Globale Rekonstruktionen des zeitlich gemittelten geomagnetischen Felds auf geologischer Langzeitskala und deren Implikationen für das tiefe Erdinnere
Um die dynamischen Prozesse im äußeren Erdkern und dessen Kopplung mit anderen Schichten zu verstehen, ist es unerlässlich die Variationen des Erdmagnetfelds zu untersuchen. Langzeitvariationen können nur aufgelöst werden, wenn ausreichend Daten für das zu untersuchende Zeitfenster zur Verfügung stehen. Aktuelle Bemühungen in der Zusammenstellung von paläomagnetischen Daten haben eine Datenbank hervorgebracht, die paläomagnetische Intensitäts- und Richtungsdaten über die letzten 4 Milliarden Jahre enthält. Ziel dieses Projekts ist es, globale, zeitlich gemittelte Feldmodelle zu erzeugen, die ausgewählte Zeitintervalle der Erdgeschichte abdecken. Von besonderer Wichtigkeit sind Intervalle, in denen das Feld über einen langen Zeitraum stabil war, wie das Normale Cretaceous Superchron, oder in denen das Feld sehr aktiv war, wie bspw. während der Jurassic Hyperactive Period, sowie Mittelwerte, die alle Daten gemeinsam bzw. separiert nach normaler und umgekehrter Polarität berücksichtigen. Neben der üblichen Darstellung in sphärischen Harmonischen wird eine Methode zum Ermitteln räumlicher Feldmittelwerte an der Kern-Mantel-Grenze verwendet werden. Diese Methode liefert zusätzlich Varianz- und Auflösungskerne, die Rückschlüsse darüber zulassen, welche Informationen über das Erdmagnetfeld aus den Daten gewonnen werden können. Ein kritischer Aspekt dabei ist die paläo-räumliche Verteilung. Verschiedene Modelle der Erdplattenbewegung werden herangezogen, um die ursprüngliche Lage der Proben zu bestimmen, und so robuste Modelle zu erhalten.
Hauptziele des Projekts sind:
- Beständige unregelmäßige Merkmale des Erdmagnetfelds an der Erdoberfläche und der Kern-Mantel-Grenze zu identifizieren;
- Gemeinsamkeiten und Unterschiede von stabilem und instabilem Feld zu ermitteln;
- In den Rekonstruktionen nach Merkmalen des heutigen Felds zu suchen (wie bspw. der Südatlantischen Anomalie);
- Die räumliche und zeitliche Feldasymmetry zu bestimmen;
- Die Verknüpfungen zu Prozessen im tiefen Erdinneren zu testen; Da die zu untersuchenden Variationen auf ähnlichne Zeitskalen liegen, wie die Mantelkonvektion, (mehrere Zehn- bis Hundertmillionen Jahre) könnte Letzteres neue Erkenntnisse in Bezug auf die untersten Mantelkonvektionsprozesse liefern.
Laufzeit
10/2023 – 10/2026
Zuwendungsgeber
DFG SPP2404 DeepDyn
Projektverantwortliche
Dr. Sanja Panovska
Kooperationen
- Prof. Christine Thomas (University of Münster)
- PD Dr. Florian Lhuillier (LMU)
- Ass. Prof. Richard Bono (Florida State University, USA)
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