Erde als Magnet

Die Erde besitzt ein starkes magnetisches Feld. Die Wirkung dieses Feldes kann gut am Beispiel eines Stabmagneten erklärt werden, der an einem Faden frei aufgehängt ist: In Ruhelage zeigt das eine Ende in Richtung des erdmagnetischen Nordpols, das andere in Richtung des erdmagnetischen Südpols. Die Ursachen des irdischen Magnetfeldes
Da die Erde um ihre eigene Achse rotiert, können sich – bedingt durch den flüssigen Zustand des äußeren Kerns – der Mantel und die feste Kruste schneller drehen als der innere Kern. Daraus ist zu folgern, dass sich die Elektronen im Erdkern relativ zu jenen in Erdmantel und -kruste bewegen. Die Bewegung dieser Elektronen wirkt ähnlich wie ein stromerzeugender Dynamo, der ein magnetisches Feld aufbaut (vergleichbar einer elektrischen Spule). Die Achse des erdmagnetischen Feldes ist um etwa 11 Grad gegen die Rotationsachse der Erde geneigt. Deshalb fallen auch die magnetischen Pole nicht mit den geografischen Polen (Nord- und Südpol) zusammen. Da die Lage der Magnetpole ständigen Schwankungen unterworfen ist, werden die Pole üblicherweise nicht als Punkte, sondern als Flächen angegeben. Eine Kompassnadel zeigt nicht genau zum geografischen Nordpol, die Abweichung wird Deklination genannt. Diese ist von der jeweiligen geografischen Position abhängig. Kleinere Abweichungen im erdmagnetischen Feld sind wahrscheinlich auf Wirbel im Bereich der Kern-Mantel-Grenze zurückzuführen, gleicherweise können sich größere Körper magnetischer Gesteine und Erze innerhalb der Kruste auswirken (Magnetanomalien). Das erdmagnetische Feld wird überdies durch äußere Vorgänge beeinflusst, namentlich durch elektrisch geladene Sonnenpartikel, die sich in der höheren Atmosphäre befinden. Gewisse Abweichungen dieser Art treten regelmäßig auf (Tag- und Nachtvariationen), andere sind nicht vorhersehbar, wie die durch Sonneneruption hervorgerufenen »Magnetstürme«. Das erdmagnetische Feld in früherer Zeit
Unter Paläomagnetismus versteht man die Untersuchung des erdmagnetischen Feldes im Verlauf der Erdgeschichte. Theoretische Grundlage ist die Tatsache, dass Gesteine bei ihrer Entstehung bleibende magnetische Eigenschaften annehmen. Bestimmte Mineralien richten sich während der Gesteinsbildung nach dem gerade herrschenden erdmagnetischen Feld aus, mit der Erstarrung verlieren sie ihre Beweglichkeit und werden zu »eingefrorenen Kompassnadeln«. Gelangen Gesteine in hohe Temperaturbereiche und schmelzen, verlieren sie ihren Magnetismus, ebenso wie dies für einen normalen Stabmagneten zutrifft, der erhitzt wird. Die Gesteine werden, wenn sie wieder abkühlen, durch das Magnetfeld der Erde erneut magnetisiert. Dieser Vorgang wird in der Geophysik als remanente Magnetisierung bezeichnet. So können die Gesteine Aufschluss über die Geschichte des erdmagnetischen Feldes geben. Es ist durch verschiedene Methoden möglich, die in der Vergangenheit angelegten magnetischen Eigenschaften der Gesteine zu untersuchen. Bei den paläomagnetischen Messungen wird ein orientiertes zylindrisches Stück aus dem Gestein herausgebohrt und im Labor hinsichtlich der natürlichen Gesteinsmagnetisierung untersucht. Die sich dabei ergebenden paläomagnetischen Daten der Gesteinsprobe erlauben eine exakte Festlegung der ursprünglichen Lage. Die Daten werden in magnetische Breiten umgesetzt, ähnlich den geografischen Breiten, allerdings wird hier der magnetische (und nicht der geografische) Nordpol als Bezugspunkt betrachtet. Die paläomagnetischen Koordinaten hängen ab von der Richtung des zur Zeit der Gesteinsbildung vorherrschenden erdmagnetischen Feldes. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen offenbaren, dass die magnetischen Pole keineswegs immer die gegenwärtigen Positionen eingenommen haben, dass sie vielmehr über weite Strecken gewandert sind. Diese scheinbaren Polwanderungen stellen sich heute für jeden Kontinent anders dar. Die Position der Pole während einer bestimmten Zeit der Erdgeschichte kann jedoch ermittelt werden, wenn man berücksichtigt, dass die kontinente ihre Lage verändert haben. Auf diese Weise ist es möglich, die fortschreitende Kontinentaldrift aufzuzeichnen. Die Ergebnisse dieser Methode stimmen mit anderen Anzeichen der Kontinentalverschiebung überein, so dem »Seafloor spreading« (Verbreiterung der Ozeanräume) und den Zeugen des Klimas früherer Zeiten – den Gesteinen mit ihren Fossilien. Somit erscheint die Methode der Messung des Paläomagnetismus als ein wirkungsvolles Mittel bei der Erforschung der Kontinentalverschiebung. Einige Gesteine zeigen eine magnetische Umkehrung von 180 Grad. Dieses Phänomen kann nicht durch eine Drehung der Kontinente um einen solch großen Winkelbetrag erklärt werden, die Zeit hätte nicht ausgereicht. Deshalb nimmt man an, dass das erdmagnetische Feld im Laufe der Erdgeschichte wiederholt umgepolt worden ist. Magnetismus und Prospektion
Viele Erzkörper und Gesteine mit magnetischen Mineralen besitzen ein starkes lokales Magnetfeld. Dies macht man sich bei der Erzprospektion zunutze, indem hochempfindliche Messgeräte eingesetzt werden. Eine andere Methode besteht darin, elektrische Ströme in den Untergrund zu senden. Wegen der unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften von Erzkörpern und gewöhnlichen Gesteinen lassen sich somit Lagerstätten aufspüren.

Forum (Kommentare)

FeministinGirl7798 21.03.2017 um 08:28:51 Uhr.
BOIIII JEDER WEIß DASS DIE ERDE EINE SCHEIBE IST. OMG!!!!!! REPORTED!!!!!!!