Wissenschaftler finden Jetstream im Erdkern

Künstlerische Darstellung der Umlaufbahnen der Swarm-Satelliten und der Bewegung des Jetstreams im Erdkern, überDIES.


Wissenschaftler, die Daten aus demSchwarm-Satelliten-Triohaben einen Jetstream tief unter der Erdoberfläche entdeckt. Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) startete 2013 Swarm, um das Magnetfeld der Erde zu untersuchen. Beim Blick aus dem Weltraum fand die Mission Beweise für den unterirdischen Jetstream fast 2.000 Meilen (3.000 km) unter der Erdoberfläche, im flüssigen Eisenteil des Erdkerns. Irdische Prozesse scheinen auf menschlichen Zeitskalen langsam zu sein, und der interne Jetstream bewegt sich mit etwa 40 km pro Jahr. Aber das ist dreimal schneller als die typischen Geschwindigkeiten im äußeren Kern der Erde und Hunderttausende Mal schneller als die Bewegung der Erdetektonischen Platten(die Platten aus festem Gestein, aus denen die äußere Erdkruste besteht; sie bewegen sich ungefähr mit der Geschwindigkeit, mit der Ihre Fingernägel wachsen). Darüber hinaus beschleunigt sich der interne Jetstream der Erde. Es könnte auch die Richtung ändern, sagen Wissenschaftler.

Die Wissenschaftler, die es gefunden habenveröffentlichtihre Ergebnisse am 19. Dezember 2016 impeer-reviewedTagebuchNatur Geowissenschaften.


Die Erde hat ein Magnetfeld wegen des überhitzten, wirbelnden flüssigen Eisens, das den äußeren Kern unserer Welt bildet. Die turbulente Konvektion dieses flüssigen Eisens führt zu einem Prozess, der dem eines sich drehenden Leiters in a . ähneltFahrraddynamo. Das bewegliche Eisen schafftelektrische Ströme, die wiederum erzeugendas Magnetfeld unseres Planeten.

Das Magnetfeld der Erde verändert und verschiebt sich ständig. Außerdem kommen andere Quellen des Magnetismus von Mineralien in der ErdeMantelund Kruste, während dieIonosphäre,Magnetosphäreund Ozeane spielen auch eine Rolle. Zusammen bilden sie das Magnetfeld, dasschützt unsaus kosmischer Strahlung und geladenen Teilchen, die in Sonnenwinden zur Erde strömen.

Die ESA startete das Trio von Swarm-Satelliten, um diese verschiedenen Magnetfelder zu messen und zu entwirren. Die Verfolgung von Veränderungen im Magnetfeld kann den Forschern sagen, wie sich das Eisen im Kern bewegt, und Informationen liefern, die wir sonst nicht über das Erdinnere hätten … zum Beispiel über den internen Jetstream der Erde.

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Darstellung eines anderen Künstlers des Swarm-Satelliten-Trios, viaDIES. Zwei kreisen fast nebeneinander im Allgemeinen über dem Äquator der Erde, und der dritte Satellit verschiebt sich in eine höhere Umlaufbahn mit einer anderen Neigung, etwas näher am Erdpol.

Wissenschaftler fanden den Jetstream, nachdem sie ein Muster von . bemerkt hattenmagnetische Flussfelderauf der Nordhalbkugel der Erde, hauptsächlich unter Alaska und Sibirien.Phil Livermorevon der University of Leeds in Großbritannien und Hauptautor desPapiersagte in einer ESAStellungnahme:

Diese Flussfelder in großen Breiten sind wie helle Flecken im Magnetfeld und machen es leicht, Änderungen im Feld zu sehen.

Swarm enthüllt, dass diese Veränderungen tatsächlich das sind, was Wissenschaftler jetzt als Jetstream beschreiben. Livermore sagte, dass seine Bewegung – dreimal schneller als die typischen Außenkerngeschwindigkeiten – erklärt werden kann:


… als Beschleunigung in einem Band aus Kernflüssigkeit, das den Pol umkreist, wie der Jetstream in der Atmosphäre.

Wissenschaftler glauben, dass der Jet entlang einer Grenze zwischen zwei verschiedenen Regionen im Kern fließt. Wenn sich Material im flüssigen Kern von beiden Seiten auf diese Grenze zubewegt, wird die konvergierende Flüssigkeit seitlich herausgedrückt und bildet den Strahl.

Das Swarm-Team freut sich über diese Entdeckung und sagt, dass sie „beobachten und warten“, um zu sehen, was als nächstes kommt. Eine Möglichkeit besteht darin, dass der Jetstream die Richtung ändern könnte, wenn sich das Magnetfeld der Erde ändert. Rune Floberghagen, Swarm-Missionsmanager der ESA, sagte:

Diese Funktion ist eine der ersten Entdeckungen in der Tiefe der Erde, die Swarm ermöglicht hat … es ist eine sehr aufregende Zeit. Wir wissen einfach nicht, was wir als nächstes über unseren Planeten entdecken werden.


Zirkulierende elektrische Ströme im äußeren Kern des geschmolzenen Eisens der Erde erzeugen das Magnetfeld unserer Welt. Es ist wie ein Stabmagnet, der um 11 Grad von der Rotationsachse des Planeten und damit von den geografischen Polen geneigt ist. Die Feldlinien konvergieren dort, wo die Magnetkraft stark ist, an den Polen, und breiten sich dort aus, wo sie schwach ist. Bild und Bildunterschrift überWissenschaftsnachrichten/ Shutterstock / M. Atarod.

Fazit: Wissenschaftler haben einen Jetstream in der flüssigen Eisenschicht des äußeren Erdkerns gefunden, dem gleichen Teil des Planeten, der das Erdmagnetfeld erzeugt. Es bewegt sich dreimal schneller als der Rest des äußeren Kerns, etwa 40 km pro Jahr.

Über ESA