Das Erdmagnetische Kernfeld wirkt als Schutzschild gegen den Sonnenwind und galaktische kosmische Strahlung, und spielt damit eine wichtige Rolle hinsichtlich der Weltraumwetterbedingungen. Schädliche Weltraumwettereinflüsse insbesondere auf die moderne Technologie erfordern ein besseres Verständnis der Effektivität dieser Abschirmung, insbesondere da die geomagnetische Dipolfeldstärke seit Beginn der systematischen Messungen abnimmt. Auf geologischen Zeitskalen beinhalten geomagnetische Exkursionen dramatische Abnahmen der magnetischen Feldstärke. Während solcher Ereignisse verliert die Erde einen Großteil der magnetischen Abschirmung und ist erhöhter Strahlung ausgesetzt. In diesem Projekt werden die Effekte langfristiger Erdmagnetfeldvariationen, und insbesondere geomagnetischer Exkursionen, auf die Magnetosphäre der Erde und die Weltraumklimabedingungen untersucht. Dazu wird die erste globale Rekonstruktion des Erdmagnetfelds über die letzten 100 ka (das GGF100k Modell) verwendet, sowie ein detaillierteres globales Modell der Laschamp Exkursion vor ca. 41 ka (das LSMOD Modell), welche beide am GFZ entwickelt wurden.

Die Produktionsrate kosmogener Radionuklide in der Atmosphäre, wie z. B. 10Be, wird durch die Abschirmung der Magnetfelder sowohl der Erde als auch der Sonne beinflußt, wobei letzteres duch die Sonnenaktivität bestimmt wird. Solare und geomagnetische Modulationen stehen dabei in Wechselwirkung und sind auf verschiedenen Zeitskalen von unterschiedlicher Bedeutung. Über die Sonnenaktivität ist jenseits von direkten Beobachtungen (der letzten ca. 400 Jahre) und einiger Rekonstruktionen über die Zeit des Holozäns (ca. 10 ka) wenig bekannt. Ein erstes Ziel ist die Rekonstruktion der langfristigen Sonnenaktivität mithilfe des GGF100k Modells und einer Sammlung global verteilter Datensätze kosmogener 10Be Isotope. Integrierte Produktionsraten in situ produzierter Radionuklide sind essenziell für Anwendungen zur Datierung von Landformen an der Erdoberfläche. Die Ergebnisse der Studien zu den langzeitlichen Variationen der Abschirmwirkung der Magnetfelder von Erde und Sonne werden hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf in situ Produktionsraten von Radionukliden untersucht, um mögliche Einflüsse auf Paläoklimastudien abzuschätzen.

Laufzeit

2019-2021

Zuwendungsgeber

GFZ “Topic Innovation” Fond

Projektverantwortliche

• Dr. Sanja Panovska (GFZ, Sektion 2.3)

Kooperationen

• Dr. Monika Korte (GFZ, Sektion 2.3)
• Prof. Dr. Claudia Stolle (GFZ, Sektion 2.3)
• Priv. Doz. Dr. Norbert Nowaczyk (GFZ, Sektion 5.2)
• Prof. Dr. Achim Brauer (GFZ, Sektion 5.2)
• Prof. Dr. Yuri Shprits (GFZ, Sektion 2.7)
• Jun. Prof. Dr. Dirk Scherler (GFZ, Sektion 3.3)