis 120 Millionen Jahren kehrte sich das Feld kein einziges Mal um. Bei der Suche nach einer Erklärung für dieses Phänomen stießen die Forscher um François Pétrélis auf die Verteilung der Kontinente: Sie ermittelten die Asymmetrie der Landmassen in Bezug auf den Äquator und verglichen diese Kurve mit der Zahl der Feld-Umkehrungen pro Zeit. Die beiden Kurven erwiesen sich als fast deckungsgleich.

Pétrélis und seine Kollegen vermuten, dass die Strömungen des Eisens im Erdkern durch die Lage der Kontinente beeinflusst werden, insbesondere durch die so genannten Subduktionszonen. Das sind Zonen, an denen die ozeanischen Platten im Erdmantel versinken. Dabei kann kaltes, schweres Krustengestein von der Erdoberfläche bis zur Grenze zwischen Erdkern und Erdmantel abtauchen und sich dort anhäufen. Ein solcher Plattenfriedhof beeinflusst den Wärmeaustausch zwischen Erdkern und Erdmantel. Wenn sich nun auf einer Hemisphäre mehr Kontinente und damit mehr Subduktionszonen befinden, fließt das Eisen im Erdkern nicht mehr symmetrisch zum Äquator, zeigen Simulationsrechnungen der Forscher. Das bringt wiederum den Geodynamo leichter aus dem Gleichgewicht.

François Pétrélis (CNRS, Paris), et al.: Geophysical Research Letters, Bd. 38, L19303, doi:10.1029/2011GL048784 wissenschaft.de – Ute Kehse
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