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Erdmagnetfeld

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Die Erde ist von einem Magnetfeld umgeben, das die Erdoberfläche u.a. vor kosmischer Strahlung schützt.

Im Norden, in der Nähe des Nordpols ist zur Zeit der magnetische Südpol und im Süden der magnetische Nordpol.

An diesen Polen richten wir unsere Magneten aus, um uns unterwegs zu orientieren.

Das gleiche tun auch Zugvögel, Wale und andere Tiere, die für eine magnetische Orientierung natürliche Organe haben.

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Magnetismus der Erde

Magnetismus entsteht dort, wo zwei paralelle elektrische Ströme aufeinander einwirken. Durch diese gegenseitige Einwirkung entsteht ein magnetisches Feld.

Im Innern der Erde entstehen die magnetischen Felder innerhalb des geschmolzenen Kernes, in es dem durch Temperaturunterschiede zur Rotation kommt. Durch diese Rotation fliessen enorme elektrische Ströme, die ihrerseits das Erdmagnetfeld aufbauen.

Die Erdrotation sorgt für Wirbel bei den rotierenden flüssigen Metallen. Diese Wirbel kann man sich ähnlich wie Hoch- und Tiefdruckgebiete vorstellen.

Der Magnetismus innerhalb eines Magnetfeldes verläuft entlang sogenannter Magnetfeld-Linien, die man mit einem Kompass messen (siehe Bild oben) oder mit Eisenspän-Experimente sichtbar machen kann.

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Wirkungen des Erdmagnetfeldes

Durch magnetische Felder werden elektrisch geladene Teilchen abgelenkt und umgeleitet.

Das ist die Wirkungsweise, mit der das Erdmagnetfeld die Erdoberfläche vor den geladenen Teilchen des Sonnenwindes schützt.

Da das Erdmagnet an den Polen nur sehr dünn ist, strömen die elektrischen Teile zu den Polen und verursachen dort Polarlichter.

Auswirkung des Magnetismus auf den Menschen

Da die Zellen des Menschen und der uns umgebenden Atmosphäre elektrisch betrachtet neutral sind, werden sie vom Magnetismus im Allgemeinen nicht beeinträchtigt. Darum spüren wir Magnetismus normalerweise auch nicht, denn Magnetismus wirkt sich nur auf elektrisch geladene Teilchen aus.

Grösse des Erdmagnetfeldes

Das Magnetfeld der Erde geht weit über unsere Erde hinaus und spielt dort eine wichtige Rolle beim Schutz der Erde vor Strahlung und Partikeln.

In Sonnenrichtung ist es etwa 10 Erdradien gross. Die Dicke des Erd-Magnetfeldes hängt von der Stärke des Sonnenwindes ab.

In der Nachtrichtung ist das Erdmagnetfeld erheblich grösser und ragt weit in den Weltraum hinein.

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Auswirkungen der Sonne auf das Erdmagnetfeld

Mehr als 100 km über der Erdoberfläche stürmen ständig Röntgenstrahlen, Ultraviolettes Licht und andere Strahlungen und Teilchen von der Sonne auf die Erdatmosphäre ein. Diese Strahlen spalten negativ geladene Teilchen von den Atomen ab und hinterlassen sie als positiv gelandene Ionen. Diese Ionen reagieren stark mit dem Erdmagnetfeld und können von ihm eingefangen werden.

Der ständige Ansturm von der Sonne verformt das Erdmagnetfeld so, wie weiter oben dargestellt. Dadurch ist das Erdmagnetfeld asymetrisch und ragt auf der Nachtseite wie ein Tropfen in die Tiefen des Sonnensystem herein.

Hier ein Video (.mov), das die Wirkung einer Koronaren Masseneruption (CME) auf das irdische Magnetfeld zeigt: http://www-istp.gsfc.nasa.gov/istp/outreach/cmeposter/movies/cmeanim.mov

Ausserhalb des Erd-Magnetfeldes herrscht das Magnetfeld der Sonne, das sich bis zu den entferntesten Planeten erstreckt. Die eigentliche Feldstärke des Sonnen-Magnetfeldes ist in Erdnähe sehr gering; es handelt sich etwa um 1 / 10.000 der Feldstärke des Erdmagnetfeldes. Dennoch hat das Sonnen-Magnetfeld durch den Sonnenwind und seine elektrisch geladenen Teilchen einen ganz besonderen Einfluss auf das Erdmagnetfeld durch die Verformung

Aufgrund dieser Auswirkungen des Sonnenwindes auf das Erdmagnetfeld, ist es wichtig, die Sonnenaktivität zu beobachten, wenn man mehr über das Erdmagnetfeld erfahren will.

http://survival.4u.org/bilder/sonne/doku/cme-earth.jpg

Danke für die Bilder an die NASA: http://www-spof.gsfc.nasa.gov/Education/Intro.html



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