Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Weiche Schale schirmt harten Kern ab

21.12.2006
Max-Planck-Forscher aus Katlenburg-Lindau erklären, warum Merkur ein so schwaches Magnetfeld hat

Ein rätselhafter Planet beugt sich der Theorie: Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau erklären, warum Merkurs Magnetfeld viel geringer ist, als gängige Theorien voraussagen. Die Forscher nehmen in ihrem neuen Modell an, dass äußere Schichten des flüssigen Eisenkerns, die nicht an den Strömungen in größeren Tiefen teilnehmen, das Magnetfeld abschirmen. . Mit diesen Annahmen lässt sich auch Merkurs Magnetfeld theoretisch erfassen. Zukünftige Expeditionen zu dem sonnennächsten Planeten sollen das Modell stützen (Nature, 21. Dezember 2006).


Vergleich von Erde und Merkur mit Eisenkern (der feste Teil ist hellblau, der flüssige weißlich) und Silikatmantel (braun). Die Größe des festen inneren Kerns von Merkur ist nicht genau bekannt. Stellt man das außerhalb der Planeten gemessene Magnetfeld durch Stab¬magneten dar, entspräche deren Größenverhältnis den in die Planetenbilder eingezeichneten. Bild: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung

Wie die Erde haben auch die meisten anderen Planeten Magnetfelder - jedoch mit unterschiedlicher Stärke und Struktur. Die Eigenschaften vieler planetarer Magnetfelder lassen sich gut mit der Dynamotheorie beschreiben: Sie entstehen durch Strömungen im elektrisch leitenden, flüssigen Kern. Nur Merkur schien sich bisher dieser Theorie zu widersetzen: Sein Magnetfeld ist einhundert Mal schwächer als das der Erde, obwohl es theoretisch über 30 Prozent der Erdmagnetfeldstärke verfügen müsste. Ulrich Christensen vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau erklärt dieses Phänomen mit einem neuen Modell.

Der Wissenschaftler nimmt an, dass äußere Bereiche von Merkurs flüssigem Eisenkern das Magnetfeld dämpfen - und damit die beobachtete Stärke erklären. Das Modell beruht auf der bekannten Annahme, dass bei Planeten im flüssigen äußeren Kern das Eisen stets mit einigen Prozent eines leichteren chemischen Elements vermischt ist, im Fall des Merkurs wahrscheinlich Schwefel; die Konzentrationsunterschiede dieses Elements im flüssigen Planetenkern treiben die Strömungen an.

... mehr zu:
»Magnetfeld »Merkur »Strömung

Nach dem neuen Modell der Forscher geschieht das bei Merkur nur in den inneren Bereichen seines flüssigen Kerns. Den Computersimulationen zufolge bildet sich dort ein starkes Magnetfeld. Weiter außen unterbindet eine stabile Temperaturschichtung die Strömung. Nur ein Bruchteil des Dynamofeldes gelangt durch den ruhenden Teil des Eisenkerns nach außen. Merkurs Dynamo arbeitet also nur tief in dessen flüssigen Kern. "Im Gegensatz dazu ist der flüssige Kern der Erde wahrscheinlich vollständig in Bewegung", sagt Ulrich Christensen, "deshalb ist das Magnetfeld der Erde so viel stärker."

Die letzte Erforschung von Merkurs Magnetfeld liegt schon 30 Jahre zurück, als die Raumsonde Mariner 10 den Planeten in den Jahren 1974 und 1975 passierte. Die damals gewonnenen Daten zeigen, dass das Feld globaler Natur ist und wahrscheinlich nicht mit der Magnetisierung von Mineralien in der Kruste des Planeten zu erklären ist. Aktuelle Missionen werden Merkurs Magnetfeld allerdings viel besser charakterisieren als Mariner 10.

Derzeit ist die Messenger-Raumsonde der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA auf dem Weg zum Merkur. Das europäische Pendant ESA bereitet zusammen mit der japanischen Raumfahrtagentur JAXA die Bepi Colombo Mission vor, bei der zwei Sonden in eine Umlaufbahn um Merkur einschwenken. Beide Missionen werden die Modellvorhersagen der Max-Planck-Forscher über Merkurs Magnetfeld überprüfen. "Sollten sich unsere Vorhersagen bestätigen, räumt das letzte Zweifel daran aus, dass die Dynamotheorie für planetare Magnetfelder allgemein gültig ist", sagt Ulrich Christensen.

[1] MPG-Presseinformation: "Der "Dynamo der Erde" arbeitet effizienter als bisher angenommen" vom 12. Mai 2004

Originalveröffentlichung:

U. R. Christensen
A deep dynamo generating Mercury’s magnetic field.
Nature, 21. Dezember 2006.

Dr. Andreas Trepte | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Magnetfeld Merkur Strömung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Der steile Aufstieg der Berner Alpen
24.03.2017 | Universität Bern

nachricht Internationales Team um Oldenburger Meeresforscher untersucht Meeresoberfläche
21.03.2017 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise