{"id":1495,"date":"2024-07-10T14:12:37","date_gmt":"2024-07-10T11:12:37","guid":{"rendered":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/?p=1495"},"modified":"2026-02-18T20:16:18","modified_gmt":"2026-02-18T17:16:18","slug":"wissenschaftler-haben-die-entwicklung-des-lebens-mit-einem-magnetfeld-in-verbindung-gebracht-und-daraus-rueckschluesse-auf-magnetfelder-auf-anderen-planeten-gezogen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/2024\/07\/10\/wissenschaftler-haben-die-entwicklung-des-lebens-mit-einem-magnetfeld-in-verbindung-gebracht-und-daraus-rueckschluesse-auf-magnetfelder-auf-anderen-planeten-gezogen\/","title":{"rendered":"Wissenschaftler haben die Entwicklung des Lebens mit einem Magnetfeld in Verbindung gebracht und daraus R\u00fcckschl\u00fcsse auf Magnetfelder auf anderen Planeten gezogen"},"content":{"rendered":"

Die Abschw\u00e4chung des Erdmagnetfeldes hat zu einer starken Beschleunigung der Entwicklung mehrzelligen Lebens gef\u00fchrt. In Brasilien und S\u00fcdafrika wurden fossile Beweise daf\u00fcr gefunden, dass die St\u00e4rke des Erdmagnetfelds am Ende der Ediacara-\u00c4ra, vor etwa 590\u2013560 Millionen Jahren, etwa 30-mal niedriger war als die aktuellen Werte. Eines der pr\u00e4genden Merkmale der Erde ist ihr Magnetfeld. Es bildet einen Schutzschild gegen die von der Sonne emittierten hochenergetischen Teilchen und k\u00f6nnte so dem Leben einen sichereren Ort zum Heranwachsen in die komplexe Vielfalt der Organismen geboten haben, die wir heute sehen.<\/span><\/p>\n

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Die meisten modernen Tiergruppen und -arten entstanden vor etwa 540-520 Millionen Jahren w\u00e4hrend der sogenannten \u201eKambrischen Explosion\u201c \u2013 einer starken Beschleunigung der Evolution und einer Zunahme der Vielfalt mehrzelliger Lebewesen. Zu dieser Zeit entstanden die Vorfahren von W\u00fcrmern, Insekten, Fischen und anderen Wirbeltieren. Wissenschaftler interessieren sich seit langem daf\u00fcr, wie und aus welchem \u200b\u200bGrund sich die Evolution vielzelliger Lebewesen in dieser Zeitspanne stark beschleunigt hat.<\/span><\/p>\n

Wissenschaftler haben in Brasilien und S\u00fcdafrika fossile Beweise daf\u00fcr gefunden, dass die St\u00e4rke des Erdmagnetfelds am Ende der Ediacara-\u00c4ra, vor etwa 590\u2013560 Millionen Jahren, etwa 30-mal niedriger war als die aktuellen Werte. Diese Abschw\u00e4chung f\u00fchrte zu einer dramatischen Beschleunigung der Entwicklung mehrzelligen Lebens im Rahmen der \u201eKambrischen Explosion\u201c, schreiben die Forscher in einem Artikel in der Fachzeitschrift Communications Earth & Environment.<\/span><\/p>\n

\u201eTraditionell wird angenommen, dass die \u201ekambrische Explosion\u201c auf die Tatsache zur\u00fcckzuf\u00fchren ist, dass am Ende der Ediacara-\u00c4ra die Sauerstoffkonzentration in Luft und Wasser stark anstieg. \u201eUnsere Messungen deuten darauf hin, dass der Anstieg der Sauerstoffkonzentration in der Atmosph\u00e4re und Hydrosph\u00e4re mit einer langen Periode starker Abschw\u00e4chung des Magnetfelds des Planeten verbunden war, die etwa 30 Millionen Jahre dauerte\u201c, hei\u00dft es in der Studie.<\/span><\/p>\n

Zu diesem Schluss kam eine Gruppe amerikanischer, chinesischer und s\u00fcdafrikanischer Geologen unter der Leitung von Professor John Tarduno von der University of Rochester, als sie Gesteinsproben untersuchten, die in verschiedenen Perioden des Proterozoikums in verschiedenen Regionen des Planeten entstanden waren. Tarduno und seine Kollegen untersuchen seit vielen Jahren, wie sich die St\u00e4rke des Erdmagnetfelds seit seiner Entstehung ver\u00e4ndert hat. Dazu sammeln Wissenschaftler Proben alter Gesteine \u200b\u200bund messen deren remanente Magnetisierung.<\/span><\/p>\n

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Wie Geologen anmerken, haben ihre Kollegen k\u00fcrzlich m\u00f6gliche Beweise daf\u00fcr entdeckt, dass die St\u00e4rke des Erdmagnetfelds am Ende der Ediacara-\u00c4ra, kurz vor der \u201eKambrischen Explosion\u201c, erheblich abgenommen hat. Professor Tarduno und andere Forscher \u00fcberpr\u00fcften, ob dies tats\u00e4chlich der Fall war, indem sie den Grad der Magnetisierung von Kristallen magmatischer Gesteine \u200b\u200bma\u00dfen, die sich vor etwa 2 Milliarden Jahren im Norden des heutigen S\u00fcdafrika und vor 590 Millionen Jahren auch im S\u00fcden bildeten des modernen Brasiliens.<\/span><\/p>\n

Diese Messungen zeigten, dass die Erde bereits vor 2 Milliarden Jahren ein ziemlich starkes Magnetfeld hatte, dessen St\u00e4rke mit der heutigen St\u00e4rke vergleichbar war. Am Ende der Ediacara-\u00c4ra wiederum verf\u00fcgte die Erde \u00fcber ein ungew\u00f6hnlich schwaches Magnetfeld, dessen St\u00e4rke 1,5 Mikrotesla nicht \u00fcberschritt. Dieser Wert ist etwa drei Dutzend Mal niedriger als die aktuelle St\u00e4rke des Erdmagnetfeldes (etwa 40 Mikrotesla).<\/span><\/p>\n

Berechnungen von Wissenschaftlern zeigen, dass diese Abschw\u00e4chung das \u201eEntweichen\u201c von Wasserstoffionen aus der oberen Atmosph\u00e4re in den Weltraum unter dem Einfluss von Sonneneruptionen und Sonnenwindeinfl\u00fcssen um ein Vielfaches beschleunigte. Dadurch stieg der Sauerstoffanteil in der Atmosph\u00e4re um mehrere Prozent, was g\u00fcnstige Bedingungen f\u00fcr die Entstehung und schnelle Entwicklung vielzelligen Lebens schuf.<\/span><\/p>\n

Die beeindruckendsten Zeichen des Erdmagnetfelds sind die Polarlichter, tanzende Vorh\u00e4nge aus vielfarbigem Licht, die in Zeiten hoher Sonnenaktivit\u00e4t in der N\u00e4he des Nord- und S\u00fcdpols erscheinen. Ein weiteres Zeichen daf\u00fcr, dass die Erde ein Magnetfeld hat, ist, dass der Kompass nach Norden zeigt, egal wo Sie sich auf dem Planeten befinden.<\/span><\/p>\n

Aber wie k\u00f6nnen wir wissen, ob andere Planeten oder K\u00f6rper im Sonnensystem Magnetfelder haben?<\/strong><\/span>\u00a0Und l\u00e4sst sich herausfinden, ob entfernte Exoplaneten Magnetfelder haben?<\/span><\/p>\n

Wir wissen, dass die Gasriesen (Jupiter und Saturn) und Eisriesen (Uranus und Neptun) im Sonnensystem \u00fcber starke eigene Magnetfelder verf\u00fcgen. Laut Joseph G. O’Rourke, einem Planetenwissenschaftler an der Arizona State University, sind die Dinge bei terrestrischen Planeten und Monden jedoch etwas komplizierter.<\/span><\/p>\n

Erde, Merkur und Jupitermond Ganymed verf\u00fcgen heute \u00fcber intern erzeugte Magnetfelder. Laut O’Rourke verf\u00fcgen der Mars und der Erdmond \u00fcber altes Krustengestein, das Reste der Magnetisierung von Magnetfeldern aufweist, die zu Beginn ihrer Geschichte existierten.<\/span><\/p>\n

Was den anderen Nachbarn der Erde betrifft: \u201eEs wurde kein intrinsischer Magnetismus der Venus festgestellt, aber wir haben keine Instrumente nahe genug an die Oberfl\u00e4che gebracht, um nach magnetisierter Kruste zu suchen\u201c, f\u00fcgte er hinzu.<\/span><\/p>\n

Damit auf einem Planeten oder Mond ein Magnetfeld existiert, muss in diesem K\u00f6rper eine gro\u00dfe Menge leitender Fl\u00fcssigkeit in Bewegung sein. Der K\u00f6rper k\u00f6nnte sein Magnetfeld verlieren, wenn sich diese Materialien nicht mehr bewegen oder wenn der Temperaturunterschied zwischen Erhitzen und Abk\u00fchlen der Materialien nicht ausreicht, um eine Konvektion von Fl\u00fcssigkeiten innerhalb des Planeten oder Mondes zu verursachen. In diesem Fall w\u00fcrden sich die Fl\u00fcssigkeiten zu langsam bewegen, O \u201c, sagte Rourke.<\/span><\/p>\n

Laut O’Rourke gibt es im Falle eines offensichtlichen Fehlens einer Magnetosph\u00e4re, beispielsweise auf der Venus, vier M\u00f6glichkeiten.<\/span><\/p>\n

Die allgemein akzeptierte Vorstellung ist, dass die Venus einen erd\u00e4hnlichen Kern hat, aber zu langsam abk\u00fchlt. Da es der Venus an Plattentektonik mangelt, k\u00fchlt ihr Inneres m\u00f6glicherweise langsamer ab als das der Erde.<\/span><\/p>\n

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\nEin koronaler Massenauswurf, der von der Sonne ausgeht und dann die Magnetosph\u00e4re der Erde trifft. ESA\/NASA \u2013 SOHO\/LASCO\/EIT<\/span><\/em><\/p>\n

Eine alternative M\u00f6glichkeit besteht jedoch darin, dass das Innere der Venus v\u00f6llig massiv ist. Damit dies geschieht, m\u00fcsste der Kern des Planeten viel k\u00e4lter sein als der der Erde, was laut O’Rourke unwahrscheinlich ist. Die f\u00fcr 2031 geplante NASA-Mission \u201eVenus Radiation, Radio Science, InSAR, Topography and Spectroscopy\u201c und die EnVision-Mission der Europ\u00e4ischen Weltraumorganisation werden versuchen herauszufinden, ob der Kern der Venus zumindest teilweise fl\u00fcssig ist.<\/span><\/p>\n

Alternativ kann es sein, dass der Venus ein innerer Kern fehlt.<\/strong><\/span>\u00a0<\/span>Der innere Kern der Erde tr\u00e4gt zur Erzeugung des Magnetfelds unseres Planeten bei. W\u00e4hrend der Kern kristallisiert, setzt er Verunreinigungen (Elemente, die leichter als Eisen sind) frei, wodurch ein chemischer Auftrieb entsteht, der die Fl\u00fcssigkeit antreibt. M\u00f6glicherweise hat die Venus ihren inneren Kern noch nicht gebildet, sodass ihr eine zus\u00e4tzliche Energiequelle fehlt.<\/span><\/p>\n

Eine vierte M\u00f6glichkeit besteht laut O’Rourke darin, dass der Kern der Venus chemisch geschichtet sein k\u00f6nnte. Der mondbildende Aufprall k\u00f6nnte den Kern der alten Erde bewegt haben, sodass dieser beim Abk\u00fchlen ein Magnetfeld erzeugen konnte. Allerdings hat die Venus keine Monde, was bedeuten k\u00f6nnte, dass sich ihr Kern nie vermischt hat.<\/span><\/p>\n

Der beste Weg, um festzustellen, ob K\u00f6rper im Sonnensystem Magnetfelder haben, besteht darin, ein Raumschiff zum Objekt zu schicken und die Intensit\u00e4t des Magnetfelds mit einem Magnetometer zu messen. Wissenschaftler konnten jedoch bereits in den 1950er Jahren das Magnetfeld des Jupiter aus der Ferne erkennen, indem sie Radioemissionen der Polarlichter des Planeten aufsp\u00fcrten.<\/span><\/p>\n

O’Rourke sagte, Magnetfelder seien eine der besten M\u00f6glichkeiten, etwas \u00fcber das Innere des Planeten zu erfahren. Das Vorhandensein eines starken Magnetfelds verr\u00e4t Wissenschaftlern, dass der Planet \u00fcber ein gro\u00dfes Reservoir an elektrisch leitender Fl\u00fcssigkeit verf\u00fcgt, die sich bewegen kann.<\/span><\/p>\n

Dynamo ist der Prozess, bei dem die Energie der Bewegung einer Fl\u00fcssigkeit in ein Magnetfeld umgewandelt wird, erkl\u00e4rte O’Rouke. Auf terrestrischen Planeten k\u00f6nnen metallische Kerne \u201eDynamos\u201c enthalten, wie es heute auf der Erde der Fall ist. Allerdings sind auch fl\u00fcssige Silikate (im Grunde geschmolzene Gesteine) unter extremen Dr\u00fccken und Temperaturen elektrisch leitf\u00e4hig. Wasserstoff wird tief im Inneren von Gasriesen wie Jupiter und Saturn metallisch, was f\u00fcr deren starke Magnetfelder sorgt.\u201c<\/span><\/p>\n

Bei Exoplaneten \u2013 Planeten au\u00dferhalb des Sonnensystems<\/strong><\/span>\u00a0\u2013<\/span>\u00a0haben Planetenforscher das Vorhandensein von Magnetfeldern noch nicht eindeutig entdeckt. Aber Astronomen haben magnetfeldgetriebene Polarlichter in kleinen Sternen entdeckt, die als Braune Zwerge und M-Zwerge mit geringer Masse bekannt sind.<\/span><\/p>\n

Planetenforscher diskutieren derzeit dar\u00fcber, ob Magnetfelder die Atmosph\u00e4re von Planeten generell sch\u00fctzen. Einerseits k\u00f6nnen Magnetfelder die Atmosph\u00e4re vor Sternwinden sch\u00fctzen, insbesondere in der N\u00e4he des magnetischen \u00c4quators. Andererseits k\u00f6nnen Magnetfelder geladene Teilchen in die Polarregionen lenken, und eine Reihe von Mechanismen, die das Entweichen aus der Atmosph\u00e4re f\u00f6rdern, werden von Magnetfeldern nicht wesentlich beeinflusst, erkl\u00e4rte O’Rourke.<\/span><\/p>\n

Die Erde verf\u00fcgt seit Milliarden von Jahren sowohl \u00fcber ein Magnetfeld als auch \u00fcber eine bewohnbare Oberfl\u00e4che. Der Mars gab ungef\u00e4hr zu der Zeit, als sein Magnetfeld verschwand, den gr\u00f6\u00dften Teil seines Wassers in den Weltraum ab. Auf der Venus, der h\u00f6llischen Welt, gibt es kein Magnetfeld. In unserem Sonnensystem korreliert der Magnetismus mit der Bewohnbarkeit. Korrelation ist jedoch keine Kausalit\u00e4t.<\/span><\/p>\n

Da wir durch Beobachtungen mit dem James Webb-Weltraumteleskop eine gr\u00f6\u00dfere Stichprobe von Exoplaneten erhalten, werden Planetenforscher damit beginnen, den Zusammenhang zwischen Magnetfeldern und der Bewohnbarkeit des Planeten aufzudecken. Polarlichter sind m\u00f6glicherweise einer der ersten Indikatoren daf\u00fcr, dass wir nach Lebenszeichen Ausschau halten sollten.<\/span><\/p>\n

Das Erdmagnetfeld hat einen Schweif.<\/strong><\/span>\u00a0Wenn der Sonnenwind auf einen Planeten trifft, hinterl\u00e4sst er eine Art langen Schatten, der sich hinter unserem Planeten erstreckt. Wissenschaftler nennen diesen magnetischen Schweif den magnetosph\u00e4rischen Schweif. Normalerweise ist der Schweif der Magnetosph\u00e4re mit magnetischen St\u00fcrmen \u00fcbers\u00e4t.<\/span><\/p>\n

Seit einigen Jahren sind sich Wissenschaftler eines Magnetschweif-R\u00e4tsels bewusst: dem fehlenden Sturm. Sie fanden Anzeichen eines Sturms, aber keinen vergleichbaren registrierbaren Sturm. Die Magnetospheric Multiscale (MMS)-Mission der NASA befasst sich derzeit mit diesem Problem.<\/span><\/p>\n

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\nNASA\/Goddard Space Flight Center \u2013 Labor f\u00fcr konzeptionelle Bildgebung<\/span><\/em><\/p>\n

MMS besteht aus vier Satelliten, die 2015 mit derselben Atlas-V-Rakete gestartet wurden. Seitdem untersucht das Quartett die Magnetopause der Erde: die Grenze der Region, die vom Magnetfeld des Planeten dominiert wird. Die Magnetopause ist st\u00e4ndig voller magnetischer Neuverbindungen. Dabei handelt es sich um den Zeitpunkt, an dem die Linien, aus denen ein Magnetfeld besteht, zusammenkommen, auseinanderbrechen und sich dann wieder vereinigen, wodurch brillante Str\u00f6me aus W\u00e4rme und kinetischer Energie entstehen. Diese R\u00fcckverbindungen k\u00f6nnen, wenn sie in der Erdatmosph\u00e4re auftreten, Polarlichter verursachen.<\/span><\/p>\n

Wissenschaftler nennen diese B\u00f6en Teilst\u00fcrme. Im Jahr 2017 entdeckte MMS die charakteristische magnetische Wiederverbindung eines Teilsturms, es gab jedoch keinen tats\u00e4chlichen Teilsturm, der damit zusammenfiel. Der Teilsturm h\u00e4tte von starken elektrischen Str\u00f6men und Magnetfeldschwankungen begleitet sein sollen, MMS fand jedoch keine Spuren davon.<\/span><\/p>\n

\u201eWir haben die Bewegung von Magnetfeldlinien auf globaler Ebene nicht untersucht, daher ist es m\u00f6glich, dass dieser ungew\u00f6hnliche Teilsturm ein sehr lokalisiertes Ereignis war, das MMS beobachten konnte\u201c, sagte Andy Marshall, Postdoktorand am Southwest Research Institute ein Statement. \u201eWenn nicht, k\u00f6nnte dies unser Verst\u00e4ndnis der Beziehung zwischen r\u00fcckseitiger Wiederverbindung und Teilst\u00fcrmen ver\u00e4ndern.\u201c<\/span><\/p>\n

Im Jahr 2025 wird MMS magnetische Wiederverbindungen im tats\u00e4chlichen Erdmagnetfeld messen, w\u00e4hrend Wissenschaftler auf der Erde Simulationen des Magnetfelds durchf\u00fchren werden, um zu verstehen, wie es sich verh\u00e4lt. Durch den Vergleich der beiden Ph\u00e4nomene hoffen die Wissenschaftler, das R\u00e4tsel l\u00f6sen zu k\u00f6nnen, indem sie den genauen Zusammenhang zwischen der Wiederverbindung und den dadurch verursachten Ereignissen besser verstehen.<\/span><\/p>\n

\u201eEs ist m\u00f6glich, dass es erhebliche Unterschiede zwischen den globalen Mustern der Magnetschweifkonvektion bei Teilst\u00fcrmen und der Schweifwiederverbindung ohne Teilsturm gibt\u201c, sagte Marshall.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Die Abschw\u00e4chung des Erdmagnetfeldes hat zu einer starken Beschleunigung der Entwicklung mehrzelligen Lebens gef\u00fchrt. In Brasilien und S\u00fcdafrika wurden fossile Beweise daf\u00fcr gefunden, dass die St\u00e4rke des Erdmagnetfelds am Ende der Ediacara-\u00c4ra, vor etwa 590\u2013560 Millionen Jahren, etwa 30-mal niedriger war als die aktuellen Werte. Eines der pr\u00e4genden Merkmale der Erde ist ihr Magnetfeld. Es bildet einen Schutzschild gegen die von der Sonne emittierten hochenergetischen Teilchen und k\u00f6nnte so dem Leben einen sichereren Ort zum Heranwachsen in die komplexe Vielfalt der Organismen geboten haben, die wir heute sehen.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1496,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[151,977,19,530,529,40,537],"tags":[671,675,672,674,454,670,673,488],"class_list":{"0":"post-1495","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-geliobiology","8":"category-astrobiologie","9":"category-news","10":"category-fauna","11":"category-flora","12":"category-kosmos","13":"category-sonnensystem","14":"tag-erde","15":"tag-evolution","16":"tag-exoplaneten","17":"tag-kambrische-explosion","18":"tag-leben","19":"tag-magnetfeld","20":"tag-schweif","21":"tag-venus"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1495","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1495"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1495\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1497,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1495\/revisions\/1497"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1496"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1495"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1495"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1495"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}