Das Erdmagnetfeld hat sich im Lauf der Erdgeschichte häufig umgepolt, so dass magnetischer Nord- und Südpol ihre Positionen getauscht haben. Die letzte langfristige Umpolung fand vor ca. 780.000 Jahren statt. Die Epochen überwiegend stabiler Polarität, die von kurzen sogenannten magnetischen Exkursionen unterbrochen sein können, sind nach bedeutenden Erdwissenschaftlern benannt. Die letzte Umpolung wird als Matuyama-Brunhes-Umkehr bezeichnet, wobei die letzte Epoche umgekehrter Feldpolarität nach Motonori Matuyama benannt ist, und die noch andauernde heutige Polaritätsepoche nach Bernard Brunhes. Die existierenden paläomagnetischen Daten deuten darauf hin, dass das Erdmagnetfeld während einer Umpolung sehr schwach wird. Außerdem verliert es seine während stabiler Phasen überwiegende Dipolstruktur, so dass während der Feldumkehr eine kleinräumigere Feldstruktur mit mehr als zwei Polen an der Erdoberfläche vorherrscht. Im Detail sind die Prozesse während einer Feldumkehr aber noch nicht verstanden.

In diesem Projekt werden paläomagnetische Daten von Vulkangesteinen und Sedimentbohrkernen, die über die letzten Jahrzehnte weltweit publiziert wurden, zusammengetragen werden, um daraus ein globales Magnetfeldmodell für die Matuyama-Brunhes Feldumkehr zu entwickeln. Besonderes Augenmerk muss dabei auf der Qualität und der unabhängigen Datierung der Magnetfelddaten liegen. Das neue Modell wird wie aktuelle Magnetfeldmodelle auf Kugelflächenfunktionen basieren und die zeitliche Entwicklung kontinuierlich beschreiben. Es wird sowohl dem besseren Verständnis der Prozesse im Erdkern während der Umpolung dienen, als auch zur Abschätzung der verringerten magnetischen Abschirmwirkung gegen Sonnenwind und kosmische Strahlung während solch extremer Magnetfeldänderungen.

Laufzeit

2021-2023

Zuwendungsgeber

Alexander von Humboldt-Stiftung

Projektverantwortliche

• Dr. Ahmed Nasser Mahgoub Ahmed
• Dr. Monika Korte

Kooperation

• Dr. Lennart de Groot (Utrecht University)