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Schieben die sich bewegenden Magnetpole der Erde auch das Nordlicht?

2020

Wie die meisten Planeten in unserem Sonnensystem hat die Erde ein eigenes Magnetfeld. Unser Planet ist dank seines weitgehend geschmolzenen Eisenkerns ein bisschen wie ein Stabmagnet. Es hat einen Nord- und einen Südmagnetpol, die von den geografischen Polen getrennt sind, wobei ein Feld die beiden verbindet. Dieses Feld schützt unseren Planeten vor Strahlung und ist für die Erzeugung der Nord- und Südlichter verantwortlich - spektakuläre Ereignisse, die nur in der Nähe der Magnetpole sichtbar sind.

Mit Berichten, dass sich der magnetische Nordpol mit 31 Meilen pro Jahr schnell zu bewegen beginnt - und bald über Sibirien sein könnte -, war es jedoch lange unklar, ob sich auch das Nordlicht bewegen wird. Jetzt hat eine neue Studie, die in Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde, eine Antwort gefunden.

Unser planetarisches Magnetfeld hat viele Vorteile. Seit über 2.000 Jahren können Reisende damit rund um den Globus navigieren. Manche Tiere scheinen sich dank des Magnetfeldes sogar zurechtzufinden. Noch wichtiger ist jedoch, dass unser Erdmagnetfeld dazu beiträgt, alles Leben auf der Erde zu schützen.

Das Magnetfeld der Erde erstreckt sich Hunderttausende von Kilometern vom Zentrum unseres Planeten entfernt und erstreckt sich bis in den interplanetaren Raum. Es bildet eine sogenannte "Magnetosphäre". Diese Magnetosphäre hilft, Sonnenstrahlung und kosmische Strahlung abzulenken und verhindert so die Zerstörung unserer Atmosphäre. Diese schützende Magnetblase ist jedoch nicht perfekt, und einige Sonnenmaterie und Energie können in unsere Magnetosphäre übertragen werden. Wenn es dann vom Feld in die Pole geschleust wird, entstehen spektakuläre Nordlichter.

Da das Erdmagnetfeld durch seinen sich bewegenden, geschmolzenen Eisenkern erzeugt wird, sind seine Pole nicht stationär und wandern unabhängig voneinander. Tatsächlich ist der Nordmagnetpol seit seiner ersten formalen Entdeckung im Jahr 1831 über 1.200 Meilen von der Boothia-Halbinsel im hohen Norden Kanadas bis hoch in die Arktis gereist. Diese Wanderung war im Allgemeinen recht langsam und dauerte ungefähr 8 km pro Jahr, so dass die Wissenschaftler ihre Position leicht nachverfolgen konnten. Aber seit der Jahrhundertwende ist diese Geschwindigkeit auf 31 Meilen pro Jahr gestiegen. Der Südmagnetpol bewegt sich ebenfalls, allerdings mit einer viel langsameren Geschwindigkeit (6 bis 9 Meilen pro Jahr).

Dieses schnelle Wandern des Nordmagnetpols hat Wissenschaftler und Navigatoren gleichermaßen vor Probleme gestellt. Computermodelle, bei denen der Nordpol in Zukunft möglicherweise veraltet sein wird, sind stark veraltet, was eine genaue kompassbasierte Navigation erschwert. Obwohl GPS funktioniert, kann es in den Polarregionen manchmal unzuverlässig sein. Tatsächlich bewegt sich der Pol so schnell, dass Wissenschaftler, die für die Kartierung des Erdmagnetfelds verantwortlich sind, kürzlich gezwungen waren, ihr Modell viel früher als erwartet zu aktualisieren.

Die Polarlichter bilden im Allgemeinen ein Oval um die Magnetpole, und wenn sich diese Pole bewegen, liegt es nahe, dass die Polarlichter dies auch könnten. Welche Auswirkung könnte dies auf die Aurora haben, wenn Vorhersagen darauf hindeuten, dass sich der Nordpol demnächst Nordsibirien nähert?

Das Nordlicht ist derzeit hauptsächlich in Nordeuropa, Kanada und den nördlichen USA sichtbar. Wenn sie sich jedoch nach Norden über den geografischen Pol bewegen und dem magnetischen Nordpol folgen, könnte sich dies ändern. Stattdessen würden die Nordlichter von Sibirien und Nordrussland aus sichtbarer und von der viel dichter besiedelten Grenze zwischen den USA und Kanada aus weniger sichtbar.

Glücklicherweise scheint es für die Aurora-Jäger auf der Nordhalbkugel so, als ob dies nicht der Fall wäre. Eine kürzlich durchgeführte Studie erstellte ein Computermodell der Aurora und der Erdmagnetpole auf der Grundlage von Daten aus dem Jahr 1965. Es zeigte sich, dass die Aurora statt den Magnetpolen den "geomagnetischen Polen" folgt. Es gibt nur einen kleinen Unterschied zwischen diesen beiden Arten von Polen - aber es ist ein wichtiger.

Die Magnetpole sind die Punkte auf der Erdoberfläche, an denen eine Kompassnadel vertikal nach unten oder oben zeigt. Sie sind nicht unbedingt miteinander verbunden, und das Zeichnen einer Linie zwischen diesen Punkten durch die Erde würde nicht unbedingt ihren Mittelpunkt kreuzen. Um mit der Zeit bessere Modelle zu erstellen, nehmen Wissenschaftler an, dass die Erde in ihrem Zentrum wie ein Stabmagnet ist, der genau gegenüberliegende Pole erzeugt - "antipodisch". Das bedeutet, wenn wir eine Linie zwischen diesen Punkten ziehen, würde sich die Linie direkt durch den Erdmittelpunkt kreuzen. An den Punkten, an denen diese Linie die Erdoberfläche kreuzt, befinden sich die geomagnetischen Pole.

Die Erdmagnetpole sind eine Art zuverlässige, gemittelte Version der Magnetpole, die sich ständig unregelmäßig bewegen. Aus diesem Grund bewegen sie sich nicht annähernd so schnell wie der magnetische Nordpol. Und da die Aurora der gemittelten Version des Magnetfelds zu folgen scheint, bedeutet dies, dass sich das Nordlicht auch nicht so schnell bewegt. Es scheint, als ob die Aurora dort bleibt, wo sie ist - zumindest vorerst.

Wir wissen bereits, dass sich der Magnetpol bewegt. Beide Pole sind gewandert, seit es die Erde gibt. Tatsächlich kippen die Pole sogar um, wobei aus Norden Süden und aus Süden Norden werden. Diese magnetischen Umkehrungen traten im Laufe der Geschichte durchschnittlich alle 450.000 Jahre auf. Die letzte Umkehrung ereignete sich vor 780.000 Jahren, was bedeutet, dass wir bald eine Umkehrung erwarten könnten.

Seien Sie also versichert, dass ein Wanderstock, auch ein schneller, nicht zu viele Probleme bereiten sollte - mit Ausnahme der Wissenschaftler, deren Aufgabe es ist, ihn zu modellieren.

Nathan Case ist Senior Research Associate für Weltraum- und Planetenphysik an der Lancaster University. Dieser Artikel wurde ursprünglich in The Conversation veröffentlicht.

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