00:00:01
Der Kompass zeigt immer nach Norden – klar. Aber stellt euch mal vor: die Pole der Erde tauschen ihre Position, und wo gerade eben noch Norden war, ist plötzlich Süden!
00:00:13
Hört sich an wie die absurde Idee zu einem Hollywood-Blockbuster – aber steckt vielleicht mehr dahinter?
00:00:19
Tatsächlich beobachten Forschende verschiedene Anzeichen dafür, dass sich die Pole unserer Erde umkehren könnten.
00:00:25
Was da genau vor sich geht und was das für uns bedeutet, erfahrt ihr jetzt!
00:00:31
Dass die Kompassnadel sich immer nach Norden ausrichtet, liegt am Magnetfeld unserer Erde.
00:00:37
Man kann sich das ein bisschen so vorstellen, als gäbe es im Inneren der Erde einen riesigen Stabmagneten.
00:00:42
Weil er zwei Pole hat, nennt man den auch „Dipol“. Um so einen Magneten bilden sich sogenannte Feldlinien.
00:00:50
Der gedachte Stabmagnet liegt nicht genau auf der Rotationsachse der Erde, sondern ist um ca. 10 Prozent dazu geneigt.
00:00:57
Deshalb liegen die magnetischen Nord- und Südpole nicht genau an den geographischen Polen.
00:01:03
In Wirklichkeit ist es sogar noch ein bisschen komplizierter – aber dazu kommen wir gleich.
00:01:08
Sehen können wir das Magnetfeld nicht – aber mit Hilfe von Kompassnadeln daran orientieren. Und auch andere Bewohner der Erde profitieren davon.
00:01:18
Viele Tiere besitzen, im Gegensatz zu uns Menschen, einen Magnetsinn. Zugvögel, Haie, Bienen – sie alle orientieren sich am Magnetfeld der Erde.
00:01:29
Meeresschildkröten sind mit seiner Hilfe tausende von Kilometern im Meer unterwegs und finden dabei sogar den Strand ihrer Geburt wieder, um dort ihre Eier abzulegen.
00:01:38
Und Hunde, so wurde in einer Studie nachgewiesen, verrichten ihr Geschäft bevorzugt in Nord-Süd-Richtung. Also beim nächsten Gassigehen einfach mal nen Kompass mitnehmen...
00:01:47
Und dann berichtet uns gern in den Kommentaren, ob ihr das bestätigen könnt!
00:01:52
Der Magnetsinn der Tiere macht sich zunutze, dass jeder Ort auf der Welt seinen eigenen magnetischen Fingerabdruck hat und sich durch die Richtung und Stärke des Magnetfelds beschreiben lässt.
00:02:03
Entscheidend ist zum einen der Winkel zwischen „magnetisch Nord“ und „geographisch Nord“. Den nennt man „Deklination“.
00:02:10
Zum anderen ist da der Winkel, in dem die magnetischen Feldlinien auf die Erdoberfläche treffen. Dieser Winkel heißt „Inklination“.
00:02:17
Dazu kommt dann noch die Stärke des Magnetfelds am jeweiligen Ort. So weit, so gut. Aber wozu gibt es das Magnetfeld eigentlich?
00:02:27
Seine wichtigste Funktion: es schützt unsere Erde – und damit auch uns – vor gefährlicher Teilchenstrahlung aus dem All.
00:02:35
Die Sonne zum Beispiel strahlt nicht nur Wärme und Licht ab, sondern auch sehr energiereiche, elektrisch geladene Teilchen, den sogenannten Sonnenwind.
00:02:43
Der hätte durchaus das Zeug dazu, die Atmosphäre der Erde wegzupusten – unser Planet wäre dann unbewohnbar.
00:02:51
Zum Glück bildet aber das Magnetfeld im Abstand von etwa 30.000 km zur Erde eine Art Schutzschirm, der diese Teilchen ab- und von der Erde weglenkt.
00:03:01
Das Innere dieses Schirms nennt man „Magnetosphäre“.
00:03:06
Wenn es auf der Sonne besonders große Eruptionen gibt, kann der Sonnenwind auch zum Sturm werden.
00:03:12
Besonders zu diesen Zeiten zeigen sich die Schwachstellen des Magnetfelds – die ein spektakuläres Naturphänomen zur Folge haben.
00:03:21
An den Polen treffen die magnetischen Feldlinien senkrecht auf die Erde. Hier können es Teilchen des Sonnenwinds bis in die Erdatmosphäre schaffen.
00:03:30
Durch die Interaktion mit Molekülen in der Atmosphäre entstehen Polarlichter.
00:03:35
Bei einem Sonnensturm dringen mehr Teilchen in die Magnetosphäre ein als sonst. Nordlichter sind jetzt vermehrt und auch weiter südlich zu beobachten.
00:03:46
Nun haben wir gesehen, was das Magnetfeld so alles kann, aber – wo kommt es eigentlich her?
00:03:52
Das Magnetfeld entsteht tief im Erdinneren, genauer: im äußeren Erdkern. Der besteht aus über 3000°C heißem, flüssigem Metall – vor allem Eisen und Nickel.
00:04:03
Und das ist ständig in Bewegung. In einer endlosen Strömung steigt es aus der Tiefe in höher gelegene Schichten, kühlt dort ab und sinkt wieder nach unten.
00:04:13
Durch die Erdrotation sind diese Ströme außerdem auch noch schraubenförmig in sich verdreht.
00:04:18
In der verwirbelten, elektrisch leitfähigen Flüssigkeit fließt elektrischer Strom – und ähnlich wie in einer Magnetspule entsteht um diesen Stromfluss herum ein Magnetfeld.
00:04:29
Dieses sich selbst erhaltende Prinzip bezeichnet man auch als „Geodynamo“.
00:04:34
Kleine Anteile am Magnetfeld stammen außerdem aus der Erdkruste und von elektrischen Strömen außerhalb der Erde.
00:04:41
Wir haben euch ja schon vorgewarnt: In der Realität ist alles ein bisschen komplizierter als wir es hier zeigen können.
00:04:48
In Wirklichkeit ist das Magnetfeld dynamisch. Seine Stärke und Richtung verändern sich ständig.
00:04:52
Hier seht ihr, welchen Weg der magnetische Nordpol in den letzten 180 Jahren zurückgelegt hat. Im Moment wandert er ca. 40 Kilometer pro Jahr.
00:05:02
Damit aber nicht genug. Das Magnetfeld kann sich auch komplett umkehren! In der Vergangenheit der Erde ist das schon öfter passiert, zuletzt vor 780.000 Jahren.
00:05:13
Woher man das weiß? Unter anderem durch die Untersuchung von Gesteinen.
00:05:18
Denn die enthalten magnetische Bestandteile, die sich am Magnetfeld der Erde ausrichten. Wird das Gestein jedoch über eine bestimmte Temperatur erhitzt,
00:05:26
verliert es vorübergehend seine Magnetisierung, die Information wird quasi gelöscht und die Partikel orientieren sich neu am vorherrschenden Magnetfeld der Umgebung.
00:05:36
Diese Ausrichtung behalten sie dann auch nach dem Abkühlen bei.
00:05:40
Auch wenn sich Sedimente ablagern und zu Gestein verdichten, behalten die magnetischen Teilchen die jeweils vorherrschende Richtung des Magnetfelds.
00:05:49
Auf diese Weise speichern etwa Vulkangesteine, aber auch Töpferwaren die jeweils zu ihrer Entstehungszeit herrschenden magnetischen Bedingungen. Für Forschende ein wertvolles Archiv.
00:06:01
Jetzt die entscheidende Frage: Könnten wir vielleicht einen Polsprung erleben?
00:06:06
So viel schon mal vorweg: Eine Feldumkehr ist ein Prozess, der Jahrhunderte bis Jahrtausende dauert. Die Pole „springen“ nicht einfach.
00:06:14
Allerdings gibt es Anzeichen, dass wir am Beginn eines solchen Prozesses stehen könnten.
00:06:18
So hat die Stärke des Erdmagnetfelds in den letzten 200 Jahren um 10 % abgenommen, wie in dieser Grafik zu sehen.
00:06:25
Besonders schwach ist das Feld derzeit in der Region Südatlantik/Südamerika – die sogenannte „südatlantische Anomalie“.
00:06:33
Auch, dass der magnetische Nordpol immer schneller wandert, gibt den Forschenden zu denken.
00:06:39
Und: Im Durchschnitt tauschen die Pole alle 250.000 bis 500.000 Jahre die Position, die letzte Umpolung ist aber schon 780.000 Jahre her. Rein statistisch gesehen wäre sie also überfällig.
00:06:53
Aber: das ist ein reines Zahlenspiel, es könnte auch genauso gut sein, dass sich all das im Rahmen der üblichen Unregelmäßigkeiten des Magnetfelds abspielt.
00:07:01
Mit anderen Worten: Wir können es einfach nicht sicher sagen.
00:07:06
Was aber würde eine Polumkehr für uns bedeuten? Dramatisch wäre in erster Linie die damit einhergehende Schwächung des Schutzschirms Magnetfeld.
00:07:14
Funk, GPS und Satellitenkommunikation wären gestört. Durch den Teilchenbeschuss des Sonnenwinds könnte es zu Überspannungen in Hochspannungsleitungen kommen, und in der Folge zu Stromausfällen.
00:07:27
Aber: was genau passieren würde, kann keiner so ganz sicher vorhersagen, denn bei einer Polumkehr dabei gewesen ist noch niemand von uns...
00:07:38
Wie sieht’s aus, habt ihr Angst vor der Polumkehr? Erzählt uns das doch mal in den Kommentaren. Und nicht vergessen: Abo-Button pressen!
