Re: Erdmagnetfeld

1. Wer gilt als Entdecker der Umpolung des Erdmagnetfeldes?
Bruhnes oder Matuyama?
Bereits um 1600 stellte man in London fest (Gilbert), dass die Deklination einer Saekularvariation unterliegt.
Dass Gesteine eine remanente Magnetisierung parallel zum Erdmagnetfeld besitze wurde zuerst von Delesse und Mellone 1849 bzw. 1853 in vulkanischen Gesteinen festgestellt.
In den Jahren 1904 und 1906 berichten David bzw. Bruhnes zum ersten mal von dem heutigen Magnetfeld gegensaetzlich magnetisierten Gesteinen bei der Untersuchung von Lavas und "baked contacts", d.h. Gestein, welches durch ein (vulkanisches) Ereignis ueber seinen Curie-Punkt erhitzt wurde.
Erste 1926 und 1929 berichten Mercanton und Matuyama, dass Gesteine gleichen Alters von verschiedenen Stellen der Erde alle umgedrehte Magnetisierung aufweisen. Dies war vielleicht der entscheidende Schritt, da nun das sogenannte "self reversal" mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden konnte und nur ein umgekehrt gepoltes Magnetfeld eine befriedigende Erklaerung bot.
Die erste Zeitskale fuer die geomagn. Polaritaet wurde allerdings erst 1963 von Cox et al publiziert. Sie umfasste den Zeitraum heute bis 3Mio Jahre zurueck.

Das ganze war ein langwieriger Prozess und es ist nicht einfach (so ueberhaupt moeglich), dieses einer Person wirklich zuzuschreiben. Und erst im Jahre 1946 und 1949 wurde mit der Dynamotheorie von Elsasser und Bullard fuer den Erddynamo eine befriedigende Erklaerung dieses Phaenomens angeboten.
2. Wie lange dauert eine Umpolung? Bricht das Erdmagnetfeld
einfach zusammen - und die Erde ist schutzlos allen
Strahlungen aus dem Weltall ausgesetzt - oder dauert der
Umkehrprozess nicht lange?
Die eigentliche Umpolung geht geologisch gesehen relativ schnell von statten, Zeitraum ca. 5000 Jahre. Jedoch Wird man vorher beobachten, dass die Dipolstaerke des Magnetfeldes abnimmt (10-15000 Jahre vorher). Auch wenn die wirklichen Vorgaenge wesentlich komplizierter sind und noch nicht ganz verstanden: Guckt man sich die "virtual geomagnetic poles" und deren "Wanderung" an verschiedenen Orten an, die man fuer die Zeit der Bruhnes-Matuyama Umkehrung hat, so legt das nahe, dass das Dipolfeld niemals ganz zusammenbricht sondern der Dipol, wenn er ca. 10-20% der "Sollstaerke" erreicht hat, einfach umkippt.
Glatzmaier und Roberts (Physics of the Earth and Planetary Interior, 91 (1995) 63-75) haben im uebrigen erst 1995 zum ersten Mal ein Modell fuer den Geodynamo gebastelt, der tatsaechlich eine Umkehrung des Magnetfeldes zeigt. Die Zeitskala stimmt noch nicht ganz, aber das Prinzip langer Stabilitaet und kurzer Zeit fuer die Umkehrung werden gut wiedergegeben und das Verhaeltnis kinet. Energie zu magnetischer sind auch in vernuenftigen Rahmen.

3. Welche Auswirkung hat die Umpolung auf die Natur?
Gerade in Zeiten erhoehter Sonnenaktivitaet wird natuerlich etwas mehr Teilchenstrahlung die Erde erreichen. Wie gross die Auswirkungen tatsaechlich sind vermag ich nicht sachkundig zu beurteilen. Vielleicht steigt voruebergehend die Mutationsrate leicht an?
Zugvögel
benutzen bekanntlich das Erdmagnetfeld als Kompass. Fliegen
nun alle Zugvögel zum Nordpol?
Interessante Frage auf die ich aber auch keine Antwort weiss. Jedoch glaube ich nicht, dass die Arten das nicht ueberleben, sonst wuerden im Schnitt alle 100000 Jahre diese armen Tiere aussterben muessen.

Mit freundlichem Gruß an die Runde, Alexander
Gruss zurueck
Ingo