Update, 9. Januar: Die Veröffentlichung des Weltmagnetmodells wurde aufgrund des anhaltenden Shutdowns der US-Regierung auf den 30. Januar verschoben.

Etwas Seltsames geht an der Spitze der Welt vor. Der magnetische Nordpol der Erde hat sich von Kanada in Richtung Sibirien verschoben, angetrieben von flüssigem Eisen, das im Kern des Planeten schwappt. Der Magnetpol bewegt sich so schnell, dass er die Geomagnetismus-Experten der Welt zu einer seltenen Aktion gezwungen hat.

Am 15. Januar sollen sie das Weltmagnetmodell aktualisieren, das das Magnetfeld des Planeten beschreibt und allen modernen Navigationssystemen zugrunde liegt, von den Systemen, die Schiffe auf See steuern, bis zu Google Maps auf Smartphones.

Die letzte Version des Modells kam 2015 heraus und sollte bis 2020 reichen – aber das Magnetfeld verändert sich so schnell, dass die Forscher das Modell jetzt korrigieren müssen. „Der Fehler wird immer größer“, sagt Arnaud Chulliat, Geomagnetiker an der University of Colorado Boulder und dem National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) National Centers for Environmental Information.

Das Problem liegt zum Teil am wandernden Pol und zum Teil an anderen Verschiebungen tief im Inneren des Planeten. Flüssigkeitsumwälzungen im Erdkern erzeugen den größten Teil des Magnetfeldes, das sich im Laufe der Zeit ändert, wenn sich die tiefen Strömungen verändern. Im Jahr 2016 zum Beispiel beschleunigte sich ein Teil des Magnetfelds vorübergehend tief unter dem nördlichen Südamerika und dem östlichen Pazifik. Satelliten wie die Swarm-Mission der Europäischen Weltraumorganisation verfolgten die Verschiebung.

Bis Anfang 2018 war das Weltmagnetmodell in Schwierigkeiten. Forscher der NOAA und des British Geological Survey in Edinburgh hatten ihren jährlichen Check gemacht, wie gut das Modell alle Variationen des Erdmagnetfeldes erfasst. Sie stellten fest, dass es so ungenau war, dass es kurz davor war, die akzeptable Grenze für Navigationsfehler zu überschreiten.

Wandernder Pol

„Das war eine interessante Situation, in der wir uns befanden“, sagt Chulliat. „Was ist passiert?“ Die Antwort ist zweifach, berichtete er letzten Monat auf einer Tagung der American Geophysical Union in Washington DC.

Erstens kam der geomagnetische Impuls 2016 unter Südamerika zum denkbar ungünstigsten Zeitpunkt, nämlich direkt nach der Aktualisierung des Weltmagnetmodells von 2015. Das bedeutete, dass das Magnetfeld kurz nach dem letzten Update in einer Weise schlingerte, die die Planer nicht erwartet hatten.

Zweitens verschlimmerte die Bewegung des magnetischen Nordpols das Problem. Der Pol wandert auf unvorhersehbare Weise, was Forscher und Wissenschaftler fasziniert, seit James Clark Ross ihn 1831 in der kanadischen Arktis erstmals gemessen hat. Mitte der 1990er Jahre nahm er an Geschwindigkeit zu, von etwa 15 Kilometern pro Jahr auf etwa 55 Kilometer pro Jahr. Bis 2001 war er in den Arktischen Ozean vorgedrungen – wo 2007 ein Team um Chulliat mit einem Flugzeug auf dem Meereis landete, um den Pol zu lokalisieren.

Im Jahr 2018 überquerte der Pol die Datumsgrenze zur östlichen Hemisphäre. Derzeit nimmt er Kurs auf Sibirien.

Die Geometrie des Erdmagnetfeldes vergrößert die Fehler des Modells an Orten, an denen sich das Feld schnell ändert, wie am Nordpol. „Die Tatsache, dass sich der Pol schnell verändert, macht diese Region anfälliger für große Fehler“, sagt Chulliat.

Um das World Magnetic Model zu korrigieren, fütterten er und seine Kollegen es mit drei Jahren aktueller Daten, darunter der geomagnetische Puls von 2016. Die neue Version sollte laut Chulliat bis zum nächsten regulären Update im Jahr 2020 genau bleiben.

Kernfragen

In der Zwischenzeit arbeiten die Wissenschaftler daran, zu verstehen, warum sich das Magnetfeld so dramatisch verändert. Geomagnetische Impulse, wie der im Jahr 2016, könnten auf „hydromagnetische“ Wellen zurückgeführt werden, die tief im Kern entstehen1. Und die schnelle Bewegung des magnetischen Nordpols könnte mit einem Hochgeschwindigkeits-Jet aus flüssigem Eisen unter Kanada verbunden sein2.

Der Jet scheint das Magnetfeld unter Kanada zu verwischen und abzuschwächen, sagte Phil Livermore, ein Geomagnetiker an der Universität von Leeds, Großbritannien, auf der Tagung der American Geophysical Union. Und das bedeutet, dass Kanada im Wesentlichen ein magnetisches Tauziehen mit Sibirien verliert.

„Die Lage des magnetischen Nordpols scheint von zwei großräumigen Magnetfeldfeldern bestimmt zu werden, eines unter Kanada und eines unter Sibirien“, sagt Livermore. „Der sibirische Fleck gewinnt den Wettbewerb.“

Das bedeutet, dass die Geomagnetiker der Welt auf absehbare Zeit eine Menge zu tun haben werden.