AARDMAGNETISME


 

zie onder Geologie

Aardmagnetisme

Evenals andere planeten heeft ook de aarde een magnetisch veld. Het magnetische veld wordt beschreven als een krachtveld, dat veroorzaakt wordt door elektrische stromen of elektrische velden.

Op aarde is het magnetische veld in de laatste 2000 jaar steeds verder afgezwakt, tot het op een bepaald moment voor korte tijd totaal zal verdwijnen.

Dit proces heeft zich in de loop van de geschiedenis van de aarde al vaak herhaald:

Het magnetische veld keert zich om!

Over het ontstaan van het magnetische veld van de aarde kan men het volgende zeggen:
Toen de aarde miljoenen jaren geleden nog een gasbol was, werd haar elektrisch geleidend materiaal door het zonnemagnetisme aangetrokken, en zette elektronen in beweging.

Aardmagnetisme

Daardoor werd stroom geproduceerd en er vormde zich geleidelijk een eigen magnetisch veld rondom de aarde.

Als zogenoemde magnetosfeer strekt het zich ver in het heelal uit, maar wordt door de zonne- wind sterk vervormd.

De eigenlijke kogelronde vorm wordt door de geladen deeltjes van de zon (zonnewind) aan de kant die het dichtst bij de zon ligt tot een smal veld samengeperst, en aan de tegenovergelegen zijde wordt het in de lengte uitgerekt.
Door het magnetische veld wordt de aarde beschermd tegen de gevaarlijke zonnewind met zijn straling, en daarmee wordt het ons mogelijk gemaakt op aarde te leven.

Qua vorm is het magnetische veld te vergelijken met een sterke staafmagneet, die zich in het middelpunt van de aarde bevindt. Het veld maakt een hoek van ongeveer 11 graden met de rotatie-as van de aarde. Wegens de tegengestelde polen, wordt het magneetveld ook dipoolveld genoemd. De magnetische noord- en zuidpool vallen niet samen met onze geografische noord- en zuidpool. Daarom wijst een kompasnaald altijd alleen grofweg de noord-zuidrichting aan.

De veronderstelling, dat zich in het binnenste van de aarde werkelijk een permanente magneet bevindt, die het magnetische veld in stand houdt, bleek fout. Men ontdekte, dat magnetische materialen hun permanente magnetisme verliezen bij een verhitting boven het zogenoemde Curie-punt.

Deze Curie-temperatuur wordt bereikt bij ongeveer 500 graden Celsius. De temperaturen in het binnenste van de aarde zijn echter veel en veel hoger.

Nadere informatie over het magnetische veld vroeger en nu verkrijgen we uit verschillende gesteenten.
In de jaren ‘60 vond men in Australië een oude vuurplaats van de oorspronkelijke bewoners met stenen, die gemagnetiseerd waren. Na nauwkeurig onderzoek stelde men vast dat de richting van de polen tegengesteld was aan de huidige veldlijnen. Dergelijke vondsten deed men ook in lavagesteenten.

Volgens de tegenwoordige inzichten zijn veel stenen magnetiseerbaar. Zolang ze heet zijn, treedt er geen magnetisering op.

Wanneer de stenen zich tijdens het afkoelingsproces onder het Curie-punt van 500 graden Celsius bevinden, worden ze in de richting van het hen omgevende magnetische veld gemagnetiseerd.

De oudste gemagnetiseerde stenen, die men tot nu toe gevonden heeft, bewijzen, dat de aarde 3,5 miljard jaar geleden al omgeven werd door een magnetisch veld, lijkend op dat waardoor de aarde nu omgeven wordt.

De ontdekking van het Australische gemagnetiseerde gesteente toont aan, dat het magnetische veld van de aarde zijn polariteit steeds weer verandert. Dit proces duurt meerdere duizenden jaren.Het vinden van de oorzaak van de steeds weerkerende veldomkeringen is iets voor de toekomst.

Aardmagnetisme

 

     

Aardmagnetisch veld op z’n kop

Normaal merken we niet zoveel van het aardmagnetisme. Pas vrij kort geleden ontdekten de geleerden dat het niet alleen handig is omdat anders onze kompassen niet zouden werken, maar dat het bovendien van doorslaggevend belang is voor de bescherming van het leven op onze planeet. Hoe komt dat?

De aarde is een supermagneet. Wanneer ze dat is geworden, weten we niet precies; waarschijnlijk was het een paar miljard jaar geleden. Haar magnetisch veld strekt zich tot ver in de ruimte uit, en vormt de (onzichtbare) magnetosfeer.
Die magnetosfeer heeft de vorm van een uitgerekte druppel, waarvan de punt van de zon af gericht is. De zon verliest namelijk voortdurend gasdeeltjes uit de corona of zonneatmosfeer. De stroom van geladen deeltjes, merendeels protonen en elektronen, bereiken na een of twee dagen de omgeving van de aarde en hebben dan een snelheid van 1 tot 2 miljoen kilometer per uur.


Het aardmagnetisch veld. klik op de afbeelding voor een grotere versie

Deze snelstromende zonnewind oefent een constante druk uit op de magnetosfeer, waardoor deze als een soort komeetstaart van de zon af wordt geblazen. Waar de magnetische druk sterk genoeg is om de zonnewind tegen te houden, ligt de grens van de magnetosfeer, de magnetopauze. In de richting van de zon is ze ingedrukt; daar ligt ze op gemiddeld 60.000 kilometer van het aardoppervlak.
Aan de achterzijde van de aarde strekt ze zich als een kielzog van ongeveer een miljoen kilometer uit. De snelheid waarmee de zonnewind op de voorkant van de magnetosfeer botst is zo groot, dat 20.000 kilometer vóór de magnetopauze een schokgolf ontstaat. Tussen deze schokgolf en de magnetopauze bevindt zich een bijzonder roerig gebied, waarin de deeltjes van de zonnewind om de magnetopauze héén stromen.


De magnetopauze beschermt de aarde tegen het dagelijkse bombardement van zonnedeeltjes, die voor het leven zeer schadelijk en zelfs dodelijk zouden kunnen zijn…

Op deze manier wordt de aarde afgeschermd van het dagelijkse bombardement door zonnedeeltjes, die voor het leven zeer schadelijk en zelfs dodelijk zouden zijn. Kunnen deze deeltjes dan nooit de aarde bereiken? Dat wel; maar dan levert het alleen maar een fraai schouwspel op. Aan de (magnetische) polen van de aarde bewegen de lijnen van het aardmagnetisch veld zich namelijk in loodrechte richting naar het aardoppervlak.
Zowel boven de magnetische noord- als zuidpool zit dus een zwakke plek, waar de geladen deeltjes langs de veldlijnen naar onze atmosfeer kunnen afdalen. Bij sterke zonneactiviteit ontstaat aan de polen zo het noorder- en zuiderlicht: de binnendringende deeltjes botsen met de atomen in de buitenste dampkringlagen.
Het poollicht kan zich in de meest fantastische vormen voordoen, van stralende stervormige corona’s tot reusachtige bogen en draperieën. (Ons land ligt overigens te zuidelijk om het noorderlicht in al zijn glorie te aanschouwen; slechts een enkele keer is de gloed ervan boven de noordwestelijke horizon te zien.)


Wanneer de geladen deeltjes langs de veldlijnen naar de aarde afdalen en botsen met de atomen in de buitenste dampkringlagen, levert dat een schitterend schouwspel op…

Binnen de magnetosfeer bevinden zich nog twee gevaarlijke stralingsgordels. Ze worden genoemd naar hun ontdekker James van Allen, die ze in 1958 ontdekte met behulp van metingen door de satelliet Explorer 1. De binnenste gordel – op circa 16.000 kilometer van het middelpunt van de aarde – bevat voornamelijk zeer energierijke protonen. Deze deeltjes bewegen zich met snelheden van 100.000 kilometer per seconde tot bijna de lichtsnelheid langs de magnetische veldlijnen heen en weer, maar blijven op een veilige afstand van de aarde zelf.
De buitenste stralingsgordel ligt op 24.000 kilometer van de binnenste en bevat merendeels elektronen. Ze bewegen zich op gelijke wijze als de deeltjes in de binnengordel, maar kunnen gemakkelijker ontsnappen. Men denkt dat de deeltjes in de Van Allengordels de overblijfselen zijn van kosmische straling die bij botsingen met atomen in de hoge aardatmosfeer uiteen is gevallen, of dat ze zijn binnengedrongen via de aardmagnetische ‘komeetstaart’.
Bij sterke zonsuitbarstingen komt soms een zó explosieve gaswolk vrij, dat de hele magnetosfeer van de aarde aanzienlijk wordt ingedrukt, en er sterke magnetische stormen gaan woeden die het radioverkeer tijdelijk onmogelijk maken. De zonsuitbarstingen bereiken hun hoogtepunt om de elf jaar (de zgn. zonnevlekkenperiode). In 2005 bevinden we ons in een minimum aan zonneactiviteit, en er is dan ook weinig of geen poollicht te ontwaren.


Bij sterke zonsuitbarstingen komt soms een zó explosieve gaswolk vrij, dat er sterke magnetische stormen gaan woeden die het radioverkeer tijdelijk onmogelijk maken.

Tot zover zijn we dus aardig veilig voor het dodelijke bombardement van de zonnewind. Het aadmagnetisch veld neemt echter met 5 procent per eeuw af, hetgeen angstig snel is, omdat het op die manier omstreeks het jaar 4000 tot een minimum zal zijn teruggebracht.
Pas enkele duizenden jaren later zal de dynamo van de aarde zich langzaam herstellen. Dan ontstaat een nieuw veld, nu echter met de noord- en zuidpool onderling verwisseld. De kompassen zullen dan naar het zuiden wijzen in plaats van het noorden.


Wie vond het kompas uit? Volgens een oude Chinese kroniek spoorde keizer Hoang-ti in 2634 v. Chr. bij een veldslag in de mist zijn tegenstanders op met een ‘zuidwijzende wagen’. Pas in de elfde eeuw echter lezen we bij Shen Kua hoe men een kompas kan maken. Via de Arabieren bereikte deze kennis het Westen, waar de Italiaan Flavio Gioja als de uitvinder wordt beschouwd Maar in 1250 maken de Spanjaarden al melding van een ‘zeilsteen der zeevaarders’; en de Scandinaviërs schijnen zelfs reeds in 1180 een vloeistofkompas te hebben gebruikt.

Op zichzelf is dit niets bijzonders. De zon ondergaat elke 22 jaar zo’n ompoling; en met de aarde is het de laatste 4 miljoen jaar als 16 keer gebeurd. De laatste keer 730.000 jaar geleden. Misschien is het niet toevallig dat uigerekend toen onze aapachtige voorouders zich zo snel tot echte menselijke verder ontwikkelden.
Onderzoekingen wijzen namelijk uit dat sommige diersoorten overgevoelig zijn voor het uitvallen van het beschermende magneetveld. Men verwacht daarom dat zich ook in de loop van de komende duizenden jaren vele mutaties (spongsgewijze veranderingen in de levensvormen) zullen voordoen, vooral als het herstel van de aarddynamo lang duurt. We kunnen echter met geen mogelijkheid voorspellen hoeveel tijd dit hele proces in beslag gaat nemen. In het ergste geval zal de nagenoeg vrij binnendringende zonnewind niet alleen over de hele wereld het klimaat danig in de war schoppen, maar ons ook blootstellen aan een bombardement van deeltjes met griezelig hoge snelheden.
Het is de vraag of de menselijke soort dat normaal zal overleven. Gelukkig hebben we nog tijd om er iets op te vinden. Tegen die tijd beschikken we ongetwijfeld over fabelachtige technische mogelijkheden. Het is denkbaar dat hele steden met reusachtige magnetische beschermingsschilden worden overkoepeld. Of we gaan gewoon ondergronds of onderzees wonen.
Maar misschien loopt het allemaal zo’n vaart niet en houdt de aarde nog genoeg magnetisch veld over. In dat geval zullen onze nakomelingen in de zoveelste graad kunnen rekenen op een fantastische vertoning van poollicht, en dat zal dan niet alleen meer aan de polen zijn te zien!

 

 

 

 

 

Magnetisch veld

De vloeibare ijzerkern van de aarde zorgt voor het ontstaan van een magnetisch veld rond de aarde.

Dat magnetisch veld is van levensbelang: het werkt als een schild tegen de zonnewind, die schadelijk is voor het leven op aarde.

Zonne-wind

De zonnewind bestaat uit elektrisch geladen deeltjes, vooral elektronen en protonen met een energie van ongeveer 500 keV. (keV betekent kilo electron Volt en is een maat voor energie die gebruikt wordt bij atomaire deeltjes )

Deze deeltjes hebben zo’n hoge energie dat ze in staat zijn om te ontsnappen aan de zon. 

ontsnappingssnelheid
De deeltjes worden door de zon met snelheden van duizend tot tweeduizend kilometer per seconde weggestoten. In een periode met veel zonneactiviteit zendt de zon veel meer elektrisch geladen deeltjes uit dan in een periode van weinig zonneactiviteit.
De zonnewind verklaart een aantal verschijnselen: de zogenaamde geomagnetische stormen, het Noorderlicht, waarom de staart van een komeet altijd weg wijst van de zon en de vorming van verafgelegen sterren.

 http://hervetavernier.blogspot.be/2011/01/over-dwalende-magnetische-polen.html

 Bewegingingen van de magnetische Noordpool

http://www.urania.be/astronomie/sterrenkunde/zonnestelsel/aarde

 
OMPOLING   >/  Wat wordt er  precies bedoeld met “pole shift”?

We hebben namelijk twee sets polen: de magnetische en de geografische polen.

De aarde draait om haar as, zoals we allemaal weten. De twee plekken waar deze denkbeeldige as uit de aarde te voorschijn komt zijn de geografische noord- en zuidpool.

Maar de aarde heeft ook een magnetisch veld, en een magnetisch veld heeft ook een noord- en zuidpool. Dit zijn de magnetische noord- en zuidpool van de aarde, maar die liggen niet precies op dezelfde plek als de geografische noord- en zuidpool – daar kan maar zo een kilometer of duizend tussen liggen.

(Sterker nog, eigenlijk zijn de noord- en zuidpool verkeerd om gedefinieerd. De noordpool van het aardmagnetisch veld is eigenlijk wat op een gewone magneet als een zuidpool wordt aangeduid. Maar dat terzijde.)

Dus als we het over een pole shift hebben, welke polen gaan dan precies verschuiven? En ten opzichte waarvan verschuiven die dan?

Laten we de mogelijkheden eens langslopen.

Eén mogelijkheid is dat de aardas zelf verschuift. Maar net als dat een tol overeind blijft staan door het gyroscopisch effect, of dat je fiets haast vanzelf overeind blijft als je eenmaal een lekker vaartje hebt, zal ook de as van de aarde niet zomaar veranderen. De aarde is natuurlijk een erg grote en erg zware tol, dus de stand van de aardas te veranderen gaat niet zomaar.

Wel is de aarde onderhevig aan precessie, maar dat is een erg langzame verandering, zo’n 26.000 jaar voor één rondwenteling. Ook blijft bij precessie de locatie waar de as door het oppervlak steekt gelijk – de as wijst alleen een andere kant op en de aarde die beweegt daarin mee.

Er is echter ook een proces waarin de positie van de as ten opzichte van het aardoppervlak zelf verschuift. De aarde is namelijk niet precies bolvormig. Net als alle andere draaiende voorwerpen probeert de aarde zo te roteren dat de onbalans minimaal is. Hierbij kan de rotatie-as dus iets veranderen.

Hoewel er aanwijzingen zijn dat dit zo’n 800 miljoen jaar geleden vrij snel gebeurde, is deze verschuiving van de polen tegenwoordig echter nog veel trager dan precessie: ongeveer één graad per miljoen jaar. 

This artist's concept shows a celestial body about the size of our moon slamming at great speed into a body the size of Mercury. 

Voor een plotselinge en drastische wijziging in de aardas zou je enorme hoeveelheden energie nodig moeten hebben. Het enige wat we kennen dat zoiets voor elkaar kan krijgen waarvan we weten dat hetvoorkomt, zou een botsing zijn van de aarde met iets groots. Maar met een botsing van het formaat wat hiervoor nodig is, is een nieuwe stand van de aardas wel het laatste waar je je zorgen om zou moeten maken.

http://nl.wikipedia.org/wiki/Platentektoniek

Een andere mogelijkheid is dat de polen zelf wel op hun plaats zullen blijven, maar dat het land wat nu boven de polen ligt daar overheen schuift. We weten nu dat de continenten inderdaad verschuiven.

Via onze satellieten kunnen we bijvoorbeeld tegenwoordig meten dat de Atlantische oceaan elk jaar weer een paar centimeter breder wordt. Stromingen onder de aardkorst stuwen de tektonische platen waar de continenten op liggen voort, zodat ze op sommige plaatsen uit elkaar gedreven worden, en op anderen tegen elkaar aan, zodat ze gebergten opstuwen.

 Dit verklaart bijvoorbeeld de overeenkomsten tussen de geologie en de fauna van Afrika en Zuid-Amerika en zelfs de vorm van de kustlijnen: die zaten ooit aan elkaar vast, maar drijven nu van elkaar af. Het verklaart ook waarom we soms fossielen van tropische ecosystemen ver van de evenaar vinden: die gebieden lagen vroeger dichter bij de evenaar. Maar nogmaals, dit is een behoorlijk langzaam proces.

Maar voor deze theorie algemeen aanvaard werd, werden er ook andere verklaren voorgesteld. Eén daarvan was een idee van Charles Hapgood: dat de hele aardkorst in het verleden loskwam van de onderliggende lagen, en als één geheel plotseling verschoof.

Dit idee wordt door weinig geologen nog serieus genomen, simpelweg omdat er geen bewijs voor is, terwijl het door weer ander bewijs wordt tegengesproken. Voor plaattektoniek is het bewijs juist overweldigend. Daarnaast kan het vele andere verschijnselen verklaren, zoals aardbevingen, die niet verklaard kunnen worden door de theorie van Hapgood. Ondanks dit alles wordt deze theorie toch gebruikt in de 2012 film, waar deze wordt aangeprezen door het personage Charlie Frost.

De laatste mogelijkheid is dat de magnetische polen verschuiven ten opzichte van de geometrische polen. En dat is zeker het meest waarschijnlijke scenario, want de magnetische polen verschuiven inderdaad voortdurend. De aarde is geen permanente magneet, zoals een staafmagneet. In plaats daarvan is het magnetisch veld van de aardenaar alle waarschijnlijkheid het gevolg van stromingen diep in de kern van onze planeet, die voornamelijk uit gesmolten metaal bestaat. Deze stromingen worden zelf weer beïnvloed door het magnetische veld, zodat allerlei ingewikkelde wisselwerkingen kunnen ontstaan. Daardoor varieert het magnetisch veld continu. Het blijkt zelfs mogelijk te zijn dat het veld binnen een betrekkelijk korte tijd zichzelf helemaal omkeert, zodat noord en zuid van plaats wisselen.

“Betrekkelijk kort” betekent echter nog steeds vele eeuwen. Recente computersimulaties van het aardmagnetisch veld hebben een omkering laten zien die zo’n 1200 jaar duurde, maar het gemiddelde ligt waarschijnlijk rond de 7000. Dat is een oogwenk op geologische schaal, maar kan verder toch nauwelijks een catastrofale gebeurtenis genoemd worden op een menselijke tijdschaal. Daarbij komt ook nog dat het alleen het magnetisch veld van oriëntatie verandert. Het oppervlak van de aarde blijft verder gewoon op zijn plaats, de aarde komt niet ondersteboven te staan en de aarde gaat ook niet de andere kant op draaien. Het is zelfs niet zo dat het magnetisch veld een poosje helemaal verdwijnt, om dan weer omgekeerd weer terug te komen, zoals te zien is op deanimaties van de simulatie. Tijdens de omkering is waarschijnlijk het veld wel zwakker dan normaal, dus eventueel zijn we dan iets kwetsbaarder voor zonnestormen. Aan de andere kant is er in de fossiele geschiedenis geen bewijs gevonden voor extra uitstervingen ten tijde van de omkeringen, dus zo’n groot acuut gevaar zal dit nou ook weer niet zijn. Dus hoewel dit scenario het meest waarschijnlijk is, en de beste wetenschappelijke steun heeft, is ook dit scenario dus nauwelijks een plotselinge catastrofe te noemen.

Pseudo’s  en co


Het vervelende is dat de aanhangers van de 2012 ramp-scenario’s deze mogelijkheden niet uit elkaar kunnen (of willen) houden. Zo zul je vaak zien dat data over de beweging van de magnetische noordpool wordt gebruikt alsof het een voorbode is van een rampzalige verschuiving van de aardkorst, terwijl dat toch echt twee verschillende dingen zijn. 

De magnetische polen van de aarde komen niet exact overeen met de geografische polen, maar liggen enkele duizenden kilometer uit mekaar.

Dat komt doordat de aarde binnenin de kern van vloeibaar metaal ook nog een vaste ijzerkern heeft, waarvan de as ten opzichte van de rest van de aarde licht gekanteld is. Deze gekantelde as tolt op zijn beurt ook zeer traag rond, waardoor de magnetische polen in de loop van de eeuwen langzaam verschuiven. De snelheid van die beweging is tegenwoordig ongeveer 15 km per jaar.

Het is trouwens interessant op te merken dat de magnetische noordpool in de buurt van de geografische zuidpool ligt, en omgekeerd.

Het magnetische veld van de aarde is niet overal even sterk. Variaties in de dikte en samenstelling van de aardkorst zorgen voor kleine afwijkingen in de veldsterkte. Ook de gemiddelde veldsterkte van de aarde varieert.

Door studie van oude, gemagnetiseerde basaltlagen hebben geologen ontdekt dat het aardse magnetische veld in het verleden regelmatig is omgepoold: de noord- en zuidpool wisselen daarbij van plaats.

Zo’n ompoling komt gemiddeld eens in de 200 000 jaar voor en duurt enkele honderden tot enkele duizenden jaren.

Omdat de magnetische veldsterkte van de aarde in de laatste eeuwen sterk afgenomen blijkt te zijn, nemen wetenschappers aan dat er over ongeveer 10 eeuwen opnieuw een magnetische ompoling zal gebeuren.

Verwante links

http://www.urania.be/sterrenkunde/zonnestelsel/aarde.php

5 maart 2010 

‘Alleen een korte termijn voorspelling mogelijk (10-20 jaar) op het omkeren van het magnetisch veld van de aarde. 

Het is bijna onmogelijk om op lange termijn te voorspellen wanneer het magnetisch veld van de aarde zal omdraaien, zoals dat eerder in de geschiedenis al gebeurde. Dat blijkt uit een Franse studie.

Wetenschappers van de Universiteit van Parijs hebben een computersimulatie van het magnetisch veld gemaakt, die is gebaseerd op gegevens over de buitenkern van de aarde. In deze aardlaag zit vloeibaar ijzer dat constant in beweging is en elektriciteit opwekt die het magnetisch veld op aarde veroorzaakt.

Maar op basis van gegevens zoals viscositeit, temperatuurverschillen en elektrische geleiding konden de wetenschappers alleen op korte termijn voorspellen wanneer het magnetisch veld in hun simulatie omkeerde.

Hun voorspellingen waren slechts plausibel als ze een periode besloegen van maximaal een of twee decennia

Langer van tevoren kunnen we een omslag van het magnetisch veld op aarde waarschijnlijk niet zien aankomen, zo suggereren de wetenschappers in het wetenschappelijk tijdschrift Geophysical Research Letters.

“Je kunt het een beetje vergelijken met het voorspellen van het weer”, verklaart hoofdonderzoeker Gauthier Hulot in het Britse tijdschrift New Scientist. 

Het magnetisch veld op aarde is in de loop van de geschiedenis al een aantal keer omgekeerd. Dat is gebleken uit geologisch onderzoek. De magnetische noord- en zuidpool wisselden waarschijnlijk ongeveer 800.000 jaar geleden voor het laatst van plek.

Tijdens zulk een  ommekeer wordt de aarde mogelijk bloot gesteld aan een grotere hoeveelheden kosmische straling.? Men verwacht toch   dat tijdens een omkering het magnetische veld tijdelijk zijn beschermende functie verliest. Geladen deeltjes die nu niet het aardoppervlak kunnen bereiken, kunnen dat dan wel… 

http://www.youtube.com/watch?v=9tfLA1vKlfE 

http://www.youtube.com/watch?v=O-V3yR2RZUE 

 .

Het proces van het omkeren van het magnetische veld zelf is een proces dat gemakkelijk duizenden jaren beslaat  ….

http://www.wetenschapsforum.nl/index.php?showtopic=125323

Aardmagnetisch veld al vroeg ontstaan

 donderdag, 24 mei 2007   prof. dr. A.J. van Loon    NGV Geoniews

Kernwoorden  

         

Het aardmagnetisch veld is van groot belang voor het leven. Zonder de magneetparaplu van de aarde zou dodelijke straling uit de ruimte leven op aarde bijna onmogelijk maken. Oude kristallen laten zien dat het magneetveld al 3,2 miljard jaar bestaat. De aarde zelf is zo’n 4,4 miljard jaar oud.

Het aardmagnetisch veld is van groot belang voor het leven. Zonder dat magnetisch veld zou de dodelijke zonnewind immers de atmosfeer rondom de aarde (vrijwel) geheel wegblazen, waardoor het aardoppervlak aan dodelijke straling vanuit de ruimte zou zijn blootgesteld. Alleen zeer primitieve organismen zouden dan mogelijk tot ontwikkeling kunnen komen en overleven.

Omdat het aardmagnetisch veld berust op de dynamowerking die het gevolg is van het verschillend roteren van de vloeibare buitenkern en de vaste binnenkern, kon het veld zich pas ontwikkelen toen de oorspronkelijk volledig gemengde bouwstenen van de aarde zich door verschillen in dichtheid voldoen van elkaar hadden afgescheiden om ‘schillen’ (korst, buitenmantel, binnenmantel, buitenkern en binnenkern) te vormen. Wanneer dat moment plaatsvond, is niet geheel duidelijk. De oudste gesteenten waaruit een aardmagnetisch veld kan worden afgeleid, zijn zo’n 2,8 miljard jaar oud.( zie hieronder het updated  artikel  voor een nog hogere ouderdom)

Het zuidpoollicht (Aurora Australis) boven het Amundsen-Scott South Pole Station. Het poollicht wordt veroorzaakt door geladen deeltjes uit de zonnewind die bij de magneetpolen inslaan op de atmosfeer.
bron: John Berry, National Science Foundation.
Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Buurplaneten

Nu blijkt uit de analyse van kristallen van 3,2 miljard jaar oud dat er ook toen al een aardmagnetisch veld moet hebben bestaan. In bepaalde opzichten is dat verrassend, want volgens theoretische modellen is 3,2 miljard jaar geleden zo’n beetje het allereerste moment waarop zich een vaste aardkern kon hebben ontwikkeld.

Aan de andere kant past de nieuwe bevinding goed in het plaatje dat we van onze buren in de ruimte hebben. Zowel de maan als Mars moeten namelijk al vroeg een magnetisch veld hebben gehad, maar dat moeten ze tussen 4 en 3 miljard geleden zijn kwijtgeraakt, waarschijnlijk omdat ze – door hun geringere afmetingen – toen al zo ver waren afgekoeld dat ze geen vloeibare kern meer hadden, en er dus ook geen dynamowerking kon optreden. Beide zijn hun atmosfeer inmiddels vrijwel geheel kwijtgeraakt doordat die door de zonnewind werd weggeblazen.

Het huidige aardmagnetisch veld vertoont een getordeerd (gedraaid) patroon.
Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Insluiting

Uit het nieuwe onderzoek blijkt ook dat de intensiteit van het vroege aardmagnetisch veld minimaal half zo sterk moet zijn geweest als het huidige magneetveld. Eerder werd aangenomen dat het vroege veld veel zwakker was: ca. 10% van het huidige aardmagnetisch veld. Het oudst bekende aardmagnetisch veld van ‘normale’ sterkte dat tot nu toe bekend was, dateert van ongeveer 2,5 miljard jaar geleden.

De nieuwe gegevens konden worden verkregen dankzij een nieuwe techniek. De onderzoekers verhitten daarbij individuele kristallen met een laser en meten hun magnetische sterkte met een SQUID (Superconducting Quantum Interface Device), een uiterst gevoelig apparaat dat ook wordt gebruikt bij het ontwerpen van computerchips. In de behandelde kwarts- en veldspaatkristallen komen kleine insluitsels voor die als het ware het aardmagnetisch veld ten tijde van hun insluiting hebben bewaard.

Het aardmagnetische veld ontstaat door de dynamowerking tussen de (draaiende) vaste binnenkern en vloeibare buitenkern van de aarde.

Verontreinigingen

Bij het analyseren van de magnetische gegevens was het grote probleem dat invloed van verontreiniging moest worden vermeden, en dat ook de invloed van eventuele latere veranderingen van het ‘opgeslagen’ aardmagnetisch veld moesten worden uitgesloten. Tot nu toe kon dat nauwelijks, omdat de al tientallen jaren gebruikte techniek om het aardmagnetisch veld ten tijde van de vorming van stollingsgesteenten te bepalen, berustte op analyse van gesteentemonsters van enkele centimeters grootte. Daarbij speelden verstorende factoren steeds en aanzienlijke rol. Door uit te gaan van insluitsels in zeer kleine kristallen, konden de onderzoekers deze verstoringen elimineren.

Om na te gaan of de gevonden waarden ook werkelijk behoorden bij het aardmagnetisch veld van 3,2 miljard jaar geleden, hebben de onderzoekers ook de ligging van de onderzochte gesteenten gemeten ten opzicht van de toenmalige magnetische polen. De poolpositie bepaalden ze ook met conventionele methoden voor gesteenten van gelijke ouderdom, en de uitkomsten bleken overeen te komen, zodat het onwaarschijnlijk is dat de gevonden resultaten beïnvloed zijn door de nieuwe analysetechniek.

Referenties

Dunlop, D.J., 2007. A more ancient shield. Nature 446. 623-625.

Tarduno, J.A., Cottrell, R.d., Watkeys, M.K. & Bauch, D., 2007. Geo magnetic field strength 3.2 billion years ago recorded by single silicate crystals. Nature 446, p. 657-660.

Zie verder

Magnetisch veld nog ouder dan gedacht

5 maart 2010

 

                                                                                                                                        – Het magnetisch veld dat onze aarde o.a. tegen  zonnestraling beschermt is 3,5 miljard jaar geleden ontstaan. Dat is 200 miljoen jaar eerder dan tot nu toe gedacht werd. Dat zeggen Amerikaanse onderzoekers in het wetenschappelijke blad Science.                                   

De onderzoekers kwamen tot deze conclusie nadat ze zeer oude stollingsgesteenten uit Zuid-Afrika hebben onderzocht. Uit een analyse van de gegevens blijkt dat de aarde destijds was voorzien van een magnetisch veld dat half zo sterk was als het huidige

( Onze (huidige ) grote  aardkern verwekt  een behoorlijk zwak  magnetisch veld  zo’n 0.5 gauss ( vergelijk met   de 50 gauss ) van een koelkastmagneet.( maar deze is niet zo groot als de aardkern ) men zal dus  veel vlugger buiten  het magnetisch gebied/bereik  van de koelkastmagneet vallen ( op menselijke schaal ) terwijl de invloed>/werking  van het aardse magnetisme- gebied een veel grotere ruimte  rond de aarde  zelf  vult   )   

Ondanks de geringere sterkte, zou ( toen al )  het magnetisch veld krachtig genoeg zijn om het leven op aarde te beschermen tegen de gevolgen van zonnewind en -straling.  Ook zou het veld het verlies van water(stof) uit de aardatmosfeer hebben geremd.

– Het magnetisch veld van de aarde  ontstaat  door de draaiende metalen kern 
– Volgens wiki is de aarde /zon   4.7 mld jaar oud.

Blog Entry HET ZONNESTELSEL

Men schat dat  ongeveer 4mld jaar  geleden de planeet als zodanig  gedurende  dat miljard jaar sinds de geboorte van het stelsel ,  al was  onstaan   … In de resterende  700 miljoen jaar( t/m 3,5 mmld jaar geleden dus ) mag men toch aannemen  dat   de   kern van onze  planeet toch niet dusdanig van samenstelling  is veranderd ( bijvoorbeeld  dat er heel veel metaal in de kern is gekomen) of dat ie vanuit een (hypothetische )  stilstand(?) plots is gaan draaien 
Lijkt me dat er altijd al een magnetisch veld is geweest….

De besproken geologische  vondst  is  echter   gewoon het oudste stuk tastbaar bewijs van het magneetveld, en is dit bewijs 200 miljoen jaar ouder dat het vorige. Dat wil dus niet zeggen dat er eerdergeen magneetveld was, maar dat we het (nog )  niet met zekerheid weten

Het magnetisch veld van de aarde is  een paar keer omgeslagen.( = de magnetische polen zijn verschoven  )

‘Magnetische polen lagen ooit op evenaar’

Onderzoekers van University of Michigan in de Verenigde Staten en Kochi University in Japan hebben zich gebogen over enkele “ onverklaarbare “resultaten bij onderzoeken op oeroude vulkanische gesteenten. (*)

Uit deze gesteenten is normaal gesproken een historische ‘afdruk’ af te leiden van de richting en de sterkte van het magnetisch veld van de aarde. Hierdoor is het mogelijk om te bepalen op welke breedtegraad de gesteenten zijn gevormd en in hoeverre ze zijn verschoven door continentale drift.

In de loop van miljoenen jaren is het magnetisch veld ( dat wil zeggen de  poollijn  op de aardas )  overal zo’n beetje geweest  Als het omdraait( de polen omwisselen )  of  het poolkoppel  zich verplaatst(tegenover de aardas )  is het er  alsnog ( = De magnetische polen hebben ook wel eens zowel niet op de polen als niet op de evenaar gelegen )

Deze gegevens over het magnetisch veld leiden soms echter tot  de nodige  verwarring en raadsels …

 Sommige gesteenten in Noord-Amerika en Europa lagen volgens hun ‘magnetische afdruk’ 550 miljoen jaar geleden rond de evenaar en 50 miljoen jaar later vlakbij één van de (huidige )magnetischepolen.

De gesteentes zouden dan 45 centimeter per jaar moeten zijn opgeschoven. Dat is echter onmogelijk te verklaren met continentverschuiving.(*)

De Amerikaanse en Japanse wetenschappers suggereren daarom nu dat het magnetisch veld ( voorgesteld door de poolas) van de aarde 550 tot 600 miljoen jaar geleden 90 graden is gedraaid. De magnetisch noord- en zuidpool zouden daardoor tijdelijk op de evenaar hebben gelegen. Dat meldt het Britse tijdschrift New Scientist.

De volledige studie is gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Earth & Planetary Science Letters.

Het is de wetenschappers niet duidelijk welke gebeurtenissen er voor kunnen hebben gezorgd dat het magnetisch veld van de aarde 90 graden draaide.(*)

Het magnetisme op aarde wordt veroorzaakt door vloeibare metalen die rond de aardkern draaien. Wetenschappers gaan er al langer vanuit dat het magnetisch veld aan veranderingen onderhevig is. Zo zijn de magnetische noord- en zuidpool in de geschiedenis van de aarde al meerdere malen van plek gewisseld 

(* )

Poolverschuivingen  hebben meer dan eens plaatsgevonden, en er zijn aanwijzingen dat de gehele aardmantel kan gaan schuiven tijdens een magnetische ompoling doordat het magnetische veld, wat anders de aardmantel vasthoud dan tijdelijk weg is….. dat verklaart mogelijk ook  hoe die grote afstanden … en zo zijn er nog  vele aanwijzingen voor wat de oorzaak van dit soort raadselen mag zijn:wetenschappers   tasten echter niet in het duister hoor,…Ze kunnen in deze wél  nooit iets met absolute zekerheid zeggen …Dat is eigen aan natuurwetenschap …maar ze zuigen niet zonder ophouden  vanalles uit hun duim    

Invloed op het levende  ?

wikipedia  
http://nl.wikipedia.org/wiki/Omkering_van_het_a… 

“Er zijn verschillende theorieën over het gedrag van het magnetisch veld ten tijde van een omkering.

In sommige modellen valt het veld geheel weg tijdens het omkeren, in andere is sprake van een tijdelijke afname. Wat voor invloed dit zal hebben voor het leven op Aarde is niet geheel duidelijk. De zonnewind zal door het tijdelijk verdwijnen van magnetosfeer zeker meer invloed krijgen in de atmosfeer.
Door een afname van het aardmagnetisch veld staat de Aarde gedurende een paar duizend jaar bloot aan een hogere dosis schadelijke straling. Desondanks zal de Aarde waarschijnlijk niet aan de volle straling van de Zon komen bloot te staan.

Uit modellen blijkt dat door de botsingen van de geladen deeltjes in de zonnewind met moleculen in de ionosfeer zich langgerekte magnetische stromingen zullen vormen (“filamenten”), die van de dagzijde naar de nachtzijde van de Aarde lopen. Door deze zelfmagnetisering blijft de Aarde beschermd tegen het grootste deel van de schadelijke straling van de Zon.[1] 

Tijdens een omkering van het aardmagnetisch veld kan door de tijdelijke vermindering van het veld de ionosfeer geïnoniseerd raken. Het is mogelijk dat daarbij de warmteverdeling in de atmosfeer verandert, wat tot klimaatsverandering op het aardoppervlak kan leiden.”

wikipedia  : aardmagnetisme 

Paleomagnetisme in de paleontologie

1rightarrow.png Om deze paragraaf goed te kunnen begrijpen is enige kennis van evolutiebiologie vereist.

Door de afname van het aardmagnetisch veld tijdens een omkering van het aardmagnetisch veld wordt de Aarde aan meer schadelijke straling van de Zon blootgesteld.

Aangezien mutaties in genetisch materiaal veroorzaakt worden door deze straling, zou het tempo waarmee genetisch materiaal muteert kunnen versnellen in die periode.

Deze opvatting wordt ook ondersteund door onderzoek van paleontologen die met biostratigrafisch onderzoek in tijden van omkeringen een relatief snellere verandering van soorten kleine organismenhebben vastgesteld .

Waarschijnlijk zorgt de verhoogde dosis radioactieve straling in deze perioden voor een toename van de mutaties in het DNA, zodat de evolutie in een versnelling raakt.

De Aarde  is /werd  wisselend blootgesteld(onder meer door  wisselingen in de aardse   magneetveld bescherming )   aan meer of minder straling van buitenaf.

 

Solar radiation and evolution 
http://www.dnva.no/geomed/solarpdf/Nr_10_Hessen.pdf

De gevolgen  van hogere  straling intensiteiten ( in dit geval van UV  straling ) van  buitenaf  werden of worden verwacht  te zullen optreden/traden ook  op ,   onder het  verdichten en of verdunnen van de ozonlaag  .. Men mag dus verwachten dat  de evolutiefrekwenties( of minstens de mutatiefrekwentie )   in  dergelijke  gevallen  minstens  anders  komt   te  liggen

De ozonlaag is trouwens naast het magnetische schild  ,  een tweede essentieel schild dat het leven op aarde beschermd  …   

Enkele  studies zijn aan het verband   UV-stralingintensiteit  en   grootschalige  evolutionaire veranderingen (merkbaar in de geologische geschiedenis van de aarde ) gewijd …. o.a. een mogelijke  ” verklaring”  voor de uitstervingsgolf van het PERM   (massale uitstervingsgolf bekend als de Perm-Trias overgang   = PT-lijn  )  

http://www.cindylooy.org/theorectical_and_conceptual/theorectical_3.html

http://www.pnas.org/content/101/35/12952.full.pdf+html
Cosmic radiation and evolution of life on earth: Roles of environment, adaptation and selection
http://adsabs.harvard.edu/abs/1994AdSpR..14..305T
http://www.time.com/time/magazine/article/0,9171,932251,00.html
 

Aardkern roteert nauwelijks sneller dan rest van planeet

21 februari 2011
University of Cambridge

De vaste binnenkern van de aarde roteert nauwelijks sneller dan de rest van de planeet. Dat blijkt uit seismische metingen, uitgevoerd door geofysici van de Universiteit van Cambridge. Hun resultaten zijn zondag 20 februari online gepubliceerd in Nature Geoscience .

De vaste binnenkern van de aarde, op een diepte van 5200 kilometer, groeit langzaam maar zeker aan door stolling van gesteente in de vloeibare buitenkern. Een oost/west-asymmetrie in de snelheidsverdeling van die buitenkern geeft aanleiding tot een snellere rotatie van de binnenkern. Tot nu toe werd aangenomen dat de binnenkern één graad per jaar sneller zou roteren dan de rest van de planeet. Uit de nieuwe metingen blijkt dat het snelheidsverschil in werkelijkheid slechts één graad per één miljoen jaar is.

Een beter begrip van de structuur en de eigenschappen van de aardkern is onder andere van belang om meer inzicht te krijgen in ontstaan en evolutie van het magnetisch veld van de aarde.

© Govert Schilling
Links:

Het magnetisch veld van de aarde beschermt oms tegen de impact van plasmawolken

Zonnestormen 

Zonnevlam 15 februari 2011


Van een   hevige zonnevlam  werden  grote problemen  voor alle mogelijke communicatiemiddelen , verwacht . Er is bij een hevige zonnestorm   zelfs  een kleine kans dat we in ons land het noorderlicht te zien krijgen.
Deze extreme zonnevlam, die de start van een nieuwe elfjarige zonnecyclus inluide, bereikte  de aarde de vrijdag .

De schade die  bij een  zonnestorm kan veroorzaakt worden is volkomen afhankelijk van het magnetisch veld van de aarde. Cruciaal is de vraag  “Hoeveel  ioniserende deeltjes zullen worden tegengehouden?”

Tijdens  een geomagnetische storm kunnen satellieten ernstig in de problemen komen. Radiocommunicatie kan in kleine tot grote mate gestoord worden, net zoals gps-ontvangst. Radio- en tv-ontvangst kan slecht worden, tot helemaal uitvallen.                                        De impact is het grootst in de poolgebieden omdat het magnetisch veld van de aarde er het meest kwetsbaar is.    

In  2006  waren er zonnevlammen van dezelfde grootte. De sterkste geomagnetische storm woedde in 1859, toen  gingen enkele  telegraafkantoren spontaan in de vlammen op.

vrijdag 18 februari 2011, De plasmawolk die maandag de zon heeft verlaten, bereikte  vrijdagmorgen de aarde , zo heeft de gespecialiseerde website spaceweather.com gemeld.

De ‘coronal mass ejection’ (CME) botste omstreeks 02.00 uur Belgische tijd met het magnetisch veld van de aarde. 
De impact was niet zo hevig als verwacht werd.
Donderdag had de Koninklijke Belgische Sterrenwacht al laten weten dat de plasmawolk hoogstwaarschijnlijk was vertraagd door de zonnewind en door twee voorafgaande minder snelle plasmawolken. De wolk heeft hierdoor een deel van zijn energie verloren, wat verklaart dat de impact minder energetisch was. De voorspelling luidde dat er in België geen poollicht te zien zou zijn.

Een plasmawolk is een grote hoeveelheid zonnemassa die wordt weggekatapulteerd. Zo’n wolk bereikt meestal na twee tot vijf dagen onze planeet als ze onze richting uitvliegt. Een plasmawolk kan een magnetische storm veroorzaken. Radiocommunicatie wordt bemoeilijkt of kan wegvallen, navigatiesystemen ondervinden nadeel, elektrische stromen kunnen geïnduceerd worden in elektriciteits- en pijpleidingen.

Bij magnetische stormen is de breedtegraad belangrijk. Of het dag of nacht is, maakt niet uit.          

Het magnetisch veld van de aarde beschermt oms tegen de impact van plasmawolken

Aardmagnetisch veld varieerde 40% in sterkte binnen 30 jaar

Kernwoorden,     

  

 29 januari 2011 /01 februari 2011

Opgewekt in de aardkern en redelijk stabiel: op een tijdsschaal van honderd jaar zou het aardmagnetisch veld maar 16% variëren. Althans, dat dachten wetenschappers tot voor kort. Het blijkt echter veel sneller te kunnen: 40% in slechts dertig jaar.

Bij de Israelische plaats Timna liggen de restanten van een kopermijn waar de Egyptenaren al zo’n 1000 jaar voor de jaartelling koper wonnen door het kopererts dat daar in aders voorkomt te smelten. Bij dat proces blijven, net als bij de verwerking van ijzererts, grote hoeveelheden slakken achter. Die werden bij Timna op grote afvalbergen gestort. Deze afvalbergen blijken een archief van onverwachte veranderingen van het aardmagnetisch veld te bevatten.

Het groengekleurde kopererts. Afbeelding: © BibleWalks.com

Vastlegging

Bij het smelten van het kopererts, waarin ook veel ijzer voorkomt, loopt de temperatuur zo hoog op dat ook de aanwezige ijzerhoudende mineralen zich vrij kunnen gaan bewegen in de gesmolten massa. Wanneer die massa vervolgens snel afkoelt, richten de magnetische mineralen zich overeenkomstig het dan heersende aardmagnetisch veld. Dat is in feite hetzelfde proces dat optreedt wanneer lava met magnetische mineralen een vulkaan uitstroomt en snel stolt. Op dat proces berust in wezen onze totale kennis van het paleomagnetisme, met zijn gegevens over onder meer continentverschuiving en het veranderen van het aardmagnetisch veld.

Uit dergelijke ‘vulkanische’ gegevens was, mede op basis van theoretische modellen, al bekend dat de sterkte van het aardmagnetisch veld fluctueert en dat er zo’n 3000 jaar geleden een piek in de intensiteit van dit veld is opgetreden. De ‘vulkanische’ gegevens uit die tijd zijn echter relatief schaars, zodat er nog veel onduidelijk was. Die gegevens zijn nu in grote getale verkregen door het onderzoek van de slakken uit de oude storthopen bij de mijn van Timna.

Ruïnes van voorraadkamers en andere gebouwen uit de tijd van de Egyptische mijnbouw. Afbeelding: © BibleWalks.com

Fluctuatie

Tot nu toe werd op basis van de bestaande gegevens aangenomen dat de intensiteit van het aardmagnetisch veld in de loop van een eeuw tot zo’n 16% kan fluctueren. De gegevens van Timna wijzen er echter op dat er veel grotere fluctuaties kunnen voorkomen. Dat blijkt uit de gemeten variaties, waarbij de veranderingen in tijd konden worden bepaald doordat de storthopen ook materiaal zoals graankorrels, menselijk haar en resten van druiven en dadels bevatten, die met koolstof-14 konden worden gedateerd. Omdat er ook soortgelijke gegevens beschikbaar zijn over de mijnen van Khirbat en Nahas in het noordoosten van Jordanië, kon zo een zeer gedetailleerd beeld van de veranderingen in het aardmagnetisch veld worden vastgesteld voor de periode van 3050 tot 2870 jaar geleden.

Restanten van één van de oude smeltovens. Afbeelding: © BibleWalks.com

Het blijkt dat het aardmagnetisch veld in deze 180 jaar twee keer plotseling zeer veel sterker werd, eenmaal ongeveer 2990 jaar geleden en een tweede maal omstreeks 2900 jaar geleden. In beide gevallen nam de intensiteit minstens 40% toe (en daarna weer af) in een periode van niet meer dan ongeveer 30 jaar. Dit betekent dat de fluctuaties 5-10 maal zo snel gingen als tot nu voor mogelijk werd gehouden.

Bronnen:

Zie ook:

prof. dr. A.J. van Loon

NGV Geonieuws

Navigeren dmv  het aardmagnetisme 

Marien biologen van de universiteit van North Carolina hebben een nieuwe hypothese opgesteld die verklaart hoe volwassen zeedieren terugkeren naar hun geboorteplaats voor de voortplanting. Zij denken dat zeeschildpadden en zalm voor migratie over de open oceaan gebruiken maken van het magnetische veld van de aarde. De dieren onthouden waarschijnlijk de magnetische handtekening van hun geboorteplaats zo staat deze week in vakblad PNAS.

Onze aarde heeft een magnetisch veld. De magnetische lijnen vertrekken vanuit de zuidelijke hemisfeer en krullen zich richting het noorden toe steeds verder om de aarde heen. Aan de noordelijke hemisfeer verdwijnen de magnetische lijnen weer in het aardoppervlak. Doordat de lijnen krullen, komen zij op elk punt op aarde onder een andere hoek op het aardoppervlak terecht (buiging). Ook de intensiteit van het magnetisch veld is overal anders. Zo heeft elke plek op aarde een unieke magnetische handtekening. Marien biologen van de universiteit van North Carolina denken dat verschillende zeedieren deze handtekening gebruiken om zich vanuit de open oceaan terug naar de kust te verplaatsen.

Migratie van de zalm

Volwassen zalmen verplaatsen soms duizenden kilometers om terug te keren naar hun geboorteplaats voor de voortplanting. Deze migratie is heel precies, sommige zalmen zwemmen helemaal terug tot in een zijtak van de rivier waarin ze geboren zijn. Bij het laatste deel van de reis gaat een zalm vooral op zijn neus af, de vis kan chemische signalen van zijn geboorteplaats herkennen. Wanneer jonge zalmen vlak na de geboorte worden blootgesteld aan andere geuren, kunnen zij deze plek ook nooit meer terug vinden. Chemische signalen reiken niet ver genoeg om het hele migratieproces van zalm te verklaren. In de hersenen van zalm komt magnetiet voor. Dit kristal vormt een receptor voor magnetische gevoeligheid. De vissen hebben dus wel een soort kompas waarmee zij noord en zuid kunnen onderscheiden, maar of de dieren de buiging en intensiteit van de magnetische lijnen ook gebruiken voor navigatie is nog onbekend.

Zalmen hebben een kompas waarmee zij noord en zuid kunnen onderscheiden, maar of zij ook gebruik maken van de buiging en intensiteit van magnetische lijnen is niet bekend.

Migratie van de zeeschildpad

Het kompas van zeeschildpadden is al veel verder onderzocht. Schildpadden die net uit het ei komen, kunnen al onderscheid maken tussen verschillende magnetische velden. Wanneer zij de keus hebben uit drie lijnen (waarbij er slechts één naar de open oceaan leidt) kiezen bijna alle dieren de juiste migratieroute. Lastiger is het om vanuit de oceaan je geboorteplaats terug te vinden, maar ook hiermee hebben zeeschildpadden geen probleem. Dit blijkt uit een experiment waarbij onderzoekers dieren wegvingen uit de oceaan. Vervolgens kregen de schildpadden magnetische velden te ‘zien’ die 300 kilometer ten noorden of ten zuiden van hun vindplek voorkomen. Dieren die een noordelijk veld kregen voorgeschoteld, zwommen naar het zuiden en andersom gebeurde hetzelfde. Alle zeeschildpadden proberen dus terug te zwemmen naar de plek waar ze zijn gevangen.

Voor migratie vanuit de open oceaan naar de kust is het voldoende om één element van het magnetisch veld te onthouden (dus buiging of intensiteit). In feite hoeft een schildpad alleen maar te zorgen dat hij de kustlijn vindt. Dit kan op twee manieren. Het kan zijn dat het dier een ingebouwd kompas heeft (aangeboren of aangeleerd) waarmee hij in de goede richting zwemt. Wanneer de schildpad dan terecht komt bij een bekend magnetisch punt kan hij overschakelen op een tweede systeem dat mogelijk vergelijkbaar is met de chemische signalen bij zalm. Zo’n systeem is in zeeschildpadden echter nog niet gevonden. De tweede manier om de kust te bereiken, ligt daarom meer voor de hand. De schildpad zoekt in de open oceaan al naar de magnetische lijn met de juiste buiging en volgt deze tot aan de kust. Het magnetisch veld van de aarde verschuift in de loop der jaren steeds iets. Omdat sommige zeeschildpadden er tientallen jaren over doen om terug te keren naar hun geboorteplaats, komt er een kleine afwijking in hun kompas. Deze afwijking varieert van 30 tot 300 kilometer.

Pasgeboren zeeschildpadjes kunnen al onderscheid maken tussen verschillende magnetische lijnen. Geef ze de keuze uit drie en ze nemen automatisch de route die hen naar de open oceaan leidt. Foto: Kenneth J. Lohmann

Waarom zo ver?

Een migratie van duizenden kilometers ligt nu niet bepaald voor de hand. Sterker nog, soms komen zalmen en zeeschildpadden tijdens hun verplaatsing langs andere geschikte gebieden om voort te planten. Probleem is dat de omgeving van de dieren een hele grote rol speelt in de overleving van de nakomelingen. Zo luidt het eisenlijstje van de zeeschildpad bijvoorbeeld als volgt: een mooi zandstrand met goed bouwmateriaal voor nesten, met water binnen handbereik, een lekker temperatuurtje voor de eieren en zo min mogelijk roofdieren in de buurt. Natuurlijk moet voor de nakomelingen ook een goede migratieroute naar de open oceaan gegarandeerd zijn. Het is voor zalm en schildpadden erg moeilijk om in te schatten of onbekende gebieden aan al zulke eisen voldoen, dus zwemmen zij liever een stukje verder.

Bronnen:

Geomagnetic imprinting: A unifying hypothesis of long-distance natal homing in salmon and sea turtles
Kenneth J. Lohmann, Nathan F. Putman en Catherine M. F. Lohmann
PNAS, 1 december 2008

Zie ook:

Zeeschildpad navigeert op magnetisch veld

25 februari 2011 

Zeeschildpadden weten niet alleen op welke breedtegraad ze zwemmen, maar ook op welke lengtegraad. Dat leiden ze af van het magnetische veld rond de aarde. Dat ontdekten Amerikaanse wetenschappers, zo schrijven zij in het wetenschappelijke tijdschrift Current Biology.

Zeeschildpadden zwemmen duizenden kilometers en verdwalen nooit. Zodra jonge schildpadjes uit het ei kruipen en het water bereiken, weten ze al waar ze heen moeten zwemmen. Tot nog toe was niet precies bekend hoe de dieren dat voor elkaar kregen.

Wetenschappers wisten wel dat de zogeheten onechte karetschildpadden al wisten op welke breedtegraad ze zwommen. Het bepalen van de lengtegraad werd echter moeilijker geacht.

Bij een test met jonge zeeschildpadden bleek echter dat de dieren ook dit voor elkaar kregen: als het magnetisch veld veranderde, pasten de schildpadden ook hun route aan.

Magnetisch veld
De zeeschildpadden bepalen hun positie aan de hand van het magnetisch veld van de aarde en weten dan ook waar ze heen moeten. Het is al langer bekend dat de dieren dat voor de breedtegraden doen, maar dat ze ook de lengtegraden op deze wijze vast kunnen stellen, is nieuw. Er werd altijd gedacht dat dat te lastig was. Maar de zeeschildpadden hebben daar iets op bedacht. Ze laten zich niet alleen door de glooiingshoek van het magnetisch veld sturen, maar ook door de kracht van het veld.

Experimenten
De wetenschappers ontdekten dat tijdens experimenten. Ze lieten twee groepen zeeschildpadden middels het magnetisch veld dezelfde breedtegraad, maar een andere lengtegraad ervaren. De zeeschildpadden leken niet alleen op de glooiingshoek van het magnetisch veld af te gaan. De dieren die werden blootgesteld aan een magnetisch veld zoals dat bij Puerto Rico voorkomt, zwommen naar het noordoosten. De dieren die werden blootgesteld aan een magnetisch veld dat bij de Kaapverdische Eilanden voorkomt, gingen naar het zuidwesten. De dieren wisten dus meer dan alleen de glooiingshoek. “Dat betekent dat ze meer informatie aan het magnetisch veld van de aarde kunnen onttrekken dan gedacht,” concludeert Putman.

De conclusies uit het onderzoek zijn met name handig voor de bescherming van de dieren. Veel zeeschildpadden worden bedreigd en door te weten te komen hoe ze navigeren, kan hun leefgebied wellicht beter beschermd worden.

Zeeschildpad meest bedreigd door klimaatverandering

Volgens de natuurbeschermingsorganisatie kan de zeeschildpad zich niet goed meer voortplanten als het warmer wordt. De warme bodem waarin de eieren liggen, heeft een sekseveranderende invloed op de baby’s, waardoor onvoldoende mannetjes worden geboren. Ook verdwijnen de legstranden door de stijging van de zeespiegel..

groene zeeschildpad

© Wereld Natuur Fonds

Deze gestroomlijnde zeeschildpad is eerder bruin dan groen van kleur en heeft in verhouding een vrij kleine kop. Anders dan de andere zeeschildpadden eet de groene alleen plantaardige kost.

Een andere naam voor deze zeeschildpad is soepschildpad. Dat geeft al aan waardoor deze soort zeldzaam geworden is. Dankzij onder andere het Wereld Natuur Fonds is de internationale handel in schildpadsoep tegenwoordig verboden.

Andere namen soepschildpad
Wetensch. naam Chelonia mydas
Engelse naam green turtle; green sea turtle
Verspreiding alle warme zeeën
Voedsel zeegras
Lengte 100 – 120 cm (max. 150 cm)
Gewicht 65 – 200 kg (max. 300 kg)
Status bedreigd

http://nl.wikipedia.org/wiki/Zeeschildpadden

 
             
Green Sea Turtle Dec 05.JPG
Soepschildpad
Chelonia mydas
Linnaeus (1758)
100 (150) Planten Atlantische OceaanGrote OceaanGrote Oceaan,Middellandse Zee Eén klauwrest per voorpoot, één paar schubben tussen de ogen, vier paar ribschilden op het rugschild. Bedreigd, zie IUCN(link)

TREKVOGELS

http://www.natuurinformatie.nl/nnm.dossiers/natuurdatabase.nl/i006305.html

Overzicht van de verschillende manieren waarop trekvogels zich oriënteren. Infographic: NCB Naturalis.

Kompas 
De meeste trekvogels hebben een ingebouwd kompas dat reageert op het aardmagnetisch veld.  Mogelijk werkt dat kompas met bepaalde giftige cytochroomkristallen die in het oog zitten, of met stukjes magnetiet, die in de hersenen zitten. Zo kunnen vogels niet alleen bepalen waar het noorden is, maar ook waar ze ongeveer zijn.

Het aardmagnetisch veld is overal op aarde anders. Kleine verschillen in de oriëntatie van het veld hebben invloed op het gedrag, zoals bij vogels experimenteel kon worden vastgesteld. Een tapuit die werd blootgesteld aan het (kunstmatig opgewekte) magnetisch veld van het Middellandse Zee-gebied, ging bijvoorbeeld eten. Toen men het magnetisch veld van de Sahara op de vogel losliet, ging hij vliegen.

Over tsjok45
Gepensioneerd . Improviserend jazzmuzikant . Instant composer. Jamsession fanaat Gentenaar in hart en nieren

2 Responses to AARDMAGNETISME

  1. Pingback: GEOLOGIE IN TELEGRAMSTIJL A | Tsjok's blog

  2. Pingback: GEOLOGIE IN TELEGRAMSTIJL INLEIDEND | Tsjok's blog

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers op de volgende wijze: