SimplyScience: Das Erdmagnetfeld – Ein Schutzschild für die Erde

Was ist das Erdmagnetfeld?

Als Erdmagnetfeld bezeichnet man den Bereich um die gesamte Erde, in dem magnetische Kräfte wirken (über Magneten und magnetische Kräfte kannst du im Artikel „Die geheimnisvolle Kraft der Magnete“ lesen). Das Erdmagnetfeld ist für das menschliche Auge nicht sichtbar. Deshalb zeichnen Wissenschaftler Linien, um den Verlauf des Magnetfelds zu veranschaulichen. Diese Linien werden Magnetfeldlinien genannt.

Was bewirkt das Erdmagnetfeld?

Schutz vor kosmischer Strahlung

Von der Sonne, unserer Milchstrasse und fernen Galaxien gelangt kosmische Strahlung zu unserer Erde. Die kosmische Strahlung besteht aus Teilchen, die so viel Energie besitzen, dass sie das Leben auf der Erde zerstören könnten. Zum Glück bietet das Erdmagnetfeld Schutz vor diesen energiereichen Teilchen. Da das Erdmagnetfeld die ganze Erde umhüllt, werden die Teilchen aus dem All entlang der Magnetfeldlinien um die Erde herum gelenkt und verschwinden wieder im All. Nur an den magnetischen Polen können die Teilchen leichter zur Erde gelangen. Deswegen entstehen dort farbenprächtige Polarlichter (hier erfährst du, wie ein Polarlicht entsteht).

Orientierung von Lebewesen

Manche Tiere besitzen einen Magnetsinn, mit dem sie magnetische Felder wahrnehmen können. Sie nutzen das Erdmagnetfeld, um sich zu orientieren (mehr dazu findest du in unserem Dossier "Orientierung im Tierreich"). Zu den Tieren, die einen Magnetsinn besitzen, gehören zum Beispiel Bienen, Zugvögel, Meeresschildkröten und Haie. Wir Menschen besitzen keinen Magnetsinn. Jedoch können wir uns mithilfe des Erdmagnetfelds orientieren, indem wir einen Kompass zur Navigation benutzen.

Wie funktioniert ein Kompass?

Ein Magnetkompass besteht aus einem magnetischen Zeiger und einem Gehäuse, in dem sich der Zeiger im Kreis drehen kann. Der Zeiger richtet sich anhand des Erdmagnetfelds aus und zeigt immer zum geographischen Nordpol. Bei der Schifffahrt oder beim Fliegen hilft der Kompass dem Kapitän oder dem Piloten einen bestimmten Kurs einzuhalten.

Ein Kompass hilft bei der Orientierung — Ein Kompass hilft beim Wandern oder Segeln bei der Orientierung. Die Kompassnadel zeigt immer nach Norden. Bild: CanStockPhoto

Die Schichten der Erde von aussen nach innen: die Erdkruste (hellrot), der Erdmantel (orange), der äussere (hellgelb) aus flüssigem Eisen und der innere Erdkern (gelb) aus festem Eisen. Bild: Jordens/Wikimedia commons, CC-Lizenz

Wie entsteht das Erdmagnetfeld?

Wie genau die Erde aufgebaut ist, erfährst du im Artikel „Reise zum Mittelpunkt der Erde“. Hier reicht es zu wissen, dass der innerste Kern der Erde fest ist, während der äussere Kern, der den inneren umgibt, flüssig ist. Er besteht aus sehr heissem, flüssigem Eisen. Dieses flüssige Eisen ist ständig in Bewegung, wodurch ein elektrischer Strom entsteht. Fliessender Strom verursacht ein Magnetfeld, ob er durch ein Stromkabel fliesst oder eben im Inneren der Erde. So entsteht aufgrund der Bewegung des flüssigen Eisens das Erdmagnetfeld.

Warum richten sich nicht alle metallischen Gegenstände auf der Erde nach dem Magnetfeld aus?

Rein theoretisch sollten sich alle magnetischen Gegenstände nach dem Erdmagnetfeld ausrichten. Da das Erdmagnetfeld aber zu schwach ist, um zum Beispiel ein schweres Auto anzuziehen, bleibt das Auto an der Stelle stehen, an der es geparkt wurde. Zudem ist die Schwerkraft und der Reibungswiderstand gegenüber dem Untergrund so stark, dass nicht alle magnetischen Gegenstände vom Erdmagnetfeld angezogen werden. Aus diesen Gründen werden Kompassnadeln besonders leicht und klein gebaut. Zudem wird die Kompassnadel auf einem Untergrund gelagert, der möglichst reibungsarm ist. Als Trägermaterial für die Magnetnadel werden daher abriebsichere Edelsteine wie Rubin oder Saphir verwendet.

Quelle: Redaktion SimplyScience.ch

Erstellt: 17.07.2014