Het magnetisch veld van de Aarde is ontzettend belangrijk. Zonder het magnetisch veld zou leven op Aarde onmogelijk zijn. Het veld zorgt ervoor dat geladen deeltjes met veel energie het oppervlak van de Aarde niet bereiken. Anders zouden wij met teveel straling in contact komen waardoor we binnen mum van tijd zouden overlijden.

Hoe ontstaat het magnetisch veld?

In de buitenkern van de Aarde is de druk zo hoog dat daar vloeibaar ijzer en nikkel stroomt. De binnen kern is wel hard. De druk is daar zo hoog dat er simpel weg geen ruimte is voor de stoffen om vloeibaar te zijn. Wanneer vloeibare metalen stromen, vormen zij automatisch ook een magnetisch veld. Het vloeibare ijzer en nikkel in de buitenkern beweegt door de draaiende Aarde om de binnenkern heen. Er is nu een mengsel van vloeibare metalen die ergens omheen draaien, en dus ontstaat er een magnetisch veld.

Het magnetisch veld van de Aard
Het magnetisch veld van de Aard in beeld.

Het magnetisch veld biedt bescherming voor de atmosfeer

op 6 januari 2008 waren de omstandigheden perfect om het belang van een magnetisch veld in de praktijk te zien. Op die dag was er een zonnewind en lagen de Aarde en Mars precies achter elkaar. Waar de Aarde wel een magnetisch veld heeft, heeft Mars deze niet. Het resultaat was duidelijk: het magnetisch veld van de Aarde is vitaal om de atmosfeer op zijn plek te houden.

De wetenschappers onderzochten in 2008 het verlies van zuurstof in de atmosfeer door een zonnewind. Ze vonden dat terwijl de sterkte van de zonnewind op beide planeten gelijk was, de toename van het verlies van zuurstof op Mars 10 keer zo groot was als op Aarde. Over biljoenen jaren heeft dit een grote impact. Het zou het verlies van Mars zijn atmosfeer kunnen verklaren.

“Het beschermende effect van het magnetisch veld is makkelijk te begrijpen en te bewijzen via computer simulaties, daarom is het de standaard verklaring geworden.” Zegt Yong Wei van de Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung wie het onderzoek leidde. Door de metingen te doen tijdens een planetaire uitlijning is dit ook in de realiteit bewezen.

Geladen deeltjes worden afgebogen

Magnetische velden zorgen ervoor dat geladen deeltjes op een bepaalde manier worden afgebogen. Zonder een magnetisch veld zou de Aarde de ozon laag verliezen. Het magnetisch veld van de Aarde stuurt alle inkomende geladen deeltjes naar de magnetische noord- en zuidpool. Daar kunnen de deeltjes door de atmosfeer komen en daar in contact komen met de lucht. In het donker is dit te zien als het noorderlicht. Dit verklaart ook meteen waarom dit licht niet op andere plekken voorkomt.

Waar ligt de magnetische noordpool?

Het kompas bestaat al heel lang en is berust op het idee dat de wijzer naar het noorden wijst. Dit is echter de magnetische zuidpool. Een magnetische noordpool wijst altijd naar een magnetische zuidpool. De magnetische noordpool van het kompas wijst daarom altijd naar het magnetische zuidpool van de Aarde wat weer de noordpool is. Verwarrend? Ik zal het nog verwarrender maken.

Het magnetische noorden en zuiden liggen niet in op de noord- en zuidpool maar net ernaast. De magnetische noordpool ligt op Ellesmere Island in Noord-Canada. Dus eigenlijk wijst je kompas niet eens echt naar het noorden maar heel erg dichtbij het noorden. Om het nog leuker te maken verschuiven de magnetische polen ook constant een beetje.

Plek magnetische noordpool
Een foto van de plekken waar de magnetische noordpool zich de afgelopen honderden jaren bevond. Door NOAA

Het is zelfs mogelijk om je kompas naar het zuiden te laten wijzen. Als je tussen de geografische noordpool en de magnetische noordpool in staat, wijst je kompas naar het zuiden. De magnetische noordpool staat immers zuidelijk van waaraf je kijkt.

De magnetisch polen draaien om

Om het nog ingewikkelder kunnen de magnetische polen van plek verwisselen. Dan wordt de magnetische noordpool de magnetische zuidpool en vice versa. Dit gebeurt ongeveer elke paar honderd duizend jaar. De laatste keer dat dit gebeurde was 700.000 jaar geleden. Dit kunnen we zien aan opgedroogd lava. Wanneer vloeibaar lava uit een vulkaan verhard, zorgen de vloeibare metalen ervoor dat het magnetisch gezien in een bepaalde richting gaat staan. Onderzoekers die dit bestuderen kunnen hieraan zien wanneer het magnetisch veld op welke manier stond. Zo hebben wetenschappers ontdekt dat het omkeren van magnetische polen een veel voorkomend ding is. Tevens draaien de magnetische polen niet alleen op Aarde om. In de Zon draaien de polen elke 11 jaar om. Dit gaat hand in hand met de cyclus van de intensiteit van zonnewinde.

Alles bij elkaar genomen lijken kompassen dus geen geschikte methode om het noorden te bepalen. Hoewel kompassen vroeger vaak werden gebruikt lijken er betere manieren te zijn om je plek te bepalen, zoals de Zon en sterren. Tegenwoordig hebben we dat natuurlijk allemaal niet meer nodig. GPS zorgt ervoor dat we makkelijk en precies weten waar we staan.

Wellicht kan je het volgende artikel lezen om meer te weten te komen over de atmosfeer van de Zon:

De atmosfeer van de Zon uitgelegd

Waar is het magnetisch veld het sterkst?

Het magnetisch veld wordt gemeten in Gauss, maar wordt vaak weergegeven in Tesla. Het veld van de Aarde ligt tussen de 25.000 en 65.000 nanotesla. Ter vergelijking, een koelkast magneet heeft een sterkte van 10.000.000 nanotesla. Een map van de magnetische veldsterkte op de Aarde laat zien dat het magnetisch veld het sterkst is aan de polen en afzwakt naar de evenaar. Het veld is het zwakst in de Zuid-Atlantische Anomalie, en het sterkst in Canada, Siberië en het antarctisch gebied onder Australië.

De magnetische veldsterkte is onderhevig aan verandering over de tijd. In 2021 deden onderzoekers aan de universiteit van Liverpool de ontdekking dat de veldsterkte een cyclus heeft van ongeveer 200 miljoen jaar.

de sterkte van het magnetisch veld op de Aarde
Een afbeelding van de sterkte van het magnetisch veld op de Aarde.