Polsprung-Fund bestätigt Theorie
Das Erdmagnetfeld hat sich öfter umgepolt als bisher bekannt. Wissenschaftler aus Japan finden mit einer neuen Methode bislang versteckte Lücken.
München – Das Erdmagnetfeld hat sich im Laufe der Jahrmillionen immer wieder umgepolt – Nord wurde zu Süd und umgekehrt. Doch nicht alle diese Ereignisse sind bisher entdeckt worden. Forschende unter Leitung des National Institute of Polar Research (NIPR) in Japan haben nun mithilfe statistischer Methoden vier Zeiträume identifiziert, in denen bislang unentdeckte Umpolungen verborgen sein könnten. Die zugehörige Studie wurde im Fachjournal Geophysical Research Letters veröffentlicht.
„Mehrere Studien haben vorausgesagt, dass noch nicht alle geomagnetischen Umpolungen entdeckt worden sind, aber es war unbekannt, in welchen Zeiträumen sie verborgen sein könnten“, heißt es in der Mitteilung des NIPR vom 24. Februar. Die Forschenden nutzten eine statistische Methode namens „adaptive kernel density estimation“, um die Häufigkeit von Magnetfeld-Umpolungen mit hoher zeitlicher Auflösung zu modellieren. Basierend auf diesem Modell schlagen sie vor, dass in vier Zeiträumen nach dem sogenannten Cretaceous Normal Superchron unentdeckte Umpolungen verborgen sein könnten – einer mehrere Millionen Jahre andauernden Phase in der Kreidezeit, in der das Erdmagnetfeld weitgehend stabil blieb.
Magnetfeld-Entdeckung: Neue statistische Analyse soll fehlende Puzzleteile suchen
Das Problem bei der Suche nach früheren Umpolungen: Die magnetische Geschichte der Erde steckt vor allem im Gestein des Ozeanbodens. Doch genau dieser Meeresboden wird durch die Plattentektonik ständig erneuert. Alte Bereiche verschwinden in sogenannten Subduktionszonen, also dort, wo eine Erdplatte unter eine andere geschoben wird. So gehen Teile dieser magnetischen Aufzeichnungen unwiederbringlich verloren – zum Nachteil für die Wissenschaftler in diesem Fachgebiet.
Die neue statistische Analyse könnte nun helfen, gezielt nach den fehlenden Puzzleteilen zu suchen. Und die Methode scheint zu funktionieren: Kürzlich wurden in Äthiopien tatsächlich neue Umpolungen entdeckt – die sogenannten Lima-Limo-Reversals. Diese passen exakt in eine der vier von den Forschenden vorhergesagten Lücken und bestätigen damit den Ansatz.
Unentdeckte Umpolungen aus der Vergangenheit helfen für zukünftige Prognosen
Die Entdeckung hat weitreichende Bedeutung für das Verständnis des Erdmagnetfelds. Jede Umpolung liefert wichtige Informationen über die Dynamik im flüssigen Erdkern, wo das Magnetfeld entsteht. Je vollständiger die Aufzeichnung dieser Ereignisse ist, desto besser können Wissenschaftler die Prozesse im Erdinneren verstehen – und möglicherweise auch zukünftige Veränderungen besser vorhersagen. Brisant: Einmal spürten Satelliten einen unerwarteten Prozess im Erdinneren auf.
Die vier identifizierten Zeiträume liegen alle nach der Kreidezeit-Phase Cretaceous Normal Superchron. Weil das nun klar ist, können Geologen Bohrkerne, Lavaschichten oder Meeressedimente aus diesen Zeiten gezielt nach Hinweisen auf solche Magnetfeld-Anomalien untersuchen. (Quellen: Geophysical Research Letters, National Institute of Polar Research) (cln)