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Älter als gedacht: Der Ursprung des Magnetfeldes der Erde liegt woanders

Das Magnetfeld der Erde könnte wann anders entstanden sein, als bislang angenommen.
Das Magnetfeld der Erde könnte wann anders entstanden sein, als bislang angenommen.
Foto: iStock/Elen11
Wissenschaftler gehen davon aus, dass sich das Magnetfeld der Erde früher entwickelt hat, als man bislang angenommen hat. Doch damit ist der Ursprung des Erdmagnetfelds ein anderer.

Das Magnetfeld der Erde spielt eine wichtige Rolle, denn ohne es hätte sich kein Leben auf dem Planeten entwickeln können. Schon lange interessieren sich Forscher dafür, wann genau das Erdmagnetfeld entstanden ist und vor allem wie es sich geformt hat. Diese Frage könnte nun womöglich beantwortet werden. Allerdings soll sich nun auch der Ursprung verschieben

Magnetfeld der Erde ist wohl älter als angenommen

Es ist die Schutzhülle unserer Erde: Es hält die kosmische Strahlung von uns fern und verhindert zudem, dass der Sonnenwind die Wasservorräte des Blauen Planeten einfach verdampfen lässt. Ein Forscherteam um Geologen und Physiker John A. Tarduno von der University of Rochester geht nun davon aus, dass das Magnetfeld der Erde vermutlich schon vor ungefähr 4,2 Milliarden Jahren entstanden sein soll.

Anhand von Einschlüssen in das Mineral Zirkon, bei dem es sich um ein Silikatmaterial aus Australien handelt, soll nun das wahre Alter des Erdmagnetfeldes bestimmt worden sein. Vor 4,2 Milliarden Jahren müsste es aber anders erzeugt worden sein als heute. Denn der heutige Geodynamo existiert erst seit 565 Millionen Jahren.

Es liegt weiter in der Vergangenheit als gedacht

Ältere Nachweise des Magnetfeldes der Erde stammen aus Dazitgestein in Südafrika. Die magnetischen Spuren wurden auf ein Alter von 3,4 Milliarden Jahren datiert. Die Einschlüsse der Zirkonen aus Westaustralien lassen sich durch die Uran-Blei-Datierung genauer bestimmen. Zudem wurde die magnetische Intensität in den Kristallen gemessen.

Sie kamen daher auf das Ergebnis, dass das Magnetfeld der Erde schon vor 4,2 Milliarden Jahren existieren musste. Damit rückt dessen Entstehung 750 Millionen Jahre in die Vergangenheit. So befinden wir uns im Hadaikum, im ersten Äon der Erdgeschichte, heißt es in der Fachzeitschrift PNAS. Die Forscher gehen davon aus, dass das Erdmagnetfeld etwa einige hundert Millionen Jahre nach dem großen Einschlag entstanden sein muss, das den Mond geformt hat.

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Die Entstehung des Geodynamos

Kurz danach, etwa vier Millionen Jahre später, soll das Magnetfeld der Erde seine stattliche Stärke erreicht haben. Trotzdem soll es nicht auf dieselbe Weise entstanden sein, wie unser heutiges Schutzschild. Denn dieses hat den Ursprung im äußeren Erdkern.

  • äußerer Erdkern: flüssig und eisenhaltig
  • innerer Erdkern: fest und extrem heiß

Daraus ergibt sich der Geodynamo, der das Magnetfeld der Erde erzeugt. Doch genau diese Zusammensetzung soll es erst seit 565 Millionen Jahren geben, da der innere Erdkern nicht älter als eine halbe Milliarde Jahre alt sein kann.

Doch wie konnte sich das frühe Erdmagnetfeld bilden? Die Wissenschaftler tippen darauf, dass ein chemischer Niederschlag aus Magnesiumoxid im inneren Erdkern bestand. Bei der extremen Hitzeeinwirkung habe sich der Stoff verflüssigt. Als das Magnesiumoxid wieder abkühlte, könnte das Magnetfeld der Erde entstanden sein, bis schließlich im Erdinnern das Magnesiumoxid aufgebraucht war. Da sich bis dahin aber der Erdkern gebildet hatte, konnte der Geodynamo das Schutzschild weiterhin aufrecht erhalten.

Wir haben einmal den hypothetischen Fall durchgespielt, was passieren würde, wenn das Magnetfeld der Erde plötzlich verschwindet. Manchmal gibt das Erdmagnetfeld auch seltsame Klänge von sich.