Natur Allgemein Testbericht

Das Magnetfeld der Erde



Inhaltsangabe:

Seite 1 „Aufbau der Erde“ & „Wie funktioniert das Magnetfeld der
Erde?“
Seite 2 „Navigation“ & „Umpolung“
Seite 3 „Schutz“
Seite 4 „Probleme & Lösungen“ & „Nachwort“


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Aufbau der Erde

Die Erde besteht aus mehreren Schichten, mit jeweils unterschiedlichen Temperaturen & Gegebenheiten, die entscheidend über das Magnetfeld sind.
Der flüssige bzw. feste Erdkern besteht aus rund 90% (Prozent) Eisen und aus anderen Elementen wie Nickel, Wolfram oder Hafnium. Der Feste, innere Kern in der Erde hat einen Durchmesser von etwas 2000 Kilometer und eine geschätzte Temperatur von 4000-6000° Grad Celsius. Durch hohen Druck ist der fest und nicht flüssig wie der flüssige, äußere Kern. Der flüssige, äußere Kern ist rund um die 2200 Kilometer breit und hat eine Temperatur von 2500° Grad Celsius.



Wie funktioniert das Magnetfeld der Erde?

Das Magnetfeld der Erde funktioniert nach dem Prinzip eines Fahrraddynamos. Aus diesem Grund spricht man auch von einem „Dynamoeffekt“. Da sich der flüssige, äußere Kern schneller als der feste, innere Kern bewegt und der flüssige, äußere Kern durch Konvektionsströme die Eigenschaft eines Magnet im Dynamo hat erzeugen sie im Zusammenspiel ein Kraftfeld bzw. Magnetfeld. Also kann man so sagen, dass die Erde im inneren einen riesigen Dynamo hat der mit einer gleichen Kraft angetrieben wird.


Navigation

Eine Navigation mit Hilfe des Magnetfeldes der Erde ist nicht nur für uns Menschen gegeben, sondern auch manchen Tieren & Bakterien.
Wir Menschen benutzen einen Kompass (Magnetkompass, Kreiselkompass), also einen freidrehbaren Magneten, der sich parallel zu den magnetischen Polen richtet, zur Orientierung auf der Erdoberfläche bzw. auf dem Wasser, da wir keinen Kompass im Körper haben. Tiere wie z.B: Brieftauben, Termiten, Gänse, Störche und Kraniche haben einen „biologischen Kompass“ mit dem sie sich zu Recht finden wie wir Menschen.
„Wie funktioniert aber so ein „biologischer Kompass“? Ein paar US-Forscher haben herausgefunden, dass sie durch ihre Augen mit besonderen Nervenzellen das für uns Menschen unsichtbare Magnetfeld gleichmäßig sehen können. Im Bezug auf dieses Thema gibt es immer noch viele ungelöste Fragen wie z.B. „Warum die Tiere unter Rotlicht das Magnetfeld nicht sehen können.“


Umpolung

Eines der mysteriösen Erscheinungen des Magnetfeldes ist die Umpolung. Bei der Umpolung unterscheidet man zwischen schnelleren & langsameren Perioden der Umpolung. Das Magnetfeld der Erde weißt jährlich eine Umpolung bzw. Verschiebung in westlicher Richtung von 12. – 24 Kilometern auf.
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass sich das Magnetfeld der Erde in den letzten 100 Millionen Jahren rund 170-mal geändert hat und sich in voraussichtlich 700-1000 Jahren wieder neu umpolen wird.
Aber warum verschiebt sich das Magnetfeld jährlich um ein paar Kilometer?
Diese Erscheinung ist auf das „Ocean Drilling Program“ zurückzuführen, bei dem aus dem Erdinneren Gesteinsmaterial heraustritt und sich nach dem Magnetfeld bzw. den Feldlinien der Erde an der Erdoberfläche verformt. Eine weitere Theorie der Geologen & Forscher ist: Weil sich der fest, innere Erdkern langsamer als der äußere, flüssige Kern bewegt. Aus diesen Gründen kommt es zur Umpolung.

Schutz


Das Magnetfeld der Erde schützt uns täglich vor gefährlicher Strahlung aus dem Weltall, vor elektrischgeladenen Teilchen, Sonnenstürmen bzw. Orkanen und vielen anderen Gefahren, die unser Leben auf der Erde (wie im Film „THE CORE“) mit einem Schlag auslöschen würde.
Aber warum schützt das Magnetfeld?
Diese Frage ist folgender maßen zu erklären. Das Magnetfeld legt sich wie ein Schutzschild über die Erde. Wenn jetzt z.B. Sonnenwinde oder geladene Teilchen durch ihre Flugbahn auf die Erde zufliegen werden sie vom Magnetfeld abgeblockt, jedoch nicht immer und es kann zu Schwierigkeiten geben. Jedoch ist das Magnetfeld nicht gegen Kometen, also riesigen Steinbrocken, gewappnet. Einen zweiten Schutz bittet die Atmosphäre der Erde. Wir wissen das es das Magnetfeld schon seit über 4,56 Milliarden Jahren unseren Planeten Erde schützt, jedoch ist nicht bekannt, warum das Magnetfeld so lang gehalten hat und immer noch hält. Zwei von vier Planeten des inneren Sonnensystems (Erde, Merkur, Mars & Venus) haben ihr Magnetfeld schon längst verloren. Das könnte dem magnetischen Schutzschild der Erde in unabsichtbarer Zeit ebenfalls passieren, denn das Magnetfeld der lässt immer mehr nach bzw. das Magnetfeld wird immer schwächer und bittet somit nicht mehr so effektiv Schutz. Ein Beispiel für das immer schwächer werdende Magnetfeld der Erde war 1989, als Millionen Kanadier wegen eines Sonnenorkans, der die Stromtransformatoren lahm legte, im Dunkeln saßen. Man merkt, dass auch bei diesem Thema immer wieder Fragen auftauchen, die bis heute noch nicht aufgelöst wurden sind.




Probleme & Lösungen


- Das Magnetfeld der Erde wird immer schwächer
Folge: Die Erde wird von kosmischer Strahlung bzw. Sonnenstürme und geladenen Teilchen aus dem All bzw. von der Sonne vernichtet.


- Flugleitsysteme & Radioübertragungen werden gestört
Lösung: Magnetbremse


- Umpolung, der freibewegbaren magnetischen Pole


- Hochfliegende Satelliten in niedriger Magnetfeldstärke werden beschädigt oder zerstört.


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Nachwort:

Informationsquellen:

http://www.welt.de/daten/2000/03/15/0315ws156992.htx
www.physik.uni-muenchen.de
http://www.weltderphysik.de/themen/mehr/erde/magnetfeld/
http://didaktik.physik.uni-wuerzburg.de/~pkrahmer/home/aktast22.html
Microsoft Encyclopedia 2003

Bildquellen bzw. Hintergründe bei Präsnetation:
www.google.de




Das war mein 1er Referat in Physik der 9 Klasse. Danke fürs lesen Mit freundlichen Grüßen skloiber13 DO NOT FAKE skloiber13 yopi.de & ciao.com