Techniklexikon

Geomagnetismus

Umwelt- und Geophysik, magnetische Erscheinungen des Erdkörpers und der Atmosphäre. Das überwiegend dipolartige erdmagnetische Hauptfeld hat seinen Ursprung in Konvektionsbewegungen und elektrischen Stromsystemen im niedrigviskosen äusseren Erdkern (Dynamo-Effekt). Die Achse des Hauptfeldes (geomagnetische Achse) ist gegenwärtig um etwa 11,4° gegen die Rotationsachse der Erde (Erdachse) geneigt (Abb.). Dem Hauptfeld sind kleinere Variationen extraterrestrischen Ursprungs überlagert. Dabei bewirken induzierte elektrische Ströme in der Ionosphäre tagesperiodische Variationen, der von der Sonne ausgehende Partikelstrom (Sonnenwind) bis zu mehrtägige magnetische Stürme.

Die derzeitige Stärke des Magnetfeldes nimmt von den Polen zum Äquator von etwa 6 × 10^-5 T auf 3 × 10^-5 T ab. Innerhalb geologischer Zeiten unterliegt sie jedoch stärkeren Schwankungen in Intensität und Richtung, bis hin zu kompletten Polaritätsumkehrungen.

Das Magnetfeld der Erde erstreckt sich über mehrere Erdradien in den Weltraum, wo es zu Wechselwirkungen der Magnetosphäre mit dem Sonnenwind kommt. So werden in den Van-Allen-Strahlungsgürteln elektrisch geladene Teilchen, vor allem Elektronen und Protonen, des Sonnenwindes eingefangen, welche durch Kollisionen zu Erscheinungen wie Polarlichtern führen können.

Geomagnetismus: Lage der Achse des Hauptfeldes relativ zur Drehachse.