Eine besondere Eigenschaft des Erdmagnetfeldes könnte uns laut einer neuen wissenschaftlichen Studie helfen herauszufinden, wie unser Planet vor 4,5 Milliarden Jahren entstand.
Es gibt verschiedene Theorien darüber, wie die Erde und der Mond entstanden – in den meisten spielt ein gigantischer Einschlag eine Rolle. Sie variieren zwischen einem Modell, in dem das einschlagende Objekt der neu gebildeten Erde einen Streifschuss verpasst und dann entkommt, bis hin zu Modellen, in denen die Kollision so energiereich ist, dass sowohl der Impaktor als auch die Erde teilweise verdampfen.
Jetzt haben Wissenschaftler der University of Leeds und der University of Chicago die Dynamik elektrisch leitender Fluide analysiert und geschlussfolgert, dass die Erde entweder vor dem Einschlag magnetisiert worden sein muss oder in dessen Folge. Sie sagen, dies könne bei der Eingrenzung der Theorien zur Entstehung von Erde und Mond helfen und zukünftigen Studien darüber als Grundlage dienen.
David Hughes, Professor für angewandte Mathematik an der School of Mathematics der University of Leeds, sagte: “Unser neuer Ansatz besteht darin zu betonen, dass unser theoretisches Wissen über das heutige Erdmagnetfeld uns wirklich etwas über die frühe Entstehung des Erde-Mond-Systems verraten kann. Auf den ersten Blick scheint es irgendwie überraschend zu sein und frühere Theorien hatten diesen möglicherweise wichtigen Zusammenhang nicht erkannt.”
Die neue Studie wurde in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht und basiert auf der Widerstandskraft des Erdmagnetfeldes, das durch ein rotierendes und elektrisch leitendes Fluid im äußeren Kern erzeugt wird, einen sogenannten Geodynamo.
Die junge Erde
Der Astrophysiker Professor Fausto Cattaneo von der University of Chicago sagte: “Eine besondere Eigenschaft des irdischen Geodynamos ist, dass er ein starkes Magnetfeld aufrechterhalten kann, aber kein schwaches verstärken kann.”
Die Wissenschaftler schlussfolgerten daher, dass das Erdmagnetfeld nicht die Fähigkeit hat, wieder anzulaufen, wenn es ausgeschaltet oder sogar nur auf ein schwaches Level reduziert werden würde.
“Es ist diese bemerkenswerte Eigenschaft, die uns erlaubt, Rückschlüsse über die Geschichte der jungen Erde zu ziehen, darunter möglicherweise auch die Frage, wie der Mond entstand”, sagte Cattaneo.
“Und wenn das wahr ist, dann muss man darüber nachdenken, woher das Erdmagnetfeld ursprünglich kam. Unsere Hypothese lautet, dass es viel früher in seinen jetzigen Zustand gelangte, entweder vor dem Einschlag oder als sofortige Folge des Einschlags. Egal wie, jedes realistische Modell der Entstehung des Erde-Mond-Systems muss die Entwicklung des Magnetfeldes berücksichtigen”, ergänzte Hughes.
Studie: “How was the Earth–Moon system formed? New insights from the geodynamo” von Cattaneo & Hughes, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)
(THK)
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