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Prof. Dr. Ulrich Hansen
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Die Erde in Bewegung

Aussehen und Magnetfeld der Erde

werden von Konvektionsströmungen geprägt

Gifanim

Ulrich Hansen & Jörg Schmalzl


 

Erdbeben und Vulkanausbrüche führen uns immer wieder vor, dass wir auf einem unruhigen Planeten leben. Derartige Naturphänomene lassen uns für kurze Augenblicke erahnen, welch ungeheuren Kräfte im Inneren der Erde walten. Die gleichen Kräfte, die Menschenwerk oft in Sekunden zerstören, haben über lange Zeiträume die Oberfläche der Erde geprägt, haben Gebirge und Meeresbecken entstehen lassen und so den Rahmen für die Entwicklung des Lebens geschaffen. Die für uns so wichtige Erdatmosphäre ist nicht zuletzt Produkt von Austauschprozessen zwischen dem Erdinnern, den Ozeanen und der Lufthülle. Transportprozesse im Inneren der Erde bestimmen ganz wesentlich diesen Austausch und beeinflussen so maßgeblich die Zusammensetzung der Atmosphäre. Für den Menschen nicht direkt wahrnehmbar ist eine weitere wichtige Eigenschaft unseres Planeten. Die Erde besitzt ein Magnetfeld. Über die Bedeutung des Erdmagnetfeldes für das Leben auf der Erde weiß man nichts genaues. Das Magnetfeld schirmt die Erde vor dem Sonnenwind ab, einem Strom aus elektrisch geladenen Teilchen, der ständig von der Sonne ausgeht. Auch kosmische Strahlung, radioaktive Strahlung aus dem Weltraum, wird durch das Erdmagnetfeld zu einem großen Teil abgeschirmt. Heute gilt als gesichert, dass der Mechanismus, der das Erdmagnetfeld entstehen hat lassen und heute noch aufrecht erhält, im tiefen Erdinnern liegt.

Die Erforschung dieser Prozesse ist Gegenstand der Geodynamik. Die Geodynamik hat sich während der letzten 20 Jahre innerhalb der Geophysik entwickelt. Bis dahin hatte die Geophysik die wichtigsten Informationen über den Aufbau unseres Planeten geliefert, nun sollten die dynamischen Prozesse, die die stete Veränderung der Erde prägen, untersucht werden. Die Gedanken des deutschen Meteorologen Alfred Wegeners haben bereits 1924 das Bild einer dynamischen Erde aufgezeigt. Er entwarf die Hypothese der Kontinentalverschiebung, nach der die Kontinente sich gegeneinander bewegen. Allerdings stießen seine Vorstellung damals nicht auf offene Ohren, besonders deswegen, weil sich niemand vorstellen konnte welcher Antriebsmechanismus hinter der Bewegung so gewaltiger Massen stecken sollte. Heute wissen wir, dass die Vorstellung der Wegener'schen Kontinentalverschiebung zwar nicht vollständig richtig war, jedoch viele Aspekte enthielt, die die heutige Vorstellung von der Plattentektonik ausmachen.

Ich werde in diesem Beitrag zwei aktuelle Themen der Geodynamik aufgreifen, die beide am Institut für Geophysik an der Universität Münster bearbeitet werden. Es handelt sich um die Mantelkonvektion, eine Strömung im Innern der Erde, die letztlich den Antriebsmechanismus aller tektonischen Phänomene darstellt und um das Phänomen des Geodynamo, d.h. um den Prozess der dem Erdmagnetfeld zugrunde liegt. Bevor ich mich diesen Themen zuwende, will ich kurz den heutigen Wissensstand über den Aufbau unseres Planeten darstellen.



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