Kann ein Asteroid das Erdmagnetfeld zerstören? | Astronomie.de - Der Treffpunkt für Astronomie

Kann ein Asteroid das Erdmagnetfeld zerstören?

Emissionsnebel

Mitglied
Hallo,

wäre es möglich, dass ein Asteroid bei einem Einschlag das Magnetfeld der Erde zerstört oder abschwächt? Z.B. durch eine Verlangsamung der Erdrotation oder ähnlichem?
Venus hat ja eine sehr langsame Rotationsperiode und trotz eines großen Eisen-Nickel Kern nur ein sehr schwaches Magnetfeld. Liegt das an der Rotation?

CS
Kalle
 

Optikus

Mitglied
Hallo,

wenn der Effekt signifikant sein sollte wäre der Einschlag so groß dass es niemanden mehr interessieren könnte. Das Erdmagnetfeld entsteht durch den metallischen Erdkern und die Strömungen darin sowie die Rotation. Der Einschlagkörper müsste dann entweder die Erdrotation wesentlich verändern oder den Erdkerntreffen. Beides wären so massive Impakte dass ich mir nicht vorstellen kann dass das irgend etwas auf der Erde überlebt. My five pence.

CS
Jörg
 

Emissionsnebel

Mitglied
Hallo Jörg,

ok, danke. Aber es wäre zumindest theoretisch möglich das Magnetfeld durch eine Verlangsamung der Rotation deutlich abzuschwächen?
Wenn dem so ist, müsste der Impaktkörper doch garnicht so unglaublich zerstörerisch sein, solange er die Erde in einem sehr flachen Winkel trifft um maximale Drehimpulsänderung hervorzurufen, oder?

Kennt jemand den mathematischen Zusammenhang zwischen Rotationsgeschwindigkeit und Magnetfeldstärke?

CS
Kalle
 

M83___

Mitglied
theor. ist das bestimmt möglich dann brauchst du aber etwas was der Masse der Erde entspricht wenn der Impakt langsam passieren soll (also so des es die Erde nicht in 1000teile zerlegt), p=m*v
würde mich auch freuen wenn sich hier ein Wissenschaftler meldet

edit: Problem ist ja noch das die Erde ja auch mit 30km/s um die Sonne kreist, also es knallt so oder so
 
Zuletzt bearbeitet:

hhh

Mitglied
Man könnte über einen längeren Zeitraum viele kleinere Körper einschlagen lassen (jeder für sich zu klein um eine Naturkatastrophe auszulösen). Das dauert halt sehr lange und wäre wohl kaum eine rein zufällige Einschlagserie
 

Emissionsnebel

Mitglied
Ok, danke fur eure Meinung. Also keine, auch nur kleine, Chance, dass ein einzelner Asteroid die Erde streift oder sonst wie einschlägt und damit nachhaltig das Magnetfeld verändert, ohne das gleich die komplette Erde mit allem Leben vernichtet wird?
 

P_E_T_E_R

Mitglied
wäre es möglich, dass ein Asteroid bei einem Einschlag das Magnetfeld der Erde zerstört oder abschwächt? Z.B. durch eine Verlangsamung der Erdrotation oder ähnlichem?
Wohl kaum. Um sich das klar zu machen, braucht man eigentlich nur die Massen von typischen Asteroiden im Vergleich zur Erdmasse betrachten.

Zunächst mal zur Frage, wie sich die Erdrotation beim Aufprall eines Asteroiden verändern würde. Dazu betrachten wir zunächst das Trägheitsmoment I der gesamten Erde. Für eine homogene Kugel vom Radius R und Masse M mit konstanter Dichte berechnet sich das zu

I = (2/5) M R²

Tatsächlich ist das Trägheitsmoment der Erdkugel jedoch wegen der nach außen hin abnehmenden Dichte etwas geringer, nämlich

I_e = 0,33 M R²

mit M = 6,0 x 10^24 kg und R = 6,37 x 10^6 m also

I_e = 8,03 x 10^37 kg m²

Nun zum Drehimpuls der Erdkugel, dieser ist das Produkt aus dem Trägkeitsmoment und der Kreisfrequenz ω = 2π/T, wobei T = 86184 s die siderische Rotationsperiode ist, also

L = I_e ω = 5,86 x 10^33 kg m²/s

Das ist eine beachtliche Zahl. Wenn der Aufprall eines Asteroiden einen wesentlichen Effekt auf das Rotationsverhalten der Erde haben soll, dann müsste er diesen großen Dehimpuls in einer signifikanten Weise verändern.

Eine Punktmasse der Größe m und Geschwindigkeit v überträgt bei streifendem Aufprall im radialen Abstand R einen maximalen Drehimpuls von

ΔL = R m v

mit R = 6,37 x 10^6 m und einer typischen Geschwindigkeit von v = 10 km/s = 10^4 m/s ist der Effekt des Aufpralls auf den Drehimpuls, abhängig von der Masse m des Asteroiden, also

ΔL/L = 1,087 x 10^(-23) x m [kg]

Der Asteroid muss außer einer erheblichen Relativgeschwindigkeit (hier angenommen zu 10 km/s) also auch eine erhebliche Masse haben, um einen merklichen Effekt auf die Erddrehung zu haben. Für den häufig zitierten Asteroiden Apophis mit einer Masse von 6 x 10^10 kg ergibt sich nur ein vernachlässigbarer Effekt von 6,5 x 10-13 auf den Drehimpuls. Erst bei erheblich größerem Kaliber kommt es zu merklichen Effekten:

Code:
Asteroid        m              ΔL/L

Apophis    6 x 10^10 kg     6,5 x 10^-13
   .
   .
Hygiea    83 x 10^18 kg      0,0009
Pallas   201 x 10^18 kg      0,0022
Vesta    259 x 10^18 kg      0,0028
Ceres    938 x 10^18 kg      0,0102
Nun zur weiteren Frage, in wie weit eine Änderung der Erdrotation das Magnetfeld der Erde verändert. Das Magnetfeld entsteht ja durch konvektive Strömungen im flüssigen Erdinneren: Earth's core and the geodynamo - diese konvektiven Strömungen werden einmal vom Temperaturgradienten, zum anderen aber auch von der Erdrotation angetrieben. Insgesamt ein komplizierter Vorgang, der auch noch nicht vollständig verstanden ist. So kehrt sich das Magnetfeld der Erde ja nach einiger Zeit von selbst um. Ein Asteroideneinschlag könnte durchaus den Konvektionsfluss im Erdinnern beeinflussen, aber wohl kaum über eine Veränderung der Rotationsperiode.
 
Zuletzt bearbeitet:

Emissionsnebel

Mitglied
Ah, super Peter, danke für die ausführliche Antwort!
Ok, dann ist das jetzt klar. Ich war nur auf die Idee gekommen, weil ich mal gelesen habe, dass die langsame Rotation der Venus möglicherweise durch einen Asteroideneinschlag vorhergerufen wurde und die Rotation mit dem Magnetfeld zusammenhängt. Aber deine Rechnung ist ja eindeutig...

Ein Asteroideneinschlag könnte durchaus den Konvektionsfluss im Erdinnern beeinflussen
Ach, also funktioniert die Idee trotzdem, interessant! Wäre das ein wahrscheinlicher Effekt nach einem etwas größerem Einschlag?

CS
Kalle
 

hhh

Mitglied
Ein Asteroideneinschlag auf der Venus zur Erklärung der langsamen Rotation ist schon eine recht weit verbreitete Hypothese. Müsste eben ein entsprechend gewaltiger Einschlag gewesen sein. Da wir die Oberfläche nicht untersuchen können, fehlen natürlich die notwendigen Daten um so ein Ereignis zu überprüfen.
 

Amenhotep

Mitglied
Da wir die Oberfläche nicht untersuchen können, fehlen natürlich die notwendigen Daten um so ein Ereignis zu überprüfen.

Hallo,

ähhh, mein Kenntnisstand ist, dass man sehr wohl die Venusoberfläche untersuchen kann und auch hat: mit Radar-Strahlen. Die Venusatmosphäre ist nur im optischen Bereich undurchlässig, mit anderen Frequenzen geht's.

Ich spekuliere mal: wie oben von @P_E_T_E_R gezeigt muss ein Asteroid, der die Rotation bremsen kann, einiges an Masse haben. Dementsprechend wird auch einiges an Energie frei. Ich könnte mir vorstellen, daß bei einem derartigen Einschlag große Teile der Planetenoberfläche wieder zu Lava verflüssigt und somit alle Spuren des Eninschlags sofort wieder getilgt werden.

Gruß
Thomas
 

mettling

Mitglied
Ein Einschlag mit der notwenigen Energie um die Rotation eines Planeten nachhaltig zu verlangsamen dürfte sowohl Planet als auch Impaktor komplett aufschmelzen und dadurch keinerlei geologisch sichtbare Spuren hinterlassen. Nachweisbar wäre so etwas höchstens durch einen entstandenen Mond (siehe Erde) und eventuell durch signifikante Verschiebungen der Isotopenverhältnisse des neu entstehenden Himmelskörpers.
 

Auriga_HH

Mitglied
Einen starken Asteroiden-Einschlag auf der Venus halte ich für extrem unwahrscheinlich. Dazu weicht ihre Bahn viel zu wenig vom Kreis ab. Die Rotation der Venus ist, meiner Meinung nach, ein Ergebnis des Einflusses der Erde.

Helmut
 
Oben