Vor 41.000 Jahren: Schnelle Umpolung des irdischen Magnetfelds

Nord- und Südpol tauschten innerhalb von 200 Jahren ihre Rollen – aber nur für 440 Jahre

Potsdam - In gerade einmal 200 Jahren hat das Magnetfeld der Erde vor 41.000 Jahren seine Richtung gewechselt. Das zeigt die Untersuchung von Bohrkernen aus dem Boden des Schwarzen Meeres durch Forscher des Helmholtz-Zentrums Potsdam. 440 Jahre lang hätten Kompassnadeln dann nach Süden statt nach Norden gezeigt, bevor sich innerhalb von 270 Jahren die ursprüngliche Polarität wieder herstellte. Die Geophysiker berichten im Fachblatt „Earth and Planetary Science Letters“ über dieses Ereignis.

„Bislang sind wir davon ausgegangen, dass solche Feldumkehrungen 2000 bis 5000 Jahre dauern“, erläutert Norbert Nowaczyk, ein an dem Projekt beteiligter Wissenschaftler. Die Schnelligkeit und die Kürze des Ereignisses könnte nach Ansicht von Nowaczyk und seinen Kollegen darauf hindeuten, dass es sich um eine so genannte abgebrochene Umpolung handelt: „Das geomagnetische Feld hat versucht, sich umzukehren, aber es ist in seinen alten Zustand zurückgefallen.“ Solche abgebrochenen Umpolungen könne es seit der letzten vollständigen Umkehrung des Magnetfelds vor 780.000 Jahren einige Dutzend Mal gegeben haben.

Vor 45 Jahren waren Forscher in Lava-Ablagerungen in der Nähe des französischen Orts Laschamp erstmals auf Spuren einer magnetischen Anomalie vor 41.000 Jahren gestoßen. Doch bislang war unklar, ob es sich bei dem „Laschamp-Ereignis“ um ein globales Phänomen und um eine vollständige Umpolung des Magnetfelds gehandelt hat. Die Untersuchung der Sedimente aus dem Boden des Schwarzen Meeres durch Nowaczyk und seine Kollegen liefert nun die bislang detailreichsten Informationen über das Laschamp-Ereignis und belegt seine globale Natur.

Die Analyse zeigt, dass das Magnetfeld während der Umpolung auf etwa fünf Prozent seiner normalen Stärke abgefallen ist. In dieser Phase hat die Erde deshalb nahezu vollständig ihren Schutz vor der hochenergetischen Teilchenstrahlung aus dem Weltall verloren. Dies wird auch durch einen erhöhten Anteil an radioaktiven Elementen in entsprechenden Schichten von Bohrkernen aus dem grönländischen Eisschild bestätigt. Und auch nach dem Tausch von magnetischem Nord- und Südpol erreichte das Feld nur etwa ein Viertel der heutigen Stärke.

Bislang ist unklar, wie es zu Umkehrungen des Erdmagnetfelds kommt. Im Mittel hat sich das Feld etwa alle 250.000 Jahre vollständig umgepolt – eine weitere Umkehrung ist also geologisch gesehen längst überfällig. Eine langsame Abschwächung der Feldstärke und das Anwachsen lokaler magnetischer Anomalien könnten tatsächlich auf eine in den nächsten Jahrtausenden bevorstehende Umpolung hindeuten. „Deshalb ist es wichtig, die Dynamik des Magnetfelds zu verstehen“, so Nowaczyk. „Wir benötigen weitere Daten von weiteren Orten vom Laschamp-Ereignis, um diese Prozesse zu verstehen.

Bildquelle: Nowaczyk / GFZ

Autor: Rainer KayserE-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!