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Top 10 Faszinierende Fakten zu Magnetfeldern
Sie wickeln sich um Objekte, die von den kleinsten Magneten bis zur gesamten Erde reichen. Trotz unserer Faszination für diese Magnetfelder erzeugen sie immer noch viele Mysterien und seltsame Verhaltensweisen.
Neue Entdeckungen enthüllten Felder, auf denen noch nie zuvor etwas gesehen wurde, die Stelle, an der die Stangen des Planeten umschlagen könnten, und wie man Gehirne kontrolliert und Wurmlöcher bildet. Magnetfelder erzeugen und lösen manchmal faszinierende Rätsel im Weltraum.
10 magnetische Motten
Australiens Tiere nehmen den Preis für Fremdheit entgegen. Das Land kann jetzt die ersten magnetischen Motten der Welt zur Menagerie hinzufügen. Bogong-Motten haften nicht an einem Magneten, aber sie wurden als erste nächtliche Insekten ausgesetzt, die das Magnetfeld der Erde während der Migration nutzen.
Bevor diese Entdeckung im Jahr 2018 gemacht wurde, fragten sich die Forscher, wie Milliarden von Motten 1.000 Kilometer zu bestimmten Höhlen in New South Wales und Victoria schwärmten. Als einige in speziellen Behältern getestet wurden, zeigte sich, dass Bogongs magnetische Linien mit einem visuellen Hinweis (wie einem Orientierungspunkt) kalibrieren müssen, um ihren Weg zu finden. Wenn einer von ihnen entfernt wurde, wurden sie verwirrt.
Dies ist zwar eine einzigartige Entdeckung, löst aber immer noch nicht das Rätsel, wie Zugvögel und andere Tiere in die Magnetosphäre gelangen. Eine interessante Theorie besagt, dass Licht eine Fähigkeit auf Quantenebene auslöst. Vögel navigieren wahrscheinlich durch das Feld, wenn ihre Augen Licht aufnehmen, das dann auf molekularer Ebene ein elektrisches Signal erzeugt, das Magnetismus erkennen kann. Bogongmotten sind jedoch nachts aktiv und arbeiten möglicherweise mit einem völlig unbekannten Mechanismus.
9 Magnetischer Flip Ground Zero
Momentan wird das Magnetfeld der Erde immer dünner und ist besonders schwach von Südafrika bis nach Chile, einem Gebiet, das als Südatlantik-Anomalie bezeichnet wird. Die Forscher beschlossen, diese Region zu untersuchen, in der Hoffnung zu erklären, warum das gesamte Planetenfeld überhaupt geschwächt wurde.
Im Jahr 2018 entdeckten sie eine weitere Anomalie, diesmal von Südafrika nach Botswana. Als die Bauern aus der Eisenzeit ihre Lehmhäuser verbrannten, fror das Feuer magnetische Mineralien so ein, dass es zeigte, was das Feld vorhatte. Für 1.500 Jahre wölbte sich ein lokales elektromagnetisches Patch vollständig aus und wurde geschrumpft, geschwächt oder vollständig verschoben.
Diese Verschiebungen deuten darauf hin, dass die südatlantische Anomalie bereits in Vorbereitung auf eine globale Feldumkehr stattgefunden hat. Wenn ja, dann könnte der ungewöhnliche magnetische Fleck unter dem Mantel Südafrikas der Punkt sein, an dem die Feldumschläge der Welt ausgelöst werden.
Die Stromschwächung kann entweder die magnetischen Pole ändern oder sich verstärken, um ein Umkippen zu verhindern. Das Aufpolstern ist gut, weil ein schwaches Feld Probleme hat, krebserzeugende UV-Strahlen zu filtern, und Stromnetze anfälliger für geomagnetische Stürme sind.
8 Bow Shock Mystery
Die Erde rast mit 108.000 Stundenkilometern durch den Weltraum. Ähnlich wie der Bug eines Schiffes öffnet das Magnetfeld des Planeten einen Weg durch den Sonnenwind. Letzteres wird ständig von der Sonne freigesetzt und ist extrem heiß.
Die Forscher hatten lange Zeit das Gefühl, dass dieser „Bogenschock“ der Grund dafür war, dass der Sonnenwind so dünn geworden war, dass er als milde Brise die Erde erreichte. Ohne diesen mysteriösen Prozess würde der Planet knusprig braten. Wie das funktionierte, blieb ein Rätsel.
Aber im Jahr 2018 dämmerte die bahnbrechende Antwort. Es stellt sich heraus, dass das Magnetfeld Solarelektronen zerstört, als ob sie bezahlt würden. Als Wissenschaftler Satellitendaten analysierten, die in der Kollisionszone gesammelt wurden, waren sie erstaunt, als sie die Entschlossenheit des Magnetfelds sahen, den Wind zu zerreißen.
Als es den Überschlag der Erde mit Überschallgeschwindigkeit traf, beschleunigten die Elektronen so schnell, dass sie sich auflösten. Als sie platzten, zerbrach ihre zerstörerische Energie in eine Art weniger gefährliche Hitze.
7 Neue magnetische Umgebung
Der Kampf zwischen Sonnenwind und der Magnetosphäre lässt die Erde nicht völlig frei. Die Beanspruchung der Ablenkung der Teilchen der Sonne führt schließlich dazu, dass Magnetfeldlinien einrasten. Wenn man reißt, setzt es die Energie frei, die es vom Sonnenwind absorbiert hat, und dies verursacht Probleme für Stromnetze, Satelliten und Raumfahrzeuge.
In einer Studie aus dem Jahr 2018, in der mehr über diese Bedrohung herausgefunden wurde, fanden die Forscher einen völlig neuen Bereich magnetischer Aktivität - und das war überraschend. Sie ist innerhalb einer gewalttätigen Grenze zwischen dem Sonnenwind und dem Magnetfeld der Erde aufgewühlt.
Dieser Bereich, der durch Solarteilchen chaotisch gemacht wurde, war immer als Magnethülle bekannt. Die Dinge bewegten sich jedoch zu schnell, um festzustellen, ob die Magnetlinien auch in der Hülle einrasten. Es bedurfte einer neuartigen Gruppe von Satelliten, um zu bestätigen, dass der Vorgang, der als Wiederverbindung bezeichnet wird, auch in der Magnethülle ablief.
Wenn die Dinge jedoch schnappten, bewegten sich die Teilchen 40-mal schneller als im üblichen Magnetfeld. Es ist auch das erste Mal, dass die zwei Hauptphänomene, die mit geladenen Solarteilchen - magnetische Wiederverbindung und Turbulenz - verbunden sind, an derselben Stelle gefunden werden.
6 Das Feld der Erde driftet nach Westen
Das Magnetfeld des Planeten wird seit über vier Jahrhunderten beobachtet. All diese Daten bestätigten ein Rätsel, das niemals vollständig gelöst wurde. Aus irgendeinem unerklärlichen Grund driftet das Erdfeld nach Westen.
Im Jahr 2018 fand die Forschung eine mögliche Antwort. Aber es war seltsam. Durch das Aufwirbeln von Flüssigkeiten - in der Luft, in Ozeanen oder im Kern der Erde - entstehen so genannte Rossby-Wellen. Der gesamte äußere Kern des Planeten ist eine rotierende Flüssigkeit und zirkuliert diese langsamen Wellen.
Sie werden von Natur aus schon als ungerade betrachtet, aber die Kernwellen von Rossby verhalten sich anders als alle anderen. Die ozeanischen und atmosphärischen Rossby-Wellen kräuseln sich nach Westen, aber die innerhalb der Erde bewegen sich nach Osten.Es ist unmöglich, die Richtung zu berechnen, in die sich der Hauptteil der Energie dieser Wellen bewegt, weil die Tiefe so groß ist.
Wissenschaftler glauben, dass es möglich ist, dass, obwohl die Wellen nach Osten gehen, mehr Energie nach Westen fließt und das Magnetfeld mit sich zieht. Am Ende gibt es noch keine konkrete Erklärung, warum das Feld etwa 17 Kilometer pro Jahr nach Westen fährt.
5 Zweites Magnetfeld der Erde
In einem „Warum sehen wir das jetzt nur?“ Entdeckten die Forscher, dass die Erde in zwei Magnetfelder gewickelt ist. Die meisten Leute kennen das, das die wissenschaftlichen Bücher gemacht hat und aus dem geschmolzenen Kern des Planeten besteht. Der zweite wurde zufällig entdeckt, als die Europäische Weltraumorganisation (ESA) drei Satelliten startete, um den Magnetismus der Erde zu untersuchen.
Während das Trio Signale über die Ozeane abbildete, zeigten die Daten, wie die Gezeiten ein zweites Feld erzeugten. Vier Jahre lang untersuchte die ESA das Phänomen, bevor sie 2018 ihre überraschenden Ergebnisse veröffentlichte.
Der Grund, warum es so lange verborgen blieb, war die Stärke oder das Fehlen des Gezeitenfeldes. Im Vergleich zu dem weit in den Weltraum reichenden Feld war das zweite Feld um 20.000 Mal schwächer.
Der Wert dieser Entdeckung ist jedoch enorm für Wissenschaftler, die sich mit den magnetischen Mysterien der Erde auseinandersetzen. Jedes neue Detail ist wie ein Puzzleteil, das erklären könnte, warum sich die Pole drehen und wie sich die beiden Magnetfelder gegenseitig beeinflussen. Wir können auch mehr über die elektrischen Eigenschaften der Lithosphäre und der oberen Kruste lernen.
4 Säulen der Schöpfung gelöst
Im Jahr 1995 fand das Hubble-Weltraumteleskop die "Säulen der Schöpfung", die so berühmt wurde, dass sie von Kaffeeuntersetzern bis hin zu Filmen auftauchten. Die atemberaubenden, farbig umwickelten Gasranken ähnelten riesigen Säulen, in denen sich neugeborene Sterne befanden.
7.000 Lichtjahre entfernt, im Adlernebel, wurde die eigene Schöpfungsgeschichte der drei Türme erst 2018 geknackt. Neue Beobachtungen ergaben, dass polarisiertes Licht aus den Säulen fiel, was das Vorhandensein eines Magnetfelds innerhalb jeder Säule verriet. Als die Richtung der Felder kartiert wurde, war die Geburt des berühmten Trios gelöst.
Magnetische Kräfte bremsten Gas und kosmischen Staub im Nebel, der die markanten Ranken bildete. Die Strukturen bleiben stabil, weil Magnetfelder sie auf neuartige Weise unterstützen, indem sie in entgegengesetzter Richtung zum Magnetismus des umgebenden Raums fließen.
Wenn man bedenkt, dass die Säulen frische Sterne hervorbringen, kann das Verständnis, wie diese Strukturen durch Magnetismus geformt werden, das Verständnis der Sternentstehung verändern.
3 Das Feld des Uranus wird ständig zerstört
Wenn es um sein eigenes Magnetfeld geht, kann der Planet Uranus die Dinge nicht zusammenhalten. Im Jahr 2017 wollten die Wissenschaftler die Magnetosphäre der fernen Welt sehen und benutzten Simulationen und Daten aus dem Vorbeiflug der NASA-Raumsonde Voyager 2 aus dem Jahr 1986. Die Studie zeigte einen verrückten Prozess von einem ohnehin schon seltsamen Planeten.
Uranus lehnt sich so weit zur Seite, dass es einem Schiff ähnelt, das kurz vor dem Umstürzen steht. Dies wirft das Magnetfeld auf epische Weise aus dem Mittelpunkt. Wenn Uranus einen Tag (alle 17,24 Stunden) vollendet, wird die Magnetosphäre durch die Rotation wild umkippen. Einige Bereiche werden aufgerissen, während andere sich wieder verbinden. Dieser verzweifelte Versuch, das Gleichgewicht wieder herzustellen, verlässt das Feld mit flimmernden Flimmern.
Zuvor bestätigte das Hubble-Weltraumteleskop der NASA, dass Uranus Auroras hat, die denen der Erde ähneln. Das Öffnen und Schließen des Feldes ist wahrscheinlich für die Lichtshow verantwortlich, da Lücken Sonnenpartikel im Inneren zulassen. Durch die Magnetosphäre, die sie normalerweise blockiert, verursachen die Partikel bunte Streifen, wenn sie mit Gasen in der Atmosphäre reagieren.
2 Wurmloch für Magnete
Physiker können seltsame Dinge tun. Aber 2015 haben sie etwas Erstaunliches geschaffen - ein Wurmloch für Magnetfelder. Wurmlöcher sind in der Science Fiction berühmt, aber dies ist das erste Mal, dass einer Realität wurde.
Dieses Phänomen verbindet zwei Punkte im Raum oder in der Zeit. Theoretisch kann ein Reisender im Handumdrehen erstaunliche Entfernungen zurücklegen. Das 2015er Gerät ist eine Metallkugel mit mehreren Schichten, die Sternflotten in absehbarer Zeit nicht transportieren wird, aber es ist ein echtes Wurmloch.
Die Wissenschaftler platzierten eine aufgerollte magnetische Röhre in die Kugel, bevor sie das Ganze in ein anderes Magnetfeld steckten. Der Zylinder verschwand für einen Moment und schien die sichtbare Welt vollständig verlassen zu haben, bevor er am Wurmloch wieder auftauchte.
Interessanterweise war nur ein Pol sichtbar, als er auf der anderen Seite der Kugel ankam. Dies war eine Illusion, aber keine gewöhnliche - es zeigte einen magnetischen Monopol, etwas, das in der Natur nicht existiert.
1 Gehirnsteuerung
In den Händen von Forschern ist die Gehirnkontrolle eine der abgefahrensten Fähigkeiten eines Magnetfelds. Im Jahr 2017 veröffentlichte eine neue Studie die Nachrichten. Durch die Verwendung von Magnetfeldern aktivierten Wissenschaftler Gehirnzellen in Mäusen.
Sie konzentrierten sich auf das Striatum, den Teil, der für die Bewegungen des Körpers verantwortlich ist. Unglaublich, sie könnten die Nagetiere zum Laufen bringen, einfrieren und drehen. Die Idee ist, eines Tages den Zweck von Gehirnkreisläufen zu ermitteln, insbesondere diejenigen, die für bestimmte Verhaltensweisen und Emotionen verantwortlich sind. Dies könnte wiederum die gleichen Verhaltensregionen im menschlichen Gehirn lokalisieren und Erkrankungen wie die Parkinson-Krankheit behandeln.
Diejenigen, die Angst vor einem Plan der Regierung haben, den freien Willen der Menschen zu übernehmen, können leicht atmen. Magnetfelder durchlaufen das biologische Gewebe normalerweise ohne Wirkung. Für die Tests mussten spezielle Mäuse mit mikroskopisch kleinen Magnetpartikeln konstruiert werden.
Die Partikel haften an den Gehirnzellen.Bei Erwärmung durch Magnetstimulation lösten sie Neuronen aus und die Maus verhielt sich auf bestimmte Weise.