{"id":27638,"date":"2023-05-05T07:00:51","date_gmt":"2023-05-05T05:00:51","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2023\/05\/05\/sternengeschichten-folge-545-die-magnetfelder-der-inneren-planeten\/"},"modified":"2025-05-14T17:27:28","modified_gmt":"2025-05-14T15:27:28","slug":"sternengeschichten-folge-545-die-magnetfelder-der-inneren-planeten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2023\/05\/05\/sternengeschichten-folge-545-die-magnetfelder-der-inneren-planeten\/","title":{"rendered":"Sternengeschichten Folge 545: Die Magnetfelder der inneren Planeten"},"content":{"rendered":"<p><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.at\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/SG_Logo.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft size-thumbnail wp-image-12938\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/SG_Logo-150x150-1.png\" alt=\"SG_Logo\" width=\"150\" height=\"150\" \/><\/a><i>Das ist die Transkription einer Folge meines <a href=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/\">Sternengeschichten-Podcasts<\/a>. Die Folge gibt es auch als <a href=\"https:\/\/main.podigee-cdn.net\/media\/podcast_7374_sternengeschichten_episode_1087668_sternengeschichten_folge_545_die_magnetfelder_der_inneren_planeten.mp3?v=1682520129\">MP3-Download<\/a> und <a href=\"https:\/\/youtu.be\/n0C5ktgbP_M\">YouTube-Video<\/a>.<\/i> Und den ganzen Podcast findet ihr auch bei <b><a href=\"https:\/\/open.spotify.com\/show\/0ikLkbZTH9yjuwetyBheXX\">Spotify<\/a><\/b>.<\/p>\n<p><b>Mehr Informationen: [<a href=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/feed\/mp3\">Podcast-Feed<\/a>][<a href=\"https:\/\/itunes.apple.com\/de\/podcast\/sternengeschichten\/id583344780\">iTunes<\/a>][<a href=\"https:\/\/bitlove.org\/astrodicticum\">Bitlove<\/a>][<a href=\"https:\/\/www.facebook.com\/sternengeschichten\">Facebook<\/a>] [<a href=\"https:\/\/twitter.com\/@sternenpodcast\">Twitter<\/a>]<\/b><\/p>\n<p>Wer den Podcast finanziell unterst\u00fctzen m\u00f6chte, kann das hier tun: Mit <a href=\"https:\/\/www.paypal.me\/florianfreistetter\">PayPal<\/a>, <a href=\"https:\/\/www.patreon.com\/sternengeschichten\">Patreon<\/a> oder <a href=\"https:\/\/steadyhq.com\/sternengeschichten\">Steady<\/a>.<\/p>\n<p><span style=\"font-size: xx-small;\">\u00dcber Bewertungen und Kommentare freue ich mich auf allen Kan\u00e4len.<\/span><br \/>\n<script class=\"podigee-podcast-player\" src=\"https:\/\/player.podigee-cdn.net\/podcast-player\/javascripts\/podigee-podcast-player.js\" data-configuration=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/545-sternengeschichten-folge-545-die-magnetfelder-der-inneren-planeten\/embed?context=external&#038;token=CF0jd2cZAyXtxArcWLGfxA\"><\/script><\/p>\n<hr>\n<p><strong>Sternengeschichten Folge 545: Die Magnetfelder der inneren Planeten<\/strong><\/p>\n<p>Ich habe in den Sternengeschichten schon oft \u00fcber Magnetismus und Magnetfelder gesprochen. Das ist wenig \u00fcberraschend; immerhin ist der Elektromagnetismus ja eine der vier fundamentalen Grundkr\u00e4fte des Universums. Es w\u00e4re eher \u00fcberraschend, wenn Magnetfelder keine Rolle in der Astronomie spielen w\u00fcrden. Das tun sie aber; zum Beispiel wenn es darum geht zu verstehen, wie die Sonne funktioniert. Oder wenn wir verstehen wollen, was einen Planeten lebensfreundlich macht. Magnetfelder verraten uns was bei schwarzen L\u00f6chern passiert, welche Eigenschaften die Sterne haben, und so weiter. In der heutigen Folge wollen wir uns aber die Magnetfelder der Himmelsk\u00f6rper im Sonnensystem anschauen.<\/p>\n<p>Eigentlich m\u00fcssten wir dazu mit der Sonne anfangen. Sie hat ein enormes Magnetfeld das sich weit \u00fcber die Ausdehnung unseres Sterns hinaus erstreckt. Auch die Erde liegt noch im Magnetfeld der Sonne &#8211; aber dieses interplanetare Magnetfeld und die diversen elektromagnetischen Effekte die die Sonne verursacht w\u00e4ren zu umfangreich; das braucht irgendwann mal eine eigene Folge. Schauen wir uns stattdessen zuerst die Magnetfelder der Planeten an und als erstes das der Erde. Immerhin ist das der Himmelsk\u00f6rper, den wir am besten kennen. <\/p>\n<p>In erster N\u00e4herung kann man sich das Erdmagnetfeld so vorstellen wie das Magnetfeld, das ein ganz normaler Stabmagnet verursacht. Also so ein Ding, dass man sicherlich auch im Schulunterricht schon gesehen hat; ein magnetisches St\u00fcck Metall, mit einem Nordpol und einem S\u00fcdpol. Die Linien des Magnetfeldes laufen vom Nordpol zum S\u00fcdpol (oder umgekehrt, je nachdem wie man es sehen will). An diesen Magnetfeldlinien richtet sich zum Beispiel auch die Nadel eines Kompass aus, was der Grund daf\u00fcr ist, dass man so ein Ding benutzen kann, um heraus zu finden, wo Norden ist. <\/p>\n<p>Jetzt steckt im Inneren der Erde aber nat\u00fcrlich kein gigantischer Stabmagnet. Daf\u00fcr aber eine gigantische Kugel aus Eisen. Unser Planet hat einen Kern aus Eisen mit einem Durchmesser von 7000 Kilometern &#8211; was \u00fcbrigens deutlich gr\u00f6\u00dfer ist als unser Mond! Im Kern der Erde ist es hei\u00df; so hei\u00df, dass das Eisen fl\u00fcssig ist. Noch weiter innen ist es zwar noch hei\u00dfer; dort ist aber auch der Druck sehr viel h\u00f6her und das Eisen ist deswegen fest. Dieser Unterschied ist wichtig, denn nur weil der \u00e4u\u00dfere Erdkern fl\u00fcssig ist, hat die Erde das Magnetfeld, dass sie hat. Der \u00e4u\u00dfere Kern ist aber nicht nur fl\u00fcssig, sondern auch in Bewegung. Nat\u00fcrlich dreht sich sowieso alles im Kreis, weil die Erde sich um ihre Achse dreht. Das fl\u00fcssige Eisen wabert aber auch vor sich, so wie Wasser in einem Kochtopf. Nah am inneren, festen Kern ist das fl\u00fcssige Eisen am hei\u00dfesten und hat dadurch auch eine geringere Dichte als das k\u00fchlere Eisen das dar\u00fcber liegt. Das hei\u00dfe Eisen steigt also auf, k\u00fchlt dabei ab, wird dichter und f\u00e4ngt wieder an, nach unten zu sinken. Es sind also Temperatur- und Dichteunterschiede die diese &#8222;Konvektion&#8220; verursachen. Verst\u00e4rkt wird der Effekt, weil der Erdkern insgesamt im Laufe der Zeit abk\u00fchlt. Es wird also immer ein bisschen des fl\u00fcssigen Eisens fest; es kristallisiert aus, wenn es auf den festen, inneren Kern trifft. Der innere Kern wird also immer gr\u00f6\u00dfer und gleichzeitig wird bei der Kristallisation von fl\u00fcssigem zu festen Eisen auch ein wenig W\u00e4rme frei. Diese W\u00e4rme treibt die vorhin beschriebene Konvektion zus\u00e4tzlich an. Genau genommen ist die Sache noch ein wenig komplizierter. Der Kern der Erde besteht zwar haupts\u00e4chlich, aber nicht komplett aus Eisen. Aus dem festen inneren Kern k\u00f6nnen sich chemische Elemente wie Sauerstoff oder Schwefel l\u00f6sen, die leichter sind als das Eisen und dann ebenfalls nach oben durch den fl\u00fcssigen Kern steigen. <\/p>\n<p>Dass der Kern der Erde nach den 4,5 Milliarden Jahren die seit der Entstehung unseres Planeten schon vergangen sind, noch nicht komplett ausgek\u00fchlt ist, liegt unter anderem an den radioaktiven Elementen, die sich auch im Erdinneren befinden und die bei ihrem Zerfall ebenfalls W\u00e4rme freisetzen, wie ich schon in Folge 143 ein wenig ausf\u00fchrlicher erkl\u00e4rt habe. <\/p>\n<p>Und ich habe deswegen jetzt so ausf\u00fchrlich erkl\u00e4rt, wie und warum sich das Eisen im Kern der Erde bewegt, weil das zentral f\u00fcr die Entstehung planetarer Magnetfelder ist. Der \u00e4u\u00dfere Kern der Erde ist eine elektrisch leitende Fl\u00fcssigkeit die in st\u00e4ndiger Bewegung ist. Eine Bewegung, die \u00fcbrigens noch sehr viel komplexer ist, als ich es vorhin erkl\u00e4rt habe. Das fl\u00fcssige Eisen steigt nicht nur einfach nach oben und sinkt wieder nach unten. Durch die Drehung der Erde um ihre Achse wird das ganze noch quasi verzwirbelt, die Str\u00f6me aus Eisen werden verdreht und sehen eher aus wie Schraubenlinien und dann kommt noch ein Haufen chaotischer Effekte dazu. <\/p>\n<p>Und wie kriegt die Erde jetzt ihr Magnetfeld? Am Anfang, als die Erde entstanden ist, muss sie schon irgendeine Art von Magnetfeld gehabt haben. Nicht so stark wie heute; auch nicht so umfassend wie jetzt. Vielleicht gab es nur kleine magnetische Regionen im Erdinnern, aus Material das noch von der Entstehungsphase her magnetisiert war, durch das Magnetfeld der Sonne oder sonst irgendwie. So oder so: Im Inneren der Erde gab es fl\u00fcssiges Eisen, das sich bewegt hat. Ein elektrischer Leiter, was die Fl\u00fcssigkeit ja ist, der sich durch ein Magnetfeld bewegt, erzeugt einen elektrischen Strom. Und Strom erzeugt ein Magnetfeld &#8211; Magnetismus und Elektrizit\u00e4t sind ja nur zwei Arten, wie man das selbe Ph\u00e4nomen &#8211; den Elektromagnetismus &#8211; betrachten kann. Wenn alles vern\u00fcnftig zusammenpasst, dann kann sich das anfangs kleine Magnetfeld auf diese Weise selbst verst\u00e4rken, immer st\u00e4rker werden und am Ende ein stabiles, sich selbst aufrechterhaltendes Magnetfeld entstehen. Das nennt sich &#8222;Geodynamo&#8220; und ist das gleiche grundlegende Prinzip mit dem auch ein Fahrraddynamo Strom erzeugt.<\/p>\n<p><iframe loading=\"lazy\" width=\"560\" height=\"315\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/o4FSg-90XlA\" title=\"YouTube video player\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" allowfullscreen><\/iframe><\/p>\n<p>Bei der Erde funktioniert das recht gut, wie wir wissen, und es gut, dass es gut funktioniert, denn das Magnetfeld sch\u00fctzt uns vor der kosmischen Strahlung aus dem Weltall. Aber wie sieht es mit den anderen Planeten im Sonnensystem aus? Fangen wir ganz innen an, beim Merkur. Der kleinste Planet besitzt ebenfalls ein Magnetfeld, auch wenn es nur sehr schwach ist; 150 mal schw\u00e4cher als das der Erde. Eigentlich hat auch der Merkur einen Kern aus Eisen mit einem Mantel aus Gestein, der dar\u00fcber liegt. Und auch dort sollte &#8211; vereinfacht gesagt &#8211; der selbe Prozess ablaufen, der das Magnetfeld der Erde erzeugt. Warum das Magnetfeld des Merkurs trotzdem so schwach ist, ist noch nicht restlos gekl\u00e4rt. Es k\u00f6nnte mit seiner N\u00e4he zur Sonne zu tun haben. Die Sonne schleudert ja st\u00e4ndig geladene Teilchen aus ihren \u00e4u\u00dferen Schichten hinaus ins All. Dieser &#8222;Sonnenwind&#8220; transportiert auch einen Teil des Sonnenmagnetfeldes weit hinaus ins All. Merkur sitzt da quasi mittendrin und die Wechselwirkung zwischen dem Sonnenwind und dem Magnetfeld des Merkur k\u00f6nnte elektrische Str\u00f6me in seinem Kern erzeugen, die dort den Dynamoprozess abschw\u00e4chen. <\/p>\n<p>Der n\u00e4chste Planet ist die Venus. Sie wird oft als Zwilling der Erde bezeichnet, weil sie ungef\u00e4hr gleich gro\u00df und schwer ist. Aber sie hat kein eigenes Magnetfeld. Grund daf\u00fcr ist vermutlich die extrem langsame Rotation des Planeten. Die Erde schafft eine Drehung um ihre Achse in 24 Stunden, die Venus braucht daf\u00fcr 243 Tage. Das ist zu langsam, um das fl\u00fcssige Innere ihres Kerns vern\u00fcnftig zum Str\u00f6men zu bekommen. Die Venus hat allerdings ein &#8211; sehr schwaches &#8211; externes Magnetfeld. Auch hier ist der Sonnenwind verantwortlich: In der \u00e4u\u00dferen Schicht der Venusatmosph\u00e4re befinden sich jede Menge elektrisch geladene Teilchen. Wenn die ebenfalls elektrisch geladenen Teilchen des Sonnenwinds darauf treffen, entsteht ein Magnetfeld, dass den ganzen Planeten umgibt.<\/p>\n<p>\u00dcber die Erde haben wir schon gesprochen; als n\u00e4chstes kommt der Mars an die Reihe. Auch er hat kein Magnetfeld und der Hauptgrund daf\u00fcr ist seine Gr\u00f6\u00dfe. Der Mars ist sehr viel kleiner als die Erde. Er hat zwar einen Kern aus fl\u00fcssigem Eisen und auch dort hat anfangs der Dynamoeffekt ein Magnetfeld erzeugt. Wir wissen, dass der Mars fr\u00fcher ein vergleichsweise starkes Magnetfeld gehabt hat. Der Mars ist aber zu klein, um einen festen Eisenkern zu haben; der Druck reicht daf\u00fcr nicht aus. Und weil der Mars kleiner ist, hat er auch nicht so viele radioaktive Elemente, die W\u00e4rme liefern k\u00f6nnen und ist schneller ausgek\u00fchlt. Es war dann umgekehrt wie bei der Erde: Beim Mars ist der \u00e4u\u00dfere Kern fest geworden und der innere blieb fl\u00fcssig. Auf diese Weise k\u00f6nnen die f\u00fcr einen Dynamo n\u00f6tigen Konvektionsstr\u00f6mungen aber nicht weiterlaufen und das Magnetfeld ist verschwunden. Und mit ihm dann auch die Atmosph\u00e4re, weil die jetzt nicht mehr vor dem Sonnenwind gesch\u00fctzt war. Die geladenen Teilchen der Sonne haben die Molek\u00fcle der Marsatmosph\u00e4re quasi vom Planeten weggeschubst und deswegen ist der Mars heute so lebensfeindlich, wie er ist. Ein bisschen Magnetfeld gibt es dort auch noch, aber das entsteht wieder extern, so wie bei der Venus, wenn der Sonnenwind mit dem kleinen Rest an Atmosph\u00e4re wechselwirkt, die der Mars noch hat. <\/p>\n<figure id=\"attachment_36481\" aria-describedby=\"caption-attachment-36481\" style=\"width: 800px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.at\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/1280px-Mars_Earth_Comparison_2.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/1280px-Mars_Earth_Comparison_2-800x492-1.jpg\" alt=\"\" width=\"800\" height=\"492\" class=\"size-medium wp-image-36481\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-36481\" class=\"wp-caption-text\">Mars ist zu klein f\u00fcr ein Magnetfeld (<a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Mars_Earth_Comparison_2.jpg\">Bild: NASA, gemeinfrei<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Damit haben wir die inneren Planeten durch; die gro\u00dfen Gasplaneten des Sonnensystems haben allesamt starke Magnetfelder. Sie entstehen aber ein wenig anders als das der Erde und es gibt jede Menge interessante Ph\u00e4nomene, die wir bei den inneren Planeten nicht finden. Die Magnetfelder der \u00e4u\u00dferen Planeten schauen wir uns in einer anderen Folge an, aber wir werfen zum Abschluss noch einen kurzen Blick auf die Monde. Der Erdmond hat heute kein eigenes Magnetfeld. Sein fr\u00fcher fl\u00fcssiger Kern ist schon l\u00e4ngst ausgek\u00fchlt und fest geworden. Wie es fr\u00fcher war, k\u00f6nnen wir noch nicht abschlie\u00dfend sagen. Es kann sein, dass er f\u00fcr kurze Zeit ein eigenes Magnetfeld gehabt hat. Darauf weisen magnetische Spuren hin, die wir im Mondgestein gefunden haben. Aber es gibt auch Mondgestein, das diese Spuren nicht aufweist. Vielleicht war der Mond also auch nur zum Teil mit Magnetfeldern ausgestattet, die externe Ursachen hatten. Einschl\u00e4ge von Meteoriten k\u00f6nnen zum Beispiel Gestein pulverisieren und ionisieren, wodurch lokale Magnetfelder entstehen k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Bleibt noch ein weiterer gro\u00dfer Himmelsk\u00f6rper mit Magnetfeld: Der Jupitermond Ganymed; der gr\u00f6\u00dfte Mond des Sonnensystems, gr\u00f6\u00dfer als Merkur und sehr viel gr\u00f6\u00dfer als der Erdmond. \u00dcber ihn habe ich in Folge 541 ausf\u00fchrlich gesprochen. Sein Magnetfeld wurde 1996 durch die Raumsonde Galileo entdeckt. Wie genau es entsteht, wissen wir noch nicht. Sein Kern ist auf jeden Fall klein und man rechnet dort eher nicht mit fl\u00fcssigem Eisen. Aber vielleicht ist da ja doch noch ein bisschen was; auf jeden Fall aber gibt es unter seiner gefrorenen Oberfl\u00e4che einen Ozean aus fl\u00fcssigem Wasser. Salzwasser, das ebenfalls eine elektrisch leitf\u00e4hige Fl\u00fcssigkeit ist. Und dann bewegt sich Ganymed ja mitten durch das extrem starke Magnetfeld des Jupiter, was definitiv einen Einfluss hat. Aber \u00fcber die magnetischen Ph\u00e4nomene der Gasplaneten wollte ich ja in einer anderen Folge sprechen.<\/p>\n<p>Lassen wir den Jupitermond also beiseite und halten wir fest: Die Erde ist ein ganz besonderer Ort, auf jeden Fall in unserem Sonnensystem. Sie ist der einzige Planet mit fester Oberfl\u00e4che und einem starken Magnetfeld. Und sie ist der einzige Planet, auf dem Leben existieren kann. Das die beiden Ph\u00e4nomene zusammenh\u00e4ngen, sollte nach dieser Folge keine \u00dcberraschung mehr sein. <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg09.met.vgwort.de\/na\/14978a16fde44830a76872a284fbf3a5\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Das ist die Transkription einer Folge meines Sternengeschichten-Podcasts. Die Folge gibt es auch als MP3-Download und YouTube-Video. 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