Seit Jahrhunderten orientieren sich die Menschen am Magnetfeld der Erde. Die Feldlinien treten an den magnetischen Polen in die Erde ein, bzw. treten an ihnen aus. Sie verlaufen entlang der Erdoberfläche von Norden nach Süden. Das Magnetfeld der Erde schützt unseren Planeten vor kosmischer Strahlung, wie beispielsweise den Sonnenwinden. Die Strahlung ist an Polen als Nordlichter zu sehen. Die Tatsache, dass die Erde über ein Magnetfeld verfügt, ist mit ein Grund dafür, dass Leben auf unserem Planeten möglich ist. Andere Planeten, wie etwa der Mars, haben kein Magnetfeld. Das Erdmagnetfeld entsteht im metallischen Erdkern.
Magnetischer Erdkern
Der innere Erdkern hat einen Durchmesser von 6.942 Kilometern und rotiert. Er besteht aus Nickel und Eisen und ist, trotz seiner Temperatur von rd. 6.300° Celsius fest, da er einem Druck von etwa 3,5 Millionen Bar ausgesetzt ist. Ein Bar entspricht dem Druck auf der Erdoberfläche. Der innere Erdkern ist vom äußeren Erdkern umgeben. Eine 200 Kilometer dicke Schicht aus 5.000° Celsius heißem, und damit dünnflüssigem Nickel und Eisen fließt um den metallischen Erdkern. Durch das Fließen, den sogenannten Geodynamo, entstehen elektrische Ladungen und Magnetfelder. Diese Magnetfelder verlaufen durch die ganze Erde und umgeben sie.
Magnetischer Pol
Sucht man die Position des magnetischen Norpols auf der Landkarte, dann wird man feststellen, dass er nicht dort liegt, wo man ihn vermutet. Der geografische Nordpol ist der Punkt an dem die gedachte Rotationsachse im Norden aus der Erde austritt. Er hat die Koordinaten 90° 0′ N. Der magnetische Pol im Norden ist nicht fest. Auch deckt sich seine Position nicht mit dem geografischen Nordpol. 1831 wurde er erstmals entdeckt. Die damalige Position war 70° 0′ N 96° 28′ W und damit in Kanada. Die Wanderung des Pols ist gut dokumentiert. Das World Magnetic Model, eine US-Amerikanische und Britische Behörde aktualisiert alle 5 Jahre die Position. Damit wird die Basis für eine exakte Navigation geschaffen.
Polwanderung
Der Nordpol befindet sich aktuell mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 Kilometern pro Jahr auf dem Weg nach Sibirien. Im 20. Jahrhundert lag die Geschwindigkeit noch bei unter 15 Kilometern pro Jahr. Die steigende Geschwindigkeit hat das World Magnetic Model dazu veranlasst die Position des magnetischen Nordpols nicht erst am 1. Jänner 2020 neu zu ermitteln, sondern bereits im Februar 2019 eine Korrektur vorzunehmen. Im Bericht 2020 gibt das World Magnetic Model die Position des magnetischen Nordpols mit 80.59 N 72.68W an. Er ist weiterhin auf dem Weg nach Osten.
Nord- und Südpol
Das Erdmagnetfeld steckt voller Überraschungen. So scheint es logisch, dass auch der magnetische Nord- und Südpol genau gegenüber liegen. Allerdings ist das nicht so. Die Ursache dafür ist, dass das, was wir als magnetischen Nord- und Südpol kennen, nur die Punkte sind, an denen die Feldlinien aus der Erdoberfläche austreten. Da der eigentliche Magnetpol unter der Erdkruste im äußeren Erdkern liegt und damit etwa 3.000 Kilometer unter der Erdoberfläche, treten auch die Feldlinien an unterschiedlichen Stellen aus. Abgesehen davon wird das Magnetfeld der Erde von zahlreichen Faktoren beeinflusst. Das sorgt dafür, dass es keiner klar abgegrenzten Kugel folgt, sondern Dellen und Ausbeulungen aufweist.
Polsprung
Der magnetische Pol wandert momentan mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit. Einige Forscher gehen davon aus, dass das die Vorboten eine Polsprungs sind. Der Polsprung, oder die Polumkehr erfolgt statistisch alle 250.000 Jahre. Dabei wechseln Nord- und Südpol die Position. Zuletzt ist das vor rund 780.000 Jahren passiert und ist damit bereits überfällig. Der Positionswechsel der beiden Pole sorgt für einige Tausend Jahre für ein magnetisches Chaos. Die Schutzfunktion des Erdmagnetfeldes steht in der Zeit in Frage. Genauso sind massive Auswirkungen auf elektronische Systeme, wie etwas Satelliten wahrscheinlich. Die Folgen könnten also weitreichend sein und die Menschheit vor Problemen in vielen Bereichen stellen.
Nord ist Süd
Eine interessante Information zum Thema Erdmagnetfeld ist, dass der Nordpol aus physikalischer Sicht in Wirklichkeit des Südpols des Erdmagnetfeldes ist. Aus diesem Grund richtet sich der Nordpol eines Magneten auch Richtung Norden aus. Das Erdmagnetfeld dient nicht nur uns Menschen zur Navigation und Orientierung. Auch zahlreiche Tiere orientieren sich am Magnetfeld, das sie mit speziellen Organen wahrnehmen. Fledermäuse, Wale und Meeresschildkröten orientieren sich daran genauso wie Zugvögel. Auch bei Hunden konnten Forscher nachweisen, dass sie Ihr Geschäft vorzugsweise in Nord-Süd-Richtung stehend verrichten. Das klappt allerdings nur dann, wenn das Erdmagnetfeld stabil ist. Auch für Kühe wirde bereits nachgewiesen, dass die bevorzugt in Nord-Süd-Richtung, also entlang des Magnetfeldes der Erde grasen.