Mitglied werden Sponsor werden

Erdmagnetfeld

Verschiedene Simulationen des Erdmagnetfelds. Quelle: ETH Zürich.

Das Erdmagnetfeld durchdringt und umgibt die Erde. Es besteht aus drei Komponenten. Der Hauptanteil des Magnetfeldes geht vom sogenannten Geodynamo im flüssigen äußeren Erdkern aus. Außerhalb des Kerns verändert es sich nur langsam. In stabilen Phasen, die typischerweise viele 10.000 Jahre dauern, hat es etwa die Form eines magnetischen Dipols, leicht schief zur Erdachse. Dazwischen liegen geomagnetische Exkursionen auf einer Zeitskala von Jahrhunderten, die zu Polsprüngen führen können.

Eine weitere Komponente des Magnetfeldes entsteht durch elektrische Ströme in der Ionosphäre und der Magnetosphäre. Insbesondere während magnetischer Stürme wird dadurch die Dipolkomponente des Hauptfeldes geschwächt, an der Erdoberfläche nur um 1 bis 3 %, in 100.000 km Höhe dagegen wesentlich. Die Ursache ist das ebenfalls magnetisierte Plasma des Sonnenwindes, der jenseits der Magnetosphäre herrscht. Er staucht sie auf der Tagseite und zieht sie auf der Nachtseite zu einem langen Schlauch aus. Dieses Magnetfeld hat daher einen Tages- und Jahresgang. Es zeigt aber auch schnelle Schwankungen, wie Polarlichter eindrucksvoll zeigen.

Die dritte Komponente ist räumlich sehr variabel, siehe Geomagnetik, verändert sich aber nur in geologischen Zeiträumen. Es ist das Feld der remanenten Magnetisierung der Erdkruste, aus der zahlreiche Polsprünge ablesbar sind, siehe Magnetostratigraphie.

Drastische Wirkungen hat das Magnetfeld nur in der Magnetosphäre und im Erdkern. An der Erdoberfläche ist es lediglich messbar. Die horizontale Komponente beträgt in Deutschland etwa 20 Mikrotesla, die vertikale etwa 30 Mikrotesla. Anwendung findet das Erdmagnetfeld vor allem in der Navigation, durch Menschen und Tiere, zuletzt beim Richtbohren.

Angewandte Geophysik

Das Erdmagnetfeld wird kleinräumig durch die Geologie des Untergrundes beeinflusst. Daher ist die Vermessung des Magnetfeldes geeignet, diesen Untergrund zu kartieren. Siehe hierzu Magnetik und Aeromagnetik.

Bedeutung für die Geothermie

Auch in der Geothermie ist die Vermessung des lokalen Magnetfeldes eine Explorationsmethode. Eine Besonderheit ist hier die schnelle und preiswerte Kartierung der Tiefenlage einer Isothermenfläche. Siehe hierzu Curie-Tiefe.

Weblink

https://de.wikipedia.org/wiki/Erdmagnetfeld

zuletzt bearbeitet März 2020