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Magnetismus: Unsichtbare Kraft aus dem Inneren
Ist die Erde ein Dynamo?
Heute geht man davon aus, dass ein riesiger Geodynamo im Erdinnern das Magnetfeld der Erde aufrecht hält. Angetrieben wird er durch die Konvektionsströme im äußeren Erdkern. Dort befindet sich flüssiges Eisen, das nicht nur einen ausgezeichneten elektrischen Leiter abgibt, sondern auch leicht ins Strömen gerät. Die Bewegung des flüssigen Eisens erzeugt ein elektrisches Feld, welches das Magnetfeld der Erde aufbaut. Das Magnetfeld seinerseits hält den Geodynamo in Gang, ein Phänomen, das in der Elektrotechnik genutzt wird, z. B. bei der Stromerzeugung durch Generatoren.
Das irdische Magnetfeld wird durch den Sonnenwind auf seiner der Sonne zugewandten Seite zu einer 65 000 km breiten Schicht zusammengedrückt. Auf der sonnenabgewandten Seite bildet das Magnetfeld einen mehrere Millionen Kilometer langen Schweif.
Wo liegen die magnetischen Pole?
Der magnetische Nordpol befindet sich derzeit nördlich von Kanada, etwa 1400 km vom geographischen Nordpol entfernt. Jahr für Jahr wandert er etwa 7,5 km weiter nach Norden. Zwischen dem magnetischen und dem geographischen Südpol liegen sogar 2700 km. Der magnetische Südpol legt jedes Jahr etwa 10 km in nordwestlicher Richtung zurück, entfernt sich also vom geographischen Südpol. Die Magnetpole verändern ihre Position, weil die magnetischen Feldlinien, die sich zwischen ihnen in Bögen um die Erde spannen, in Form und Stärke variieren.
Steht uns eine Umpolung bevor?
Wahrscheinlich. Im Laufe der Erdgeschichte hat sich das Magnetfeld der Erde mehrmals umgepolt: Der Nordpol wurde zum Südpol, der Südpol zum Nordpol. Im Durchschnitt geschieht dies alle 500 000 Jahre. Der letzte Wechsel fand vor 760 000 Jahren statt, eine neue Umkehr wäre demnach bald fällig.
Allerdings geschieht die Umpolung des Magnetfeldes nicht von heute auf morgen. Vielmehr kündigt sie sich durch leichte Veränderungen im Magnetfeld an. Seit Beginn der Messungen vor 150 Jahren hat die Kraft des Magnetfeldes kontinuierlich abgenommen. Bis das komplette Magnetfeld zusammenbricht, vergehen wahrscheinlich noch Jahrhunderte. Dann büßt die Erde kurzzeitig ihren magnetischen Schutzschild vor dem Sonnenwind ein.
Wer lüftete das Geheimnis des Magnetismus?
Der Engländer William Gilbert (1544–1603) entdeckte Ende des 16. Jahrhunderts, dass die Erde selbst wie ein riesiger Magnet wirkt. Dass eine frei bewegliche Magnetitnadel sich in Nord-Süd-Richtung einpendelt, ist in Europa mindestens seit dem 13. Jahrhundert bekannt. Seit dieser Zeit nutzen die Europäer die unsichtbare Kraft des Magnetismus mithilfe des Magnet-Kompasses als Orientierungshilfe.
Wussten Sie, dass …
sich die Erde ohne die Anziehungskraft des Mondes dreimal schneller um sich selbst drehen würde? Ein Tag wäre statt 24 nur acht Stunden lang.
die Schwerkraft am Äquator geringer als an den Polen ist? Ursache dafür sind Fliehkräfte, die durch die Rotation der Erde entstehen.
die Schwerkraft für den Gleichgewichtssinn des Menschen verantwortlich ist? In den Ohren befinden sich kleine kristallartige Steinchen, die mit der Schwerkraft nach unten sinken. Das Gehirn berechnet daraus die jeweilige Position bzw. Ausrichtung des Körpers im Raum.
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