Was die Menschheit mit der größten magnetischen Anomalie der Erde bedroht

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

MOSKAU, 13. Juni - RIA Nowosti, Wladislaw Strekopytow. Kürzlich hat die Europäische Weltraumorganisation (ESA) berichtet, dass sich die größte magnetische Anomalie der Erde nach Satellitendaten zu bewegen begann, sich in zwei Teile teilte und sich in ihrer Intensität änderte. Was bedroht dies für die Menschheit - hat RIA Novosti herausgefunden.

Die Erde ist wie ein Magnet

Es wird angenommen, dass das Magnetfeld mit den Prozessen in Verbindung steht, die tief in den Eingeweiden unseres Planeten ablaufen. Der Kern der Erde besteht aus Metallen. Gleichzeitig ist sein zentraler Teil, der innere Kern, fest und der äußere flüssig. Aufgrund der Temperatur- und Druckunterschiede tritt Konvektion auf, Ströme von geschmolzenem Eisen erzeugen einen elektrischen Strom, und dieser Strom erzeugt ein Magnetfeld, das die Oberfläche des Planeten und alle Lebewesen vor Sonnenstrahlung und gefährlicher kosmischer Strahlung schützt.

Grob gesagt ist die Erde ein magnetischer Dipol, und seine Achse stimmt nicht ganz mit der Rotationsachse des Planeten überein. Die Abweichung beträgt 11 Grad, ungefähr der gleiche Abstand zwischen dem geografischen und dem magnetischen Pol.

Aber die Erde ist kein perfekter Dipol. Das Magnetfeld des Planeten ist heterogen, es enthält Anomalien, die durch die Besonderheiten der Tiefenstruktur und unterschiedliche Magnetisierung der Erdkruste verursacht werden. Die größte ist die South Atlantic Magnetic Anomaly (SAMA), die sich von Südafrika bis Brasilien erstreckt.

Die Verschlagenheit der Magnetosphäre

Am 1. Juni 2009 verschwand ein Air-France-Liner auf dem Weg von Rio de Janeiro Paris vom Radar. Nur wenige Monate später wurden Trümmer im Meer gefunden. Einer Version zufolge war der Absturz auf einen Geräteausfall in der UAMA-Zone zurückzuführen.

Wo mit dem Magnetfeld alles in Ordnung ist, verlangsamen sich die geladenen Teilchen der kosmischen Strahlung und des Sonnenwinds - Elektronen und Protonen - bereits in einer Entfernung von 60.000 Kilometern von der Oberfläche und kommen normalerweise nicht näher als 1300-1500 Kilometer. Dies wird als die untere Grenze des Strahlungsgürtels angesehen. Und nur im Bereich der südatlantischen Anomalie, wo das Feld sehr schwach ist, nähert sich die Strahlung der Erde um 200 Kilometer.

Dies ist besonders gefährlich für Satelliten mit niedriger Umlaufbahn und Weltraumteleskope - sie befinden sich ungefähr in dieser Höhe. Als Folge davon kann es bei ungeschützter Elektronik zu Fehlfunktionen kommen. So wurden 2007 die amerikanischen Kommunikationssatelliten Globalstar der ersten Generation im UAMA abgeschaltet, und 2016 geriet das Hitomi-Röntgenobservatorium der japanischen Luft- und Raumfahrtforschungsagentur außer Betrieb und brach zusammen. Das Hubble-Weltraumteleskop wird über der Südatlantischen Anomalie in den Schlafmodus versetzt.

© ESA

Die Punkte, an denen die Swarm-Satelliten die Auswirkungen der kosmischen Strahlung im Zeitraum von April 2014 bis August 2019 aufgezeichnet haben. Das Maximum konzentriert sich auf die UAMA-Zone

Etwas passiert mit der Erde

Um das Magnetfeld des Planeten zu untersuchen, startete die ESA 2013 die Swarm-Mission von drei Satelliten, die alle Signale erfasste, die von Kern, Mantel, Erdkruste und Ozeanen ausgehen, sowie die wichtigsten Parameter der Ionosphäre und Magnetosphäre.

Das Magnetfeld der Erde ist in der Nähe der Pole am stärksten. Der schwächste von allen ist in UAMA. Messungen der Swarm-Satelliten haben gezeigt, dass die Anomalie zunimmt.

Die ESA-Website berichtet, dass sich die JAMA-Grenze von 1970 bis 2020 mit einer Geschwindigkeit von 20 Kilometern pro Jahr nach Westen bewegte, wobei die minimale Feldstärke von 24 auf 22.000 Nanotas sank. Es wird geschätzt, dass die Expansion des SAAMA das Erdmagnetfeld in den letzten zwei Jahrhunderten um neun Prozent geschwächt hat, und jetzt hat sich dieser Prozess um eine Größenordnung beschleunigt - die Spannungen nehmen in einem Jahrzehnt um fünf Prozent ab.

Vor einigen Jahren begann sich in South AMA ein zweites Zentrum minimaler Spannung zu bilden, und jetzt hat sich die Anomalie praktisch in zwei Teile gespalten - Brasilien und Kapstadt. Und das bedeutet, dass bald eine weitere Zone erhöhter Gefahr für Satelliten und Raumstationen entstehen könnte.

© ESA / Abteilung Geomagnetismus, DTU Space

Die Entstehung von zwei Zentren an der Südatlantischen Magnetischen Anomalie

Wissenschaftler können eine so schnelle Änderung des Magnetfelds in diesem Teil der Erde noch nicht eindeutig erklären. Eine der Versionen: Unter dem südlichen Teil Afrikas, an der Kern-Mantel-Grenze, befindet sich ein Gebiet mit umgekehrter magnetischer Polarität, das die Anomalie erzeugt. Hier, in einer Tiefe von etwa 2.900 Kilometern, liegt ein Gebiet aus dichtem Gestein, das Geophysiker als Low-Shear-Provinz und Geologen als Superplume bezeichnen. Vielleicht begannen sich diese Gesteine aus irgendeinem Grund zu bewegen, was die Anomalien beeinflusste.

© Foto: Michael Osadciw / University of Rochester

Südatlantische Magnetanomalie (blaue Linien) und Mantel-Superplume (grüner Fleck)

Zwei nördliche "Tropfen", die den Pol ziehen

In den letzten zwanzig Jahren hat sich auch der magnetische Nordpol rasant verschoben. Dies führt zu ernsthaften Problemen für Navigationssysteme verschiedener Ebenen - vom Seeverkehr bis hin zu Google Maps in Haushalts-Smartphones, da sie alle auf einer genauen Referenz auf die geografischen Koordinaten des Magnetpols basieren, die durch den Pfeil jedes Kompass angezeigt werden.

Geophysikalische Satellitendaten machten es möglich, dieses Phänomen zu erklären. Es stellte sich heraus, dass hier Anomalien schuld sind, in diesem Fall positive. Eine dieser Zonen eines starken Magnetfelds, die einem Tropfen ähnlich sind, befindet sich unter Nordkanada, die andere - unter dem sibirischen Schelf. Der kanadische "Abfall" begann zu sinken und der sibirische - zuzunehmen, und der Pol hat sich scharf in seine Richtung verschoben.

© ESA

Magnetische Anomalien und Verschiebung des magnetischen Nordpols

Lokale Anomalien

In den 1960er und 1970er Jahren startete die NASA eine Reihe von Satelliten, um die Magnetosphäre der Erde zu untersuchen. Nach der Verarbeitung der Ergebnisse erstellten Experten des Goddard Space Flight Center eine Karte der Oberflächenmagnetisierung, auf der nur Anomalien im Zusammenhang mit den Besonderheiten der Zusammensetzung der Erdkrustengesteine ohne Berücksichtigung des Dipolfeldes der Erde vermerkt sind.

Die Karte zeigt, dass die dünnere und jüngere ozeanische Kruste weniger magnetisiert ist als die dicke und alte Kruste der Kontinente. Aber auch hier gibt es Nuancen.

Magnetisierungskarte der Erdkruste laut NASA-Satelliten MAGSAT, OGO-2, OGO-4 und OGO-6. Rot und Gelb sind Zonen mit hohem Magnetismus, Blau und Blau sind Zonen mit geringem Magnetismus.

Lokale magnetische Anomalien auf den Kontinenten sind mit den Merkmalen der oberen Kruste verbunden - der Tiefe des kristallinen Grundgebirges oder großen Ansammlungen von eisenhaltigem Gestein. Besonders klar unterschieden werden die Kursk Magnetic Anomaly (KMA) über dem größten Eisenerzbecken der Welt und die Bangui Magnetic Anomalie in Zentralafrika, deren Entstehung Wissenschaftlern noch immer ein Rätsel ist.

An den Stellen des KMA, wo die Eisenerzvorkommen nahe an die Oberfläche kommen, beginnt die Kompassnadel chaotisch zu rotieren. So fanden Geologen hier einst die erste Lagerstätte.

Ärzte haben festgestellt, dass eine längere Exposition gegenüber einem ungewöhnlich hohen natürlichen Magnetfeld die Immunität verringert, die systemischen Funktionen des Körpers stört und das Altern beschleunigt. Aber nicht alle Einwohner der KMA fallen in die Risikogruppe (die Anomalie umfasst die Regionen Kursk, Belgorod und Woronesch), sondern nur diejenigen, die täglich in direktem Kontakt mit magnetischem Erz stehen - Arbeiter von Bergbau- und Verarbeitungsunternehmen.