Quelle: ESA/Applications/Observing the Earth/FutureEO/Swarm, 13. Oktober 2025

Das Magnetfeld der Erde ist für das Leben auf unserem Planeten von entscheidender Bedeutung. Es handelt sich um eine komplexe und dynamische Kraft, die uns vor kosmischer Strahlung und geladenen Teilchen der Sonne schützt.
Es wird größtenteils von einem globalen Ozean aus geschmolzenem, wirbelndem flüssigem Eisen erzeugt, der den äußeren Kern etwa 3000 km unter unseren Füßen bildet. Wie ein sich drehender Leiter in einem Fahrraddynamo erzeugt es elektrische Ströme, die wiederum unser sich ständig veränderndes elektromagnetisches Feld erzeugen – in Wirklichkeit sind die Prozesse, die das Feld erzeugen, jedoch weitaus komplexer.
Swarm, eine Earth Explorer-Mission, die im Rahmen des Earth Observation FutureEO-Programms der ESA entwickelt wurde, besteht aus einer Konstellation von drei identischen Satelliten, die die magnetischen Signale, die vom Erdkern, Mantel, der Kruste und den Ozeanen sowie von der Ionosphäre und Magnetosphäre ausgehen, präzise messen.
Dank dieser außergewöhnlichen Mission gewinnen Wissenschaftler mehr Einblicke in die verschiedenen Quellen des Magnetismus, um besser zu verstehen, wie und warum das Magnetfeld an einigen Stellen schwächer und an anderen stärker wird.

Heute ist die Südatlantik-Anomalie für die Sicherheit im Weltraum von besonderem Interesse, da Satelliten, die diese Region überqueren, einer höheren Strahlenbelastung ausgesetzt sind. Dies kann zu Fehlfunktionen oder Schäden an kritischer Hardware und sogar zu Ausfällen führen.
Die neuesten Ergebnisse der Swarm-Mission, die diesen Monat in Physics of the Earth and Planetary Interiors veröffentlicht wurden, zeigen, dass sich die Südatlantik-Anomalie zwischen 2014 und 2025 zwar stetig ausgedehnt hat, aber ein Gebiet im Atlantik südwestlich von Afrika seit 2020 eine noch schnellere Abschwächung des Erdmagnetfeldes erlebt hat.
„Die Südatlantik-Anomalie ist nicht nur ein einziger Block“, sagt der Hauptautor Chris Finlay, Professor für Geomagnetismus an der Technischen Universität Dänemark. „Sie verändert sich in Richtung Afrika anders als in der Nähe von Südamerika. In dieser Region geschieht etwas Besonderes, das zu einer stärkeren Abschwächung des Feldes führt.“
Dieses Verhalten hängt mit seltsamen Mustern im Magnetfeld an der Grenze zwischen dem flüssigen äußeren Kern der Erde und ihrem felsigen Mantel zusammen, die als Reverse-Flux-Patches bekannt sind.
Prof. Finlay erklärt: „Normalerweise würden wir erwarten, dass die Magnetfeldlinien aus dem Kern der südlichen Hemisphäre austreten. Unterhalb der südatlantischen Anomalie sehen wir jedoch unerwartete Bereiche, in denen das Magnetfeld nicht aus dem Kern austritt, sondern zurück in den Kern fließt. Dank der Swarm-Daten können wir sehen, wie sich einer dieser Bereiche westwärts über Afrika bewegt, was zur Abschwächung der südatlantischen Anomalie in dieser Region beiträgt.“

Die rekordverdächtigen 11 Jahre von Swarm

Das neueste Modell des vom Erdkern erzeugten Magnetfelds markiert einen neuen Meilenstein für die Swarm-Satelliten der ESA, die nun die längste kontinuierliche Aufzeichnung von Magnetfeldmessungen aus dem Weltraum liefern.

Die Satelliten wurden am 22. November 2013 als vierte Earth Explorer-Mission gestartet, eine Pioniermission, die einen wichtigen Bestandteil des zukunftsweisenden FutureEO-Programms der ESA bildet.
Diese Missionen, die als Demonstratoren innovativer Erdbeobachtungstechnologien konzipiert wurden, haben ihre ursprüngliche Lebensdauer längst überschritten, sind zu einem integralen Bestandteil langfristiger Aufzeichnungen geworden, haben Daten für kritische operative Dienste geliefert und den Weg für zukünftige Satellitengenerationen geebnet.
Die Swarm-Daten bilden die Grundlage für globale Magnetmodelle, die für die Navigation verwendet werden, überwachen Weltraumwettergefahren und ermöglichen beispiellose Einblicke in unser Erdsystem, vom Kern bis zu den äußeren Bereichen der Erdatmosphäre.

Das Magnetfeld der Erde verstärkt sich über Sibirien

Die neuesten Ergebnisse von Swarm unterstreichen die Dynamik des Erdmagnetismus. So gibt es beispielsweise auf der Südhalbkugel einen Punkt, an dem das Magnetfeld besonders stark ist, und auf der Nordhalbkugel gibt es zwei solche Punkte – einen in der Nähe von Kanada und einen in der Nähe von Sibirien.
„Wenn man das Magnetfeld der Erde verstehen will, muss man bedenken, dass es sich nicht um einen einfachen Dipol wie einen Stabmagneten handelt. Nur mit Satelliten wie Swarm können wir diese Struktur vollständig kartografieren und ihre Veränderungen beobachten“, so Prof. Finlay.
Seit Swarm jedoch in der Umlaufbahn ist, hat sich das Magnetfeld über Sibirien verstärkt, während es sich über Kanada abgeschwächt hat. Die Region mit dem starken Feld in Kanada ist um 0,65 % der Erdoberfläche geschrumpft, was fast der Größe Indiens entspricht, während die Region in Sibirien um 0,42 % der Erdoberfläche gewachsen ist, was mit der Größe Grönlands vergleichbar ist.

Diese Verschiebung, die durch komplexe Prozesse im turbulenten Erdkern verursacht wird, steht im Zusammenhang mit der Verlagerung des nördlichen Magnetpols in Richtung Sibirien in den letzten Jahren. Diese Verschiebung ist wichtig für die Navigation, die durch das Zusammenspiel dieser beiden Bereiche mit starkem Magnetfeld beeinflusst wird.
Anja Stromme, Swarm-Missionsmanagerin der ESA, sagte: „Es ist wirklich wunderbar, dank der erweiterten Zeitreihe von Swarm ein Gesamtbild unserer dynamischen Erde zu sehen. Die Satelliten sind alle in gutem Zustand und liefern hervorragende Daten, sodass wir diese Aufzeichnungen hoffentlich über das Jahr 2030 hinaus verlängern können, wenn das Sonnenminimum noch mehr beispiellose Einblicke in unseren Planeten ermöglichen wird.“

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