Polverschiebung und Polumkehr – nun auch Themen für die Wissenschaft!

Aus Atlantisforschung.de
Wechseln zu:Navigation, Suche

(rmh) Das Thema „Polverschiebung“ ist ja schon lange im Gespräch, und seit wir uns dem Jahr 2012 nähern, liest man immer mehr darüber. Autoren „alternativer“ Bücher oder Beiträge sprechen von einer Polverschiebung, die 2012 in Erscheinung treten soll. - Interessant und weniger bekannt ist allerdings, dass wir in der letzten Zeit auch aus dem wissenschaftlichen Lager Interessantes zu den Themen „Polverschiebung“ und „Polumkehr“ hören.

Abb. 1 Rekonstruktion der Erde während des frühen Kambriums (Grafik: Dr. Ron Blakey / CC-by-sa 3.0)

So schreibt das Wissenschaftsmagazin „Scinexx.de[1]: „Vor 525 Millionen Jahren kippte plötzlich der gesamte Südkontinent Gondwana (Abb. 1) um 60 Grad zur Seite – und dies mit einer in der Erdgeschichte einmaligen Geschwindigkeit. Das enthüllte eine jetzt in ,Geology’ veröffentlichten Studie amerikanischer Geologen. Ihrer Ansicht nach könnte eine Polverschiebung die plötzliche Verlagerung der gesamten festen Erdhülle verursacht haben. Sollte sich dies bestätigen, wäre es der erste Beweis für die Existenz dieser bisher umstrittenen Phänomene. In jedem Fall aber hatte die Drehung schwerwiegende Auswirkungen für die sich zu diesem Zeitpunkt explosionsartig entwickelnde Lebenswelt.

In einer Zeit, in der die Artenvielfalt explodierte, im früher Kambrium, machte die Landmasse Gondwana, damals ein großer Kontinent um den Südpol herum, der sich teilweise bis zum Äquator erstreckte und aus mehreren heute getrennten Kontinenten besteht, eine „dramatische Veränderung“ durch, wie Scinexx.de berichtet. „Die Forscher stießen darauf, als sie die Magnetisierung von Gesteinen aus dieser Ära im Amadeusbecken im Zentralaustralien untersuchten. Wenn Gestein an die Oberfläche kommt und dort erstarrt, konservieren metallische Partikel in ihm, die gerade an [diesem] Ort herrschende Richtung der Magnetfeldlinien.

Das Erstaunliche, was die Forscher entdeckten, war, dass die Magnetisierung der Amadeusbecken-Gesteine, die zur Zeit des frühen Kambriums erstarrten, sich vor 525 Millionen Jahren innerhalb kürzester Zeit um 60 Grad änderte. So müsse der gesamte Kontinent Gondwana, in dessen Landmassen diese Gesteine früher lagen, sich damals plötzlich um 60 Grad gedreht haben. Weitere Messungen ergaben, dass diese Drehung mit einer Geschwindigkeit von mindestens 16 Zentimetern pro Jahr stattgefunden haben müsse. Und das sei nach geologischen Maßstäben tatsächlich „rasant schnell.“ „Die schnellsten Bewegungen der Erdkruste, die heute bekannt sind, liegen bei rund vier Zentimetern pro Jahr."

Abb. 2 Steht womöglich die 'Kambrische Explosion' des Lebens auf der Erde im Zusammenhang mit einer vorausgegangenen Polverschiebung?

Für Ross N. Mitchell von der Yale University, den Hauptautor der Studie, kommen für die plötzliche Verschiebung zwei Mechanismen in Betracht:

1. Die „,normale’ Plattentektonik, die durch Konvektionsströmungen im Erdmantel angetriebene Bewegung der Kontinentalplatten gegeneinander“ und

2. „eine Polverschiebung, ein plötzlicher Prozess, bei dem die gesamte feste Schicht der Erde bis hinunter an die Kern-Mantel-Grenze sich gegenüber dem flüssigen Inneren und damit auch gegenüber der Rotationsachse der Erde verschiebt.

An dieser Stelle fällt bereits auf, dass einer Erklärung aus dem Repertoir des von der Schulwissenschaft normalerweise bevorzugten Aktualismus eine Alternative aus dem Arsenal des weitaus weniger „beliebten“ Katastrophismus gegenübergestellt wird. Man könnte durchaus auf den Gedanken kommen, dass die Möglichkeit 1. scheinbar nicht ausreichend als Erklärung ist, und dass so eine „ungeliebte“ Alternative in Betracht gezogen werden muss.

Scinexx.de stellt als Zwischenüberschrift die Frage in den Raum, ob man nun den ersten Beleg für eine Polverschiebung gefunden habe, und Mitchell gibt tatsächlich zu: „Wenn die Rotation auf Plattentektonik zurückzuführen war, müssen wir mit ziemlich neuen Erklärungen aufwarten“, während er gleichzeitig sagt: „Wenn wirklich eine echte Polverschiebung diese Drehung verursachte, ergibt das einen Sinn.“ „…die Geschwindigkeit, mit der sich Gondwana damals verschob, übertrifft sämtliche für die Plattentektonik der letzten hunderten von Millionen Jahren bei weitem“, schreibt Scinexx.de. Mitchell sagt, dass – unabhängig von der Ursache – des Kippens von Gondwana dramatische Folgen für Klima und Umwelt hatte.

Zeigt der Kompass bald nach Süden?“ fragt sich Andrea Schorsch in einem Artikel auf n-tv.de, der sich auf Aussagen des Deutschen GeoForschungsZentrum in Potsdam stützt. [2] Schorsch schreibt­: „Alle 500.000 Jahre stellt sich das Magnetfeld der Erde auf den Kopf und die Pole tauschen ihre Plätze. Die letzte Feldumkehr ist 780.000 Jahre her. Hat die nächste Umpolung womöglich bereits begonnen?

Abb. 3 Das Magnetfeld der Erde schützt die Biosphäre vor dem 'Sonnenwind'.

Ausgangspunkt ihrer Betrachtungen ist die so genannte Südatlantische Anomalie. (Abb. 4) Gemeint ist ein Gebiet, das sich von Südafrika über den südlichen Atlantikbis nach Südamerika zieht. Dort ist die kosmische Strahlung bereits wenige Kilometer über der Erde derart hoch, dass sie Satelliten gefährlich werden kann. Verantwortlich dafür ist das Magnetfeld der Erde, das an dieser Stelle anders als anderswo ist.

Das Magnetfeld umschließt die Erde und schützt sie vor Sonnenwinden. (Abb. 3) Aus der Ferne sieht es aus wie das Magnetfeld eines Dipol, also eines Stabmagneten. Dr. Monika Korte, Geophysikerin am Deutschen GeoForschungsZentrum in Potsdam, sagt, dass „es an der Erdoberfläche viele Abweichungen von der Dipol-Struktur gibt.“ Sie stellt fest, dass das Magnetfeld an vielen Stellen der Erde sehr unterschiedliche Stärken und Richtungen gibt und es sich ständig ändere.

Diese Änderungen sind Schorsch zufolge „mitunter gravierend“. Sie verweist auf magnetisierte Gesteinsschichten am Ozeanboden, die beweisen, dass sich das Erdmagnetfeld im Lauf der Jahrmillionen umgepolt hat. Etwa alle 500.000 Jahre tauschten die Pole ihre Plätze. Die letzte Umkehrung ist Korte zufolge 780.000 Jahre her. Sie sagt: „Die letzte Umkehrung ist nun 780.000 Jahre her…Und ja, es kann gut sein, dass in absehbarer Zeit eine Umpolung stattfindet.“ Und Schorsch fügt hinzu: „Es kann aber auch sein, dass sie bereits begonnen hat“.

Die Magnetfeldstärke habe – global betrachtet – seit dem Beginn in den letzten 170 Jahren deutlich abgenommen, stellt Schorsch fest, um anschließend wieder auf die Südatlantische Anomalie[3] zurückzukommen. „Zwischen Kapstadt und Buenos Aires hat der magnetische Schutzschild ein Loch.Korte: „Hier ist das Magnetfeld deutlich schwächer als auf vergleichbaren Breiten.“ Aufgrund von Messungen und mit Hilfe mathematischer Methoden, die Rückschlüsse auf die Feldbeschaffenheit am Übergang vom Erdkern zum –mantel zulassen, stellen Forscher, wie Korte sagt, fest: „Im Bereich der Südatlantischen Anomalie verläuft das Magnetfeld nahe dem Erdkern genau im Gegensatz zur herrschenden Dipol-Richtung.“ Da die Feldstärke vom Erdkern zur Erdoberfläche hin abnähme, sei von einem umgekehrten Magnetfeld nichts zu merken. Dafür sei aber eine immer ausgeprägtere Magnetfeldschwäche feststellbar, schreibt Schorsch.

Abb. 4 Auf dieser Grafik, welche die Magnetfeldstärke an der Erdoberfläche zeigt, ist zu erkennen: zwischen Kapstadt und Buenos Aires ist dieses Feld auffallend schwach ausgeprägt - die sogenannte "Südatlantische Anomalie".

Korte sagt: „Solche Anomalien und vermehrt auftretende kleinräumige Feldstrukturen neben der Dipol-Struktur – das ist wahrscheinlich genau das, was bei einer Umkehrung passiert. Das Erdmagnetfeld verschwindet nicht ganz, sondern wird erst einmal komplizierter. Dann gibt es zeitweise vielleicht sogar vier Pole oder noch mehr. Und dann schließlich, baut sich in umgekehrter Richtung wieder die einfachere Geometrie eines Dipols auf.

Schorsch betont, dass es, falls wir tatsächlich am Anfang einer überfälligen Feldumkehr stünden, keinen Grund zur Panik gäbe, denn bis der Vorgang abgeschlossen sei und die Kompassnadel direkt nach Süden zeige, vergingen nach den Prognosen der Forscher voraussichtlich [4] mehrere tausend Jahre. Wie es zu diesen Polsprüngen komme, wüsste niemand, sagt Schorsch.

Wenn das Magnetfeld vor einer Feldumkehr steht, also zunächst schwächer wird, hätten wir immer dann mit magnetischen Stürmen zu rechnen, wenn der Sonnenwind stärker ist als normal, weil das Magnetfeld der Erde abgenommen hat und nicht mehr so viel Schutz bietet. Dann können Polarlichter bis in niedrige Breiten zu sehen sein. Tatsächlich sei es, so Korte, 2003 zu starken Irritationen gekommen, weil die magnetisch geladenen Teilchen der Sonne beispielsweise den Flugverkehr massiv störten. Die moderne Technik spielte verrückt: Die empfindliche Elektronik von Satelliten litt unter dem Beschuss dieser Teilchen. Flugzeuge, die polnahe Routen fliegen, mussten umgeleitet werden, weil die Kommunikation sonst nicht mehr funktioniert hätte und weil die Strahlenbelastung für die Passagiere zu hoch gewesen wäre, erläutert Korte.

Während aus dieser Quelle hervorgeht, dass es wahrscheinlich mehrere tausend Jahre dauert, bis eine Polumkehr vollendet ist, finden sich in einem Artikel von Rainer Kayser [5] auf der Website astronews.com, der den Titel „Rasante Umpolung des Erdmagnetfelds“ trägt, Hinweise darauf, dass sich das Erdfeld der Erde vor etwa 16 Millionen Jahren innerhalb von weniger als vier Jahren umgepolt hat.

Abb. 5 Die Erde. Kann sich ihr Magnetfeld innerhalb weniger Jahre umkehren?

Diese Vorstellung basiert auf einen Artikel, von dem Kayser schreibt, dass zwei Forscher, Scott Bogue vom Occidental College in Los Angeles und Jonathan Glen vom US Geological Survey in Menlo Park, Kalifornien, diesen neuen Erkenntnisse demnächst in den Geophysical Research Letters veröffentlichen würden. Spuren der Magnetisierung in Lavaströmen in Nevada vor etwa 16 Millionen Jahren deuteten auf diese rasante Polumkehr hin.

Kayser schreibt in seinem Artikel, dass es bisher bereits einen Hinweis auf schnell ablaufende Magnetmeldumpolungen gab: Wissenschaftler stießen in Oregon auf magnetische Spuren in Lavaströmen, die eine Drehung des Magnetfelds um sechs Grad pro Tag nahe legten, und bei diesem Tempo hätte die Umdrehung gar nur einen Monat gedauert.

Bogue sagt Kayser zufolge: „Wir versuchen nun zu beweisen, dass es sich bei unserem Fall um ein zweites Beispiel für eine schnelle Umkehr des Magnetfeldes handelt.“ Der Lavastrom, der von ihm und Glen untersucht wurde, hätte eine ungewöhnlich komplexe Geschichte – er sei zunächst abgekühlt und sie dann innerhalb eines Jahres durch einen weiteren Lavastrom wiederum erhitzt und abgedeckt worden.

Den Analysen der beiden Forscher zufolge hat sich das Magnetfeld um 53 Grad gedreht.

Aber auch bei diesem Hinweis gibt es andere Meinungen unter den Geophysikern. So sieht beispielsweise Peter Olson von der Johns Hopkins University in Baltimore eher einen Hinweis auf schelle lokale Störungen im Magnetfeld in der von Bogue und Glen gemachten Entdeckung. Olson meint, dass nur ein unabhängiger Nachweis der raschen Magnetfelddrehung in anderen Weltgegenden belegen könne, dass es sich tatsächlich um ein globales Phänomen gehandelt habe.

Wie dem auch sei: Es scheint so, dass die Wissenschaft sich in neuerer Zeit ernsthafter als bisher mit den Themen „Polverschiebung“ und „Polumkehr“ befasst – befassen muss.


Anmerkungen und Quellen

Fußnoten:

  1. Kippte eine Polverschiebung Gondwana? – Gesteinsmagnetisierung enthüllt ungewöhnlich schnelle Verschiebung der Landmasse im frühen Kambrium Auf: http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-12095-2010-08-12.html vom 30.06.2010(nach NPO, Yale University, 12.08.2010)
  2. Andrea Schorsch: Südafrika im Magnetfeldchaos – Zeigt der Kompass bald nach Süden? vom 12.08.2010 Auf http://www.n-tv.de/wissen/Zeigt-der-Kompass-bald-nach-Sueden-article935939.html
  3. s. hierzu auch den Artikel "Polsprung"
  4. Hervorhebung durch den Autor
  5. Rainer Kayser: Rasante Umkehrung des Erdmagnetfelds vom 06.09.2010 auf: http://astronews.com/news/artikel/2010/09/1009-007.shtml

Bild-Quellen:

1) Wikimedia Commons, unter: File:EarlyCambrianGlobal.jpg
2) Biology Reference, unter: Cambrian Explosion
3) Sebman81 bei Wikimedia Commons, unter: File:Plasmasphere.jpg
4) n-tv.de, unter: Südafrika im Magnetfeldchaos – Zeigt der Kompass bald nach Süden? (Bild-Bearbeitung durch Atlantisforschung.de)
5) NASA/JPL