Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Aardmagnetisch veld beschermt onze planeet.

Het aardmagnetisch veld – Wat is het aardmagnetisch veld?

Het aardmagnetisch veld wordt zwakker, en dat kan rampzalige gevolgen hebben voor het leven op aarde. Het aardmagnetisch veld beschermt ons tegen gevaarlijke deeltjes uit de ruimte en vooral van de zon, die constant schadelijke straling op ons afstuurt.

Shutterstock

Het aardmagnetisch veld

Op 23 februari 1999 vertrok de Ørsted-satelliet vanaf de luchtmachtbasis Vandenberg in Californië. Hij woog slechts 62 kilo en was niet groter dan twee bierkratten op elkaar. Toch was hij enorm belangrijk voor onze kennis van het aardmagnetisch veld.

Met twee magnetometers meet de Ørsted-satelliet gegevens over het aardmagnetisch veld. Daaruit bleek onder meer dat de magnetische polen van de aarde tot 50 kilometer per jaar verschuiven en mogelijk op het punt staan van plaats te verwisselen.

Als dit gebeurt, wordt het aardmagnetisch veld veel zwakker, wat grote gevolgen kan krijgen.

Het aardmagnetisch veld werkt als een schild tegen ruimtestraling, en als de verdediging van de planeet uitvalt, wordt de aarde bestookt met gevaarlijke deeltjes, wat het bestaan van de mens kan bedreigen.

Aardmagnetisch veld buigt straling van de zon af.

Het aardmagnetisch veld buigt de straling van de zon af en stuurt gevaarlijke deeltjes verder de ruimte in.

© Shutterstock

Wat is het aardmagnetisch veld?

Het aardmagnetisch veld werd voor het eerst beschreven in 1600 in het proefschrift The Magnets van de Engelse natuurfilosoof en arts William Gilbert. Daarin liet Gilbert zien dat een kompasnaald naar het noorden wijst omdat de aarde zich blijkbaar gedraagt als een grote magneet.

In 1820 ontdekte de Deense natuurkundige H.C. Ørsted dat elektrische stromen magneetvelden vormen, en in 1839 toonde de Duitse wiskundige Carl Friedrich Gauss aan dat het aardmagnetisch veld vooral ontstaat door processen binnen in de aarde.

Het eerste gedetailleerde overzicht van de kracht en richting van het aardmagnetisch veld werd in 1980 geleverd door NASA’s Magsat-satelliet, maar die stuurde slechts acht maanden gegevens door. Later volgde de Ørsted-satelliet in 1999, en na 2013 brachten de zogeheten Swarm-satellieten het aardmagnetisch veld met ongekende precisie in kaart.

Aardmagnetisch veld – Swarm-satellieten

De Swarm-satellieten bestaan ​​uit de satellieten Alpha, Bravo en Charlie, die samen de kracht en richting van het aardmagnetisch veld meten. Door de samenwerking zijn de metingen tien keer zo nauwkeurig als met één satelliet.

© ESA/ATG Medialab

Tegenwoordig weten we dat het aardmagnetisch veld voornamelijk ontstaat door stromingen in de buitenste, vloeibare laag van de kern van de aarde.

De belangrijkste kracht voor de instandhouding van het aardmagnetisch veld is de rotatie van de aardbol. Als de aarde draait, houdt hij de zogeheten geodynamo op gang in het binnenste van de planeet. Een dynamo zet kinetische energie om in elektrische energie.

In het geval van de aarde bestaat de dynamo uit stromen vloeibaar ijzer in de buitenste aardkern. De rotatie van de bol houdt het ijzer in beweging, waardoor er een magneetveld ontstaat. Als het magneetveld de magnetische en elektrisch geleidende materie naar binnen trekt, ontstaan er nieuwe elektrische stromen in het ijzer, die op hun beurt weer nieuwe magneetvelden creëren.

Zo werkt het aardmagnetisch veld

1 / 3
123
Aardmagnetisch veld – zo werkt het.

Het aardmagnetisch veld ontstaat in het buitenste deel van de kern van de planeet doordat vloeibaar ijzer in beweging is. Het magneetveld beschermt tegen schadelijke ruimtedeeltjes, die vooral afkomstig zijn van de zon.

© Archive, Getty Images, NASA, ESA

Aardmagnetisch veld wordt zwakker

Een sterk en stabiel magneetveld is de voorwaarde voor onze moderne beschaving. Het aardmagnetisch veld fungeert als een schild dat deeltjes van de zonnewind afbuigt, zodat de meeste straling de aarde niet raakt.

Maar in de afgelopen 175 jaar is het aardmagnetisch veld steeds krachtelozer geworden, en nu is het 9 procent zwakker dan in 1840, blijkt uit satellietmetingen.

De reden voor de verzwakking van het aardmagnetisch veld is nog niet helemaal duidelijk.

Volgens de onderzoekers kan dit komen doordat we te maken hebben met een zogeheten ompoling, waarbij de magnetische polen op noord en zuid van plaats verwisselen.

Tijdens een ompoling heerst er chaos in het aardmagnetisch veld. Computersimulaties laten zien dat de kracht daalt tot onder de 10 procent van het huidige niveau. Daarnaast ontstaan kleine, lokale magneetvelden die bijvoorbeeld navigatie met een kompas onmogelijk maken.

Van groot belang is een gebied onder de Indische Oceaan waar maalstromen van ijzer in de aardkern materiaal vanaf de zuidpool naar de evenaar verplaatsen.

Dergelijke bewegingen verzwakken het aardmagnetisch veld, stelt onderzoeker Chris Finlay van DTU Space, die de maalstroom heeft bestudeerd aan de hand van gegevens van onder meer de Swarm-satellieten.

‘Onze modellen laten zien dat de maalstroom de komende decennia een verzwakking van het aardmagnetisch veld zal blijven veroorzaken,’ zegt Chris Finlay.

Aardmagnetisch veld beschermt tegen aanvallen uit de ruimte

De polen zijn tijdens het bestaan van de aarde verschillende keren van plaats veranderd. Dit gebeurde voor het laatst 790.000 jaar geleden, toen de magnetische noordpool van Antarctica verschoof naar de huidige locatie op de Noordpool.

De onderzoekers zijn het er niet over eens wanneer de volgende ompoling zal plaatsvinden, maar de gevolgen van een zwakker magneetveld staan niet ter discussie.

Door de verzwakking van het aardmagnetisch veld zal de straling vanuit de ruimte toenemen. Energierijke deeltjes zullen door onze atmosfeer breken, kwetsbare elektronica vernielen en gaten in de ozonlaag veroorzaken, waardoor schadelijke uvb-straling van de zon kan binnendringen, met onder andere meer huidkanker tot gevolg.

VIDEO: NASA houdt gat in aardmagnetisch veld in de gaten

Het zwakste gebied in het aardmagnetisch veld, de zogeheten Zuid-Atlantische anomalie, strekt zich uit van Chili in Zuid-Amerika tot Zimbabwe in Afrika. Het groeit en wordt steeds zwakker. NASA houdt dit ‘gat’ in het aardmagnetisch veld nauwlettend in de gaten, omdat het problemen kan veroorzaken voor satellieten in het gebied, die dan niet langer beschermd zijn tegen zonnedeeltjes.

Het goede nieuws is dat het aardmagnetisch veld weer op krachten zal komen zodra de ompoling heeft plaatsgevonden.

Van een totale ineenstorting van het aardmagnetisch veld is daarom geen sprake, en als het gebeurt, is het pas over miljarden jaren, schatten de onderzoekers.

Magneetveld van de maan beschermde mogelijk de aarde

De maan is ontstaan toen een gigantisch hemellichaam 4,5 miljard jaar geleden op de pasgeboren aarde botste, De maan zag er niet uit zoals nu en bevond zich veel dichter bij de aarde, misschien slechts 30.000-40.000 kilometer ver, schatten wetenschappers.

Destijds was de maan niet alleen veel groter aan de hemel, maar hij creëerde ook enorme vloedgolven op aarde.

De maan als vuurbol

De maan was een grote vuurbol toen deze 4,5 miljard jaar geleden werd gevormd.

© NASA/SVS

Nu onthult nieuw onderzoek van NASA dat de maan mogelijk een magneetveld had dat zeker twee keer zo sterk was als het huidige aardmagnetisch veld.

Het onderzoek is gebaseerd op analyses van maanstenen van 4,2 tot 3,4 miljard jaar oud. Ze werden meegebracht naar de aarde door astronauten van de Apollomissies in de jaren 1960 en 1970.

Aan de hand van de informatie van de maanstenen maakten James Green en zijn collega’s van NASA een interactief model van het magneetveld van de maan zoals het er miljarden jaren geleden uitzag.

De gegevens laten zien dat het magneetveld van de maan op dat moment samenging met het aardmagnetisch veld tot een beschermende magnetosfeer. Dat is het gebied rond een planeet dat wordt gedomineerd door een magneetveld.

Het gecombineerde magneetveld was een paar keer zo krachtig als het huidige aardmagnetisch veld, en lost een oud raadsel op.

Toen de aarde 3 à 4 miljard jaar geleden een jonge planeet was, was het bombardement van gevaarlijke elektrische deeltjes van de zon tot 100 keer zo krachtig als nu, want de zon was veel actiever.

Als de aarde alleen het huidige magneetveld als bescherming had gehad, zouden de deeltjes van de zon de atmosfeer hebben verbrijzeld en de levensomstandigheden erg moeilijk hebben gemaakt.

Maar zoals we weten bloeide het leven op, en volgens NASA-wetenschappers kan dit komen door de boost van het magneetveld dat de maan destijds leverde. ‘Nu weten we dat de aarde hulp heeft gekregen, en die hulp kwam van de maan,’ zegt James Green.

Sporen van stikstof kunnen theorie bevestigen

NASA hoopt de theorie in de nabije toekomst te staven door te zoeken naar sporen van stikstof aan de polen van de maan.

Als de theorie van het beschermende magneetveld van de maan klopt, zouden deeltjes van de aarde – zoals stikstof – zich daarmee hebben vermengd. Ze zouden zijn neergeslagen op de maanbodem en daar nu mogelijk nog meetbaar zijn.

Als de theorieën worden bevestigd, kan dit een grote impact hebben op onze verkenning van het leven op planeten buiten ons zonnestelsel.

Zoals James Green van NASA het stelt: ‘Laten we op zoek gaan naar exoplaneten met manen. Als deze manen groot zijn, kunnen ze ook hetzelfde beschermende effect hebben gehad.’

Lees ook:

Aarde

Video: Volg de geologische ontwikkeling van de aarde in 1 miljard jaar

1 minuut
Roveren Perseverance daler mod Mars med et skjult budskab i faldskærmen
Mars

Parachute van Marsrover bevat verborgen code en gps-schattenjacht

3 minuten
aarde
Aarde

Enorme bel beschermt aarde tegen dodelijke straling

2 minuten

Log in

Ongeldig e-mailadres
Wachtwoord vereist
Toon Verberg

Al abonnee? Heb je al een abonnement op ons tijdschrift? Klik hier

Nieuwe gebruiker? Krijg nu toegang!

Reset wachtwoord

Geef je mailadres op, dan krijg je een e-mail met aanwijzingen voor het resetten van je wachtwoord.
Ongeldig e-mailadres

Voer je wachtwoord in

We hebben een mail met een wachtwoord gestuurd naar

Nieuw wachtwoord

Enter a password with at least 6 characters.

Wachtwoord vereist
Toon Verberg