Der Erdmagnetismus ist verstärkt ins Blickfeld der Öffentlichkeit gerückt, seit bekannt geworden ist, dass ein möglicher Polwechsel bevorsteht.
Nicht nur seriöse Wissenschaftler haben sich des Themas angenommen, sondern auch Panikmacher und Weltuntergangsspezialisten. Mögliche Folgen und auch Gefahren infolge eines Zusammenbruchs des Magnetfelds sind natürlich nicht von der Hand zu weisen.
Umkehrungen der Magnetrichtung sind natürliche Phänomene, welche zyklisch wiederkehren. Mögliche Folgen für das Leben und/oder den Menschen sind nicht zweifelsfrei belegt. Seit es Menschen auf der Erde gibt hat es mehrere Umkehrungen gegeben. Ales was wir darüber wissen basieren auf wissenschaftlichen Erkenntnissen und Hochrechnungen.
Das Problem ist das gleiche wie bei der Eiszeit. Der moderne Mensch hat weder den Beginn einer Eiszeit, noch einen Wechsel der Magnetpole direkt beobachtet und aufgezeichnet. Die Wissenschaft ist auf Indikatoren und Simulationen angewiesen. Die relevanten Parameter sind nur teilweise bekannt. Das Ausmaß ihres Einflusses, vor allem aber das komplexe Zusammenspiel, bzw. die kombinierten Wirkungen, liegen weitgehendste im Dunkeln.
Bei dem Versuch die Prinzipien der Komplexen Koexistenz auf die bekannten Parameter anzuwenden, stieß ich auf eine fehlende Komponente in den Theorien über den Erdmagnetismus. Daher dieser Beitrag zum Thema.
Auf einen Blick
- Anwendung der Prinzipien der Komplexen Koexistenz auf den Erdmagnetismus
- Schmelztiegel mit flüssigem Metall als Vergleich für unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten
- 3 Abbildungen
Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Magnetismus
1.1 Schultheorie
1.2 Elektronenspin
2 Dynamoprinzip
2.1 Dynamo Erde
3 Polwechsel
4 Mögliche Folgen eines Polwechsels
Zielsetzung und Themen
Die Arbeit untersucht, wie das Erdmagnetfeld entsteht und sich verändert. Im Mittelpunkt steht die Frage, welche Rolle unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten von Erdkern und Erdmantel im Erklärungsansatz des Autors für das Magnetfeld und einen möglichen Polwechsel spielen.
- Magnetismus und Elektronenspin
- Elektromagnetische Induktion und Dynamoprinzip
- Rotation von Erdkern und Erdmantel
- Magnetische Polwechsel und mögliche Einflussfaktoren
- Mögliche Auswirkungen auf Leben und technische Infrastruktur
Auszug aus dem Buch
Wie wirkt sich die Geschwindigkeitsänderung aus?
Zum Vergleich nehmen wir einen großen Schmelztiegel mit flüssigem Metall. Wir versetzen den Tiegel in Rotation. Zu Beginn dreht sich nur der Tiegel und die Schmelze bleibt stehen (Masseträgheit). Durch die Reibung an der Tiegelwand wird die flüssige Masse mitgenommen, bis sie irgendwann die gleiche Geschwindigkeit wie das Gefäß hat. Nun bremsen wir den Tiegel ab. Der Inhalt dreht sich zunächst mit unveränderter Geschwindigkeit weiter, wird dann durch die Reibung an der Behälterwand gebremst, bis ein Gleichstand erreicht ist.
Es gibt einen solchen Schupf zwischen Erdkern und –mantel. Zurzeit beträgt er 1-2°/Jahr3. Daten aus früheren Zeiten, besonders aus Zeiten von Umpolungen liegen nicht vor. Es ist für unsere Überlegungen auch unerheblich, ob sich das Erdmagnetfeld mit dem Kern oder dem Mantel dreht, den Schlupf gibt es so oder so und daher ist das oben beschriebene Dynamoprinzip anwendbar. Der Schlupf kann positiv (schneller) oder negativ (langsamer) sein. Existiert kein Schlupf, ist das Dynamoprinzip nicht anwendbar, da dann keine Feldlinien geschnitten werden und somit keine Induktion erfolgt.
Betrachten wir eine der beiden Rotationen als Bezugssystem (im Sinne der Lorenz Transformation), so befindet sich das andere rotierende System als zum Bezugssystem relativ in Bewegung. Für die Berechnung würde man der Einfachheit halber Δv bzw. Δω einsetzen.
Während am Äquator die Feldlinien nahezu parallel zur Rotationsachse verlaufen, drehen sie sich zu den Polen hin zunehmend quer zur geografischen Nord-Südachse. Der Winkel zwischen Rotations- und Magnetachse (Missweisung beim Kompass) hat ebenfalls einen endscheidenden Einfluss auf die Stärke des Magnetfelds.
Für die Veränderungen der Rotationsgeschwindigkeit nennen die Wissenschaftler viele mögliche Ursachen, die auf die Erdkruste einwirken. Klimafaktoren, kosmische Ereignisse, Neigung der Erdachse zur Ekliptik und viele mehr sind Einflussparameter. Etliche periodisch wiederkehrende Einflüsse sind inzwischen bekannt, einige gelten als signifikant, aber keiner konnte bislang als bestimmend nachgewiesen werden. Die Forschung konzentriert sich auf Masseverlagerungen und auf kosmische Einflüsse. Auch die Geschwindigkeit des Erdkerns kann sich verändern.
Zusammenfassung der Kapitel
Vorwort: Der Autor ordnet die öffentliche Debatte über einen möglichen Polwechsel ein und erläutert den Ausgangspunkt seines Erklärungsansatzes.
1 Magnetismus: Das Kapitel führt in magnetische Wirkungen ein und behandelt die Vorstellung von Urmagneten sowie den Elektronenspin.
2 Dynamoprinzip: Der Autor beschreibt die elektromagnetische Induktion und überträgt das Dynamoprinzip auf die unterschiedlichen Rotationen von Erdkern und Erdmantel.
3 Polwechsel: Das Kapitel erörtert einen Zusammenhang zwischen Änderungen des sogenannten Schlupfs und der Polarität des Magnetfelds. Es behandelt außerdem Masseverlagerungen während und nach der Eiszeit sowie magnetische Störeinflüsse.
4 Mögliche Folgen eines Polwechsels: Der Autor diskutiert mögliche Folgen eines verminderten Schutzes vor dem Sonnenwind und geht auf Gefahren für elektrische und elektronische Infrastruktur ein.
Schlüsselwörter
Erdmagnetfeld, Magnetismus, Elektronenspin, Dynamoprinzip, elektromagnetische Induktion, Erdkern, Erdmantel, Erdrotation, Schlupf, Polwechsel, magnetische Anomalien, Sonnenwind, elektrische Infrastruktur
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit?
Die Arbeit behandelt das Erdmagnetfeld, seine möglichen Veränderungen und die Folgen eines magnetischen Polwechsels.
Welche Themenfelder stehen im Mittelpunkt?
Im Mittelpunkt stehen Magnetismus, elektromagnetische Induktion, die Rotation von Erdkern und Erdmantel sowie mögliche Auswirkungen eines Polwechsels.
Welche Frage verfolgt der Autor?
Er untersucht, wie sich Unterschiede in der Rotation von Erdkern und Erdmantel in seinem Erklärungsansatz auf das Magnetfeld und dessen Polarität auswirken könnten.
Welche wissenschaftliche Vorgehensweise verwendet die Arbeit?
Der Autor entwickelt einen theoretischen Erklärungsansatz, indem er das Dynamoprinzip und die Prinzipien der Komplexen Koexistenz auf das System Erde überträgt. Dabei nutzt er Vergleiche und verweist auf veröffentlichte Quellen.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil führt von Grundlagen des Magnetismus über das Dynamoprinzip zu einem Modell des Erdmagnetfelds und zur Diskussion von Polwechseln.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zu den zentralen Begriffen gehören Erdmagnetfeld, Elektronenspin, Dynamoprinzip, Erdrotation, Schlupf und Polwechsel.
Welche Bedeutung hat der Schmelztiegel im Erklärungsansatz?
Der rotierende Schmelztiegel mit flüssigem Metall dient als Vergleich, um unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten und die Wirkung von Reibung zu veranschaulichen.
Welche Rolle spielt die Eiszeit in der Argumentation?
Der Autor betrachtet die Verlagerung von Wassermassen während und nach der Eiszeit als möglichen Einfluss auf die Drehgeschwindigkeit der Erde.
Welche technischen Risiken spricht die Arbeit an?
Sie erörtert mögliche Auswirkungen von Sonnenstürmen auf eine weniger geschützte Erde und die damit verbundenen Risiken für elektrische und elektronische Geräte.
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- Richard Moritz (Author), 2013, Das Erdmagnetfeld. Sein Verhalten und die Folgen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/263788
