So sieht es aus, wenn sich die Pole der Erde umkehren

Gibt es etwas Seltsames und Außerirdisches, das tief im Inneren der Erde eingeschlossen ist? Versucht er, sich zu befreien und in den Himmel zu fliehen? Nein, natürlich nicht.

Aber in einer neuen ESA-Soundlandschaft klingt es auf jeden Fall danach.

Ungefähr alle 450.000 Jahre kehren sich die magnetischen Pole der Erde um. Der Norden wird zum Süden und umgekehrt in einem Phänomen, das als geomagnetische Umkehr bezeichnet wird. Diese Entdeckung ist schockierend, da das Magnetfeld des Planeten ein grundlegendes Element unserer Umwelt ist. Allerdings scheinen diese Umkehrungen für das Leben meist harmlos zu sein.

Geomagnetische Umkehrungen sind chaotische Ereignisse. Obwohl sie im Durchschnitt etwa alle 450.000 Jahre auftreten, folgen sie keinem Trend. In den letzten 83 Millionen Jahren gab es etwa 183, was einer Zahl von vor 450.000 Jahren entspricht. Aber der letzte war vor 780.000 Jahren, und manche sagen, der nächste sei spät.

Manchmal handelt es sich bei Ereignissen eher um Ausschläge als um völlige Umkehrungen. Dabei bewegt sich das Feld mehrere hundert Jahre lang und kehrt dann in seine ursprüngliche Ausrichtung zurück, wie beim Laschamps-Ereignis vor etwa 41.000 Jahren.

Bei einer Exkursion kehrt sich das Feld im äußeren Erdkern um, während der innere Erdkern unverändert bleibt. Diese Phänomene treten häufiger auf als vollständige Umkehrungen, ihre genaue Anzahl und ihr Zeitpunkt sind jedoch schwieriger zu bestimmen, da ihre Auswirkungen nicht global sind.

Beweise für diese Umkehrungen und Abweichungen finden sich im Paläomagnetismus. Der Paläomagnetismus misst die Ausrichtung magnetischer Elemente wie Eisen im Vulkangestein beim Abkühlen. Durch die Bestimmung des Gesteinsalters können Wissenschaftler die Richtung des Erdmagnetfelds bestimmen, als das Gestein erstarrte. Die Geschichte der magnetischen Umkehrungen der Erde wird dort aufgezeichnet, wo neues Magma abkühlt, während sich der Meeresboden ausbreitet.

Während dieser Auslenkungen und Umkehrungen schwächt sich die Stärke des Magnetfelds ab. Während des Laschamps-Ereignisses, das mehrere hundert Jahre dauerte, schwächte sich der Zug auf nur 5 % seiner normalen Stärke ab.

Die Magnetfelder der Erde lenken kosmische Strahlung von der Erde ab, und bei nur 5 % ihrer normalen Stärke lässt das Feld viel mehr kosmische Strahlung als üblich durch. Kosmische Strahlung sind hochenergetische Teilchen, meist Protonen oder Atomkerne, die von der Sonne und Objekten innerhalb und außerhalb der Milchstraße ausgehen und sich mit relativistischer Geschwindigkeit fortbewegen. Wenn sie auf die Erdatmosphäre treffen, erzeugen sie Schauer von Sekundärteilchen.

Unabhängig von ihrer Häufigkeit oder ihren Ursachen sind sich die Wissenschaftler ziemlich sicher, dass das Laschamps-Ereignis die jüngste Exkursion war, und die Europäische Weltraumorganisation entschied, dass es gut wäre, wenn wir wüssten, wie das aussieht.

Die ESA startete 2013 ihre Swarm-Mission mit drei Satelliten, um die Magnetfelder der Erde zu untersuchen. Swarm misst magnetische Signale nicht nur vom Kern, sondern auch vom Mantel, den Ozeanen bis hin zur Ionosphäre und Magnetosphäre.

Wissenschaftler der Technischen Universität Dänemark und des Deutschen Geowissenschaftlichen Forschungszentrums nutzten Schwarmdaten und solche aus anderen Quellen, um eine Geräuschkulisse des Laschamps-Ereignisses zu erstellen.

Wissenschaftler nutzten Aufnahmen von Naturgeräuschen wie fallenden Steinen und knarrendem Holz und mischten sie mit fremden Geräuschen, die sowohl vertraut als auch seltsam waren. Das Ergebnis wirkt gleichzeitig irdisch, unterirdisch, natürlich und beängstigend, als würde sich ein uralter Teil der Erde im Inneren des Planeten winden, was in gewisser Weise auch der Fall ist.

Die erste Version entstand im Jahr 2022 und wurde als eine Art öffentliche Kunstinstallation in Kopenhagen präsentiert. Es gab 32 Lautsprecher, und jeder sendete den durch Veränderungen im Magnetfeld repräsentierten Ton an 32 Orte auf der ganzen Welt.