Geomagnetismus

Zusammenfassung Um den Ursprung und die Natur des Erdmagnetfeldes zu bestimmen und die verschiedenen Hypothesen zu testen, die vorgeschlagen wurden, um das Feld zu erklären, ist es wünschenswert, die Geschichte dieses Feldes während der geologischen Zeit zu bestimmen und seine räumlichen Variationen sowohl innerhalb als auch außerhalb der Erdoberfläche sorgfältiger zu untersuchen. Diese Forschung befasst sich mit der Bestimmung der Geschichte des Erdfeldes, wie sie aus der gegenwärtigen Polarisation von Krustenmaterial abgeleitet werden kann. Unkonsolidierte frische- und Salzwassersedimente wurden untersucht. Diese Sedimente liegen in Form von Tonen vor und bieten eine der einfachsten Arten der Polarisation, da die Tone unter Laborbedingungen wieder abgelagert werden können. Eine besonders umfangreiche Untersuchung der Polarisation von Gletschervarven wurde durchgeführt, zusammen mit Messungen an Kernproben von Sedimenten aus dem Pazifik. Aus einer Untersuchung von anomalen Ablagerungen in den Gletschertonen wurde die geologische Stabilität der Polarisation dieser Tone über geologische Zeit festgestellt. Aus den Messungen der Gletschertone wird geschlossen, dass sich das Erdfeld in den letzten 15.000 Jahren in Richtung oder Intensität nicht wesentlich verändert hat. Aus Messungen der Pazifikkerne wird vorläufig geschlossen, dass sich Richtung und Intensität des Erdmagnetfeldes wahrscheinlich während der letzten Million Jahre im Wesentlichen konstant gehalten haben. Eine viel umfassendere Untersuchung ist notwendig, um diese vorläufigen Schlussfolgerungen zu verifizieren. Es wäre wünschenswert, die Messungen auf Zeiträume der Größenordnung von einer Milliarde Jahren auszudehnen. Diese Ergebnisse sind mit der „fundamentalen" Theorie von Schuster, Babcock und Blackett konsistent, liefern aber keine positiven Beweise, um diese Theorie zu stützen.

@article{doi101029te053i004p00349,
    author = "Johnson, E. A. und Murphy, Thomas und Torreson, O. W.",
    title = "Vorgeschichte des Erdmagnetfeldes",
    year = "1948",
    journal = "Terrestrial Magnetism and Atmospheric Electricity",
    abstract = "Zusammenfassung Um den Ursprung und die Natur des Erdmagnetfeldes zu bestimmen und die verschiedenen Hypothesen zu testen, die vorgeschlagen wurden, um das Feld zu erklären, ist es wünschenswert, die Geschichte dieses Feldes während der geologischen Zeit zu bestimmen und seine räumlichen Variationen sowohl innerhalb als auch außerhalb der Erdoberfläche sorgfältiger zu untersuchen. Diese Forschung befasst sich mit der Bestimmung der Geschichte des Erdfeldes, wie sie aus der gegenwärtigen Polarisation von Krustenmaterial abgeleitet werden kann. Unkonsolidierte frische- und Salzwassersedimente wurden untersucht. Diese Sedimente liegen in Form von Tonen vor und bieten eine der einfachsten Arten der Polarisation, da die Tone unter Laborbedingungen wieder abgelagert werden können. Eine besonders umfangreiche Untersuchung der Polarisation von Gletschervarven wurde durchgeführt, zusammen mit Messungen an Kernproben von Sedimenten aus dem Pazifik. Aus einer Untersuchung von anomalen Ablagerungen in den Gletschertonen wurde die geologische Stabilität der Polarisation dieser Tone über geologische Zeit festgestellt. Aus den Messungen der Gletschertone wird geschlossen, dass sich das Erdfeld in den letzten 15.000 Jahren in Richtung oder Intensität nicht wesentlich verändert hat. Aus Messungen der Pazifikkerne wird vorläufig geschlossen, dass sich Richtung und Intensität des Erdmagnetfeldes wahrscheinlich während der letzten Million Jahre im Wesentlichen konstant gehalten haben. Eine viel umfassendere Untersuchung ist notwendig, um diese vorläufigen Schlussfolgerungen zu verifizieren. Es wäre wünschenswert, die Messungen auf Zeiträume der Größenordnung von einer Milliarde Jahren auszudehnen. Diese Ergebnisse sind mit der „fundamentalen" Theorie von Schuster, Babcock und Blackett konsistent, liefern aber keine positiven Beweise, um diese Theorie zu stützen.",
    url = "https://doi.org/10.1029/te053i004p00349",
    doi = "10.1029/te053i004p00349",
    openalex = "W2062761864"
}

Zusammenfassung Die westliche Drift des nicht-dipolaren Teils des Erdmagnetfeldes und seiner secularen Variation wird für den Zeitraum 1907–45 untersucht, und die Unsicherheit der Ergebnisse wird diskutiert. Es wird festgestellt, dass eine echte Drift existiert, die eine Winkelgeschwindigkeit aufweist, die unabhängig von der Breite ist. Für das nicht-dipolare Feld beträgt die Driftgeschwindigkeit 0,18 ± 0,015°/Jahr, für die sekulare Variation 0,32 ± 0,067°/Jahr. Die Ergebnisse werden durch eine Untersuchung harmonischer Analysen bestätigt, die zwischen 1829 und 1945 durchgeführt wurden. Die Drift wird als Konsequenz der Dynamotheorie des Ursprungs des Erdmagnetfeldes erklärt. Diese Theorie erforderte, dass der äußere Teil des Kerns langsamer rotiert als der innere Teil. Aufgrund elektromagnetischer Kräfte ist der feste Mantel der Erde mit dem Kern als Ganzes gekoppelt, und der äußere Teil des Kerns bewegt sich daher relativ zum Mantel nach Westen und trägt dabei die geringfügigen Merkmale des Feldes mit sich.

@article{doi101098rsta19500014,
    author = "Bullard, E. C. und Freedman, Cynthia und Gellman, H. und Nixon, Jo",
    title = "The westward drift of the Earth's magnetic field",
    year = "1950",
    journal = "Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series A Mathematical and Physical Sciences",
    abstract = "Zusammenfassung Die westliche Drift des nicht-dipolaren Teils des Erdmagnetfeldes und seiner secularen Variation wird für den Zeitraum 1907–45 untersucht, und die Unsicherheit der Ergebnisse wird diskutiert. Es wird festgestellt, dass eine echte Drift existiert, die eine Winkelgeschwindigkeit aufweist, die unabhängig von der Breite ist. Für das nicht-dipolare Feld beträgt die Driftgeschwindigkeit 0,18 ± 0,015°/Jahr, für die sekulare Variation 0,32 ± 0,067°/Jahr. Die Ergebnisse werden durch eine Untersuchung harmonischer Analysen bestätigt, die zwischen 1829 und 1945 durchgeführt wurden. Die Drift wird als Konsequenz der Dynamotheorie des Ursprungs des Erdmagnetfeldes erklärt. Diese Theorie erforderte, dass der äußere Teil des Kerns langsamer rotiert als der innere Teil. Aufgrund elektromagnetischer Kräfte ist der feste Mantel der Erde mit dem Kern als Ganzes gekoppelt, und der äußere Teil des Kerns bewegt sich daher relativ zum Mantel nach Westen und trägt dabei die geringfügigen Merkmale des Feldes mit sich.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rsta.1950.0014",
    doi = "10.1098/rsta.1950.0014",
    openalex = "W2138460843"
}

Wir betrachten die dynamischen Konsequenzen des Vorschlags von Biermann, dass Gas häufig in alle Richtungen von der Sonne wegströmt mit Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 500-1500 km/sec. Diese Geschwindigkeiten von 500 km/sec und mehr sowie die interplanetaren Dichten von 500 Ionen/cm3 (1014 gm/sec Massenverlust von der Sonne) ergeben sich aus den hydrodynamischen Gleichungen für eine 3 X 1060 K heiße Sonnenkorona. Es wird vorgeschlagen, dass das nach außen strömende Gas die Kraftlinien der solaren Magnetfelder herauszieht, sodass das Feld in der Nähe der Sonne sehr nahezu radial gerichtet ist. Plasma-Instabilitäten werden zu einer dicken Schicht von ungeordnetem Feld (10- Gauss) führen, die das innere Sonnensystem umschließt, dessen Anwesenheit bereits aus kosmischen Strahlungsbeobachtungen abgeleitet wurde.

@article{doi101086146579,
    author = "Parker, E. N.",
    title = "Dynamics of the Interplanetary Gas and Magnetic Fields.",
    year = "1958",
    journal = "The Astrophysical Journal",
    abstract = "Wir betrachten die dynamischen Konsequenzen des Vorschlags von Biermann, dass Gas häufig in alle Richtungen von der Sonne wegströmt mit Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 500-1500 km/sec. Diese Geschwindigkeiten von 500 km/sec und mehr sowie die interplanetaren Dichten von 500 Ionen/cm3 (1014 gm/sec Massenverlust von der Sonne) ergeben sich aus den hydrodynamischen Gleichungen für eine 3 X 1060 K heiße Sonnenkorona. Es wird vorgeschlagen, dass das nach außen strömende Gas die Kraftlinien der solaren Magnetfelder herauszieht, sodass das Feld in der Nähe der Sonne sehr nahezu radial gerichtet ist. Plasma-Instabilitäten werden zu einer dicken Schicht von ungeordnetem Feld (10- Gauss) führen, die das innere Sonnensystem umschließt, dessen Anwesenheit bereits aus kosmischen Strahlungsbeobachtungen abgeleitet wurde.",
    url = "https://doi.org/10.1086/146579",
    doi = "10.1086/146579",
    openalex = "W2045483269"
}

Es wurde festgestellt, dass ein Modell mit einem nach Süden gerichteten interplanetaren Magnetfeld zu einer natürlichen Erklärung der SD-Ströme führt. Spekulative Aspekte des Problems, wie sie sich derzeit darstellen, werden diskutiert. Es sollte beachtet werden, dass dieses Problem durch Beobachtungen von Raketen oder Satelliten, die mehr als einige Erdradien weit ausfahren, revolutionären Fortschritten zugänglich ist.

@article{doi101103physrevlett647,
    author = "Dungey, J. W.",
    title = "Interplanetary Magnetic Field and the Auroral Zones",
    year = "1961",
    journal = "Physical Review Letters",
    abstract = "Es wurde festgestellt, dass ein Modell mit einem nach Süden gerichteten interplanetaren Magnetfeld zu einer natürlichen Erklärung der SD-Ströme führt. Spekulative Aspekte des Problems, wie sie sich derzeit darstellen, werden diskutiert. Es sollte beachtet werden, dass dieses Problem durch Beobachtungen von Raketen oder Satelliten, die mehr als einige Erdradien weit ausfahren, revolutionären Fortschritten zugänglich ist.",
    url = "https://doi.org/10.1103/physrevlett.6.47",
    doi = "10.1103/physrevlett.6.47",
    openalex = "W2050344634"
}

@book{jacobs1963the9,
    author = "Jacobs, J. A",
    title = "The Earth's Core and Geomagnetism",
    year = "1963",
    publisher = "New York, Pergamon Press, the Macmillan Company, 137 p",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Jacobs, J. A., 1963, The Earth's Core and Geomagnetism: New York, Pergamon Press, the Macmillan Company, 137 p.}"
}

@article{doi101126science14436261537,
    author = "Cox, Allan und Doell, Richard R. und Dalrymple, G. Brent",
    title = "Reversals of the Earth's Magnetic Field",
    year = "1964",
    journal = "Science",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.144.3626.1537",
    doi = "10.1126/science.144.3626.1537",
    openalex = "W2021766270"
}

Umfangreiche Messungen des Erdmagnetfeldes in Entfernungen größer als ungefähr 7Re (Erdradien) wurden vom Imp 1-Satelliten durchgeführt. Diese Messungen des Magnetfelds begannen am 27. November 1963 und endeten am 30. Mai 1964. Während dieses sechsstündigen Intervalls nahm der Apogäum-Erde-Sonne-Winkel in solaren ekliptischen Koordinaten von 336° auf 156° ab. Das Apogäum des Satelliten betrug 31,7Re, und der Messbereich der Magnetometer lag zwischen 0,25 und 300γ. Dieser Artikel befasst sich hauptsächlich mit der Topologie des Magnetfeldes innerhalb der Magnetosphäre und der Position sowohl ihrer Grenze als auch der abgelösten kollisionsfreien Stoßwelle. Das geomagnetische Feld wird beobachtet, dass es sich weit hinter der Erde in der antisolaren Richtung erstreckt, wodurch ein magnetischer Schweif entsteht. Magnetfeldstärken von ungefähr 10 bis 30 γ werden bis zum Satellitenapogäum beobachtet. Der Durchmesser der Magnetosphäre in einer Entfernung von 30Re hinter der Erde beträgt ungefähr 40Re. Die Richtung des Feldes ist parallel zur Erde-Sonne-Linie und in der antisolaren Richtung unterhalb der solaren magnetosphärischen äquatorialen Ebene und in der solaren Richtung oberhalb dieser Ebene. Eine neutrale Fläche, die antisolar gerichtete Felder in der südlichen Hemisphäre von solar gerichteten Feldern in der nördlichen Hemisphäre trennt, wurde über eine große Fläche detektiert. Dieses experimentelle Ergebnis deutet auf die Entwicklung quantitativer Theorien hin, die die Aurora, den Gegenschein, die Tag-Nacht-Asymmetrie und die Bildung der Strahlungsgürtel erklären. Basierend auf einer vorläufigen Überprüfung der Daten scheint es, dass das geomagnetische Feld weit hinter der Erde entlang des Strömungsfeldes des Sonnenplasmas zu einer Entfernung weit jenseits der Umlaufbahn des Mondes nachgezogen wird. Keine Beendigung des magnetischen Schweifs wird durch die Daten detektiert oder angedeutet. Somit kann die Erde mit dem Kern eines Kometen verglichen werden, wobei die Strahlungsgürtel und die mitrotierende Magnetosphäre die Koma und der magnetische Schweif der Kometenschweif sind.

@article{doi101029jz070i013p02989,
    author = "Ness, N. F.",
    title = "The Earth's magnetic tail",
    year = "1965",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Extensive measurements of the magnetic field of the earth at distances greater than approximately 7Re (earth radii) have been performed by the Imp 1 satellite. These magnetic field measurements began on November 27, 1963, and ended on May 30, 1964. During this six-month interval the apogee-earth-sun angle in solar ecliptic coordinates decreased from 336° to 156°. The apogee of the satellite was 31.7Re, and the range of the magnetometers was between 0.25 and 300γ. This paper is concerned principally with the topology of the magnetic field within the magnetosphere and the position of both its boundary and the detached collisionless bow shock wave. The geomagnetic field is observed to trail out far behind the earth in the antisolar direction, thus forming a magnetic tail. Magnetic field strengths of approximately 10 to 30 γ are observed out to satellite apogee. The diameter of the magnetosphere at a distance of 30Re behind the earth is found to be approximately 40Re. The direction of the field is parallel to the earth-sun line and in the antisolar direction below the solar magnetospheric equatorial plane and in the solar direction above this plane. A neutral surface separating antisolar directed fields in the southern hemisphere from solar directed fields in the northern hemisphere has been detected over a large area. This experimental result suggests the development of quantitative theories explaining the aurora, gegenschein, day-night asymmetry, and formation of the radiation belts. On the basis of a preliminary review of the data, it appears that the geomagnetic field trails out far behind the earth following the flow field of the solar plasma to a distance far beyond the orbit of the moon. No termination of the magnetic tail is detected or suggested by the data. Thus the earth can be compared to the nucleus of a comet, the radiation belts and co-rotating magnetosphere being the coma and the magnetic tail being the cometary tail.",
    url = "https://doi.org/10.1029/jz070i013p02989",
    doi = "10.1029/jz070i013p02989",
    openalex = "W2057724561"
}

@article{doi1010382121193a0,
    author = "Harrison, C. G. A. und Somayajulu, B.L.K.",
    title = "Verhalten des Erdmagnetfeldes während einer Umkehr",
    year = "1966",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/2121193a0",
    doi = "10.1038/2121193a0",
    openalex = "W2095054686"
}

Vier magnetische Profile über dem Pazifisch-Antarktischen Rücken zeigen magnetische Anomalien, die Trends aufweisen, die parallel zur Rückenachse verlaufen und Symmetrie um die Rückenachse aufweisen. Die Verteilung von Körpern, die diese Anomalien verursachen könnten, unterstützt die Hypothese von Vine und Matthews zur Entstehung von Mustern magnetischer Anomalien, die mit dem Mittelozean-Rückensystem verbunden sind. Die Geometrie der Körper stimmt mit den bekannten Umkehrungen des Erdmagnetfeldes während der letzten 3,4 Millionen Jahre überein und deutet auf eine Ausbreitungsgeschwindigkeit des Meeresbodens von 4,5 Zentimetern pro Jahr hin. Wenn man annimmt, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit innerhalb von 500 Kilometern von der Rückenachse konstant war, können die Umkehrungen des Erdmagnetfeldes während der letzten 10,0 Millionen Jahre bestimmt werden. Diese neue, detaillierte Geschichte der Feldumkehrungen stimmt mit beobachteten Anomalien über dem Reykjanes-Rücken im Nordatlantik überein, wenn dort eine Ausbreitungsgeschwindigkeit von 1 Zentimeter pro Jahr angenommen wird.

@article{doi101126science15437531164,
    author = "Pitman, Walter C. und Heirtzler, J. R.",
    title = "Magnetische Anomalien über dem Pazifisch-Antarktischen Rücken",
    year = "1966",
    journal = "Science",
    abstract = "Vier magnetische Profile über dem Pazifisch-Antarktischen Rücken zeigen magnetische Anomalien, die Trends aufweisen, die parallel zur Rückenachse verlaufen und Symmetrie um die Rückenachse aufweisen. Die Verteilung von Körpern, die diese Anomalien verursachen könnten, unterstützt die Hypothese von Vine und Matthews zur Entstehung von Mustern magnetischer Anomalien, die mit dem Mittelozean-Rückensystem verbunden sind. Die Geometrie der Körper stimmt mit den bekannten Umkehrungen des Erdmagnetfeldes während der letzten 3,4 Millionen Jahre überein und deutet auf eine Ausbreitungsgeschwindigkeit des Meeresbodens von 4,5 Zentimetern pro Jahr hin. Wenn man annimmt, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit innerhalb von 500 Kilometern von der Rückenachse konstant war, können die Umkehrungen des Erdmagnetfeldes während der letzten 10,0 Millionen Jahre bestimmt werden. Diese neue, detaillierte Geschichte der Feldumkehrungen stimmt mit beobachteten Anomalien über dem Reykjanes-Rücken im Nordatlantik überein, wenn dort eine Ausbreitungsgeschwindigkeit von 1 Zentimeter pro Jahr angenommen wird.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.154.3753.1164",
    doi = "10.1126/science.154.3753.1164",
    openalex = "W1996278787",
    references = "doi1010160011747166910783, doi1010381981049a0, doi101038199947a0, doi101111j1365246x1958tb05341x, doi101126science1503695485, doi101126science15037001109, doi101126science15237251060, doi101126science1543747349, doi101130001676061961721259msotwc20co2, doi101130001676061961721267msotwc20co2"
}

Es wurde eine neue statistische Methode entwickelt, um die magnetische Polarität von Gesteinen in Abhängigkeit von ihren Kalium-Argon-Altern zu analysieren, um die Altersgrenzen zwischen Epochen der geomagnetischen Polarität zu bestimmen. Die Analyse liefert zudem eine Schätzung der Präzision der Kalium-Argon-Datierung. Für die Datierungspräzision von Gesteinen, die etwa 2,5 Millionen Jahre alt sind, ergibt diese Analyse einen Wert von 3,6 %, was mit einer unabhängigen Schätzung der Datierungspräzision übereinstimmt, die aus einer Analyse von Analysefehlern gewonnen wurde. Die folgenden sind die besten statistischen Schätzungen der Altersgrenzen zwischen Epochen der geomagnetischen Polarität: Gilbert-Gauss-Grenze, 3,36 Millionen Jahre; Gauss-Matuyama-Grenze, 2,5 Millionen Jahre; Matuyama-Brunhes-Grenze, 0,70 Millionen Jahre. Die Dauer der Polaritätsereignisse wird auf einen Bereich von 0,07 bis 0,16 Millionen Jahren geschätzt, und die beste Schätzung für die Zeit, die erforderlich ist, damit das Erdmagnetfeld eine vollständige Polumkehr durchläuft, beträgt 4600 Jahre.

@article{doi101029jz072i010p02603,
    author = "Cox, Allan und Dalrymple, G. Brent",
    title = "Statistische Analyse von Daten zu geomagnetischen Umkehrungen und die Präzision der Kalium-Argon-Datierung",
    year = "1967",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Es wurde eine neue statistische Methode entwickelt, um die magnetische Polarität von Gesteinen in Abhängigkeit von ihren Kalium-Argon-Altern zu analysieren, um die Altersgrenzen zwischen Epochen der geomagnetischen Polarität zu bestimmen. Die Analyse liefert zudem eine Schätzung der Präzision der Kalium-Argon-Datierung. Für die Datierungspräzision von Gesteinen, die etwa 2,5 Millionen Jahre alt sind, ergibt diese Analyse einen Wert von 3,6 %, was mit einer unabhängigen Schätzung der Datierungspräzision übereinstimmt, die aus einer Analyse von Analysefehlern gewonnen wurde. Die folgenden sind die besten statistischen Schätzungen der Altersgrenzen zwischen Epochen der geomagnetischen Polarität: Gilbert-Gauss-Grenze, 3,36 Millionen Jahre; Gauss-Matuyama-Grenze, 2,5 Millionen Jahre; Matuyama-Brunhes-Grenze, 0,70 Millionen Jahre. Die Dauer der Polaritätsereignisse wird auf einen Bereich von 0,07 bis 0,16 Millionen Jahren geschätzt, und die beste Schätzung für die Zeit, die erforderlich ist, damit das Erdmagnetfeld eine vollständige Polumkehr durchläuft, beträgt 4600 Jahre.",
    url = "https://doi.org/10.1029/jz072i010p02603",
    doi = "10.1029/jz072i010p02603",
    openalex = "W2017663109",
    references = "doi1010160012821x66900756, doi1010381981049a0, doi101038200054a0, doi101038204566a0, doi101093biomet264404, doi101126science1433604351, doi101126science14436261537, doi101126science15237251060, doi101126science1543747349, doi102475ajs2622145"
}

@techreport{mcdonald1967an11,
    author = "McDonald, K. L. und Gunst, R. H",
    title = "Eine Analyse des Erdmagnetfeldes von 1835 bis 1965",
    year = "1967",
    howpublished = "ESSA Technical Report IER 46-IES 1, United States Government Printing Office, Washington, D.C., 87 pp",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {McDonald, K. L., und Gunst, R. H., 1967, Eine Analyse des Erdmagnetfeldes von 1835 bis 1965. ESSA Technical Report IER 46-IES 1, United States Government Printing Office, Washington, D.C., 87 pp.}"
}

Dieser Artikel fasst die Ergebnisse der drei vorhergehenden Artikel dieser Reihe zusammen, die das Vorhandensein eines Musters magnetischer Anomalien gezeigt haben, das bilateral symmetrisch um den Kamm des Rückens in den Pazifik-, Atlantik- und Indischen Ozeanen ist. Indem angenommen wird, dass das Muster durch eine Sequenz von normal und umgekehrt magnetisierten Blöcken verursacht wird, die durch die Ausbreitung des Meeresbodens an den Achsen der Rücken erzeugt wurden, wird gezeigt, dass die Sequenzen der Blöcke der gleichen geomagnetischen Zeitskala entsprechen. Es wird versucht, die absoluten Altersdaten dieser Zeitskala unter Verwendung paläomagnetischer und paläontologischer Daten zu bestimmen. Das Muster der Öffnung der Ozeane wird diskutiert und die Implikationen für den Kontinentaldrift werden betrachtet. Dieses Muster stimmt gut mit dem Kontinentaldrift überein, insbesondere mit der Geschichte der Aufspaltung von Gondwanaland.

@article{doi101029jb073i006p02119,
    author = "Heirtzler, J. R. und Dickson, G. O. und Herron, E. M. und Pitman, Walter C. und Pichon, Xavier Le",
    title = "Marine magnetic anomalies, geomagnetic field reversals, and motions of the ocean floor and continents",
    year = "1968",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Dieser Artikel fasst die Ergebnisse der drei vorhergehenden Artikel dieser Reihe zusammen, die das Vorhandensein eines Musters magnetischer Anomalien gezeigt haben, das bilateral symmetrisch um den Kamm des Rückens in den Pazifik-, Atlantik- und Indischen Ozeanen ist. Indem angenommen wird, dass das Muster durch eine Sequenz von normal und umgekehrt magnetisierten Blöcken verursacht wird, die durch die Ausbreitung des Meeresbodens an den Achsen der Rücken erzeugt wurden, wird gezeigt, dass die Sequenzen der Blöcke der gleichen geomagnetischen Zeitskala entsprechen. Es wird versucht, die absoluten Altersdaten dieser Zeitskala unter Verwendung paläomagnetischer und paläontologischer Daten zu bestimmen. Das Muster der Öffnung der Ozeane wird diskutiert und die Implikationen für den Kontinentaldrift werden betrachtet. Dieses Muster stimmt gut mit dem Kontinentaldrift überein, insbesondere mit der Geschichte der Aufspaltung von Gondwanaland.",
    url = "https://doi.org/10.1029/jb073i006p02119",
    doi = "10.1029/jb073i006p02119",
    openalex = "W2027477351",
    references = "doi101029jb073i006p01959, doi101029jb073i012p03661, doi101029jz072i008p02131, doi101038190854a0, doi101038199947a0, doi101038207343a0, doi101126science15437531164, doi101126science15437551405, doi101130petrologic1962599, openalexw2978227140, sykes1967mechanism"
}

Die magnetische Stratigraphie von sieben Tiefseesedimentkernen bestätigte das Vorhandensein eines kurzen Intervalls umgekehrter Polarität im oberen Teil der Brunches-Ära der Normalpolarität. Die umgekehrte Zone in den Kernen korreliert gut mit paläontologischen Grenzen und wird als Blake-Ereignis bezeichnet. Ihre Grenzen werden auf vor 108.000 und 114.000 Jahren +/- 10 Prozent geschätzt.

@article{doi101126science1633867565,
    author = "Smith, Jerry D. und Foster, John",
    title = "Geomagnetische Umkehr im Brunhes-Normal-Polaritäts-Zeitalter",
    year = "1969",
    journal = "Science",
    abstract = "Die magnetische Stratigraphie von sieben Tiefseesedimentkernen bestätigte das Vorhandensein eines kurzen Intervalls umgekehrter Polarität im oberen Teil der Brunches-Ära der Normalpolarität. Die umgekehrte Zone in den Kernen korreliert gut mit paläontologischen Grenzen und wird als Blake-Ereignis bezeichnet. Ihre Grenzen werden auf vor 108.000 und 114.000 Jahren +/- 10 Prozent geschätzt.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.163.3867.565",
    doi = "10.1126/science.163.3867.565",
    openalex = "W2095308329"
}

@misc{fisher1969dating6,
    author = "Fisher, D",
    title = "Datierung des sich ausbreitenden Meeresbodens",
    year = "1969",
    howpublished = "New Scientist, v. 44, p. 185- 187",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Fisher, D., 1969, Datierung des sich ausbreitenden Meeresbodens: New Scientist, v. 44, p. 185- 187.}"
}

Eine verbesserte Lösung für das Gravitationsfeld zeigt Ozeanberge sowie Graben- und Inselbögen als Massenzuwächse. Ozeanbecken, Gebiete jüngster Vergletscherung und der asiatische Teil des Alpiden-Gürtels sind Massendefizite. Die meisten Merkmale erscheinen als variierendes Verhalten der Lithosphäre in Reaktion auf den Asthenosphärenfluss interpretierbar.

@article{doi101126science1693949982,
    author = "Kaula, W. M.",
    title = "Earth's Gravity Field: Relation to Global Tectonics",
    year = "1970",
    journal = "Science",
    abstract = "An improved solution for the gravity field shows ocean rises, as well as trench and island arcs, as mass excesses. Ocean basins, areas of recent glaciation, and the Asian portion of the Alpide belt are mass deficiencies. Most features appear interpretable as varying behavior of the lithosphere in response to asthenospheric flow.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.169.3949.982",
    doi = "10.1126/science.169.3949.982",
    openalex = "W2025052661"
}

@article{doi101130001676061971822433fearot20co2,
    author = "Hays, J. D.",
    title = "Faunal Extinctions and Reversals of the Earth's Magnetic Field",
    year = "1971",
    journal = "Geological Society of America Bulletin",
    url = "https://www.semanticscholar.org/paper/0a9af23126cb597388c53a495d553023531976f9",
    doi = "10.1130/0016-7606(1971)82[2433:FEAROT]2.0.CO;2",
    is_oa = "true",
    number = "9",
    pages = "2433",
    semanticscholar_citation_count = "86",
    semanticscholar_id = "0a9af23126cb597388c53a495d553023531976f9",
    volume = "82"
}

@article{hays1971faunal,
    author = "HAYS, JAMES D.",
    title = "Faunal Extinctions and Reversals of the Earth's Magnetic Field",
    year = "1971",
    journal = "Geological Society of America Bulletin",
    url = "https://doi.org/10.1130/0016-7606(1971)82[2433:fearot]2.0.co;2",
    doi = "10.1130/0016-7606(1971)82[2433:fearot]2.0.co;2",
    number = "9",
    openalex = "W2109522189",
    pages = "2433",
    volume = "82"
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@techreport{hays1971faunal7,
    author = "Hays, J. D",
    title = "Faunal extinctions and reversals of the earth's magnetic field",
    year = "1971",
    howpublished = "Geological Society of America Bulletin, v. 82, p. 2433-2447",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Hays, J. D., 1971, Faunal extinctions and reversals of the earth's magnetic field: Geological Society of America Bulletin, v. 82, p. 2433-2447.}"
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@article{purrett1971magnetic,
    author = "Purrett, Louise",
    title = "Magnetfeldumkehrungen und biologische Aussterben",
    year = "1971",
    journal = "Science News",
    url = "https://doi.org/10.2307/3956505",
    doi = "10.2307/3956505",
    number = "18",
    openalex = "W2334051763",
    pages = "300",
    volume = "100"
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@misc{purrett1971magnetic14,
    author = "Purrett, L",
    title = "Magnetic reversals and biological extinctions",
    year = "1971",
    howpublished = "Science News, v. 100, p. 300",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Purrett, L., 1971, Magnetic reversals and biological extinctions: Science News, v. 100, p. 300.}"
}

@article{hays1972faunal,
    author = "HAYS, JAMES D.",
    title = "Faunal Extinctions and Reversals of the Earth's Magnetic Field: Reply",
    year = "1972",
    journal = "Geological Society of America Bulletin",
    url = "https://doi.org/10.1130/0016-7606(1972)83[2215:fearot]2.0.co;2",
    doi = "10.1130/0016-7606(1972)83[2215:fearot]2.0.co;2",
    number = "7",
    openalex = "W4250146624",
    pages = "2215",
    volume = "83"
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@article{mann1972faunal,
    author = "MANN, C. JOHN",
    title = "Faunal Extinctions and Reversals of the Earth's Magnetic Field: Diskussion",
    year = "1972",
    journal = "Geological Society of America Bulletin",
    url = "https://doi.org/10.1130/0016-7606(1972)83[2211:fearot]2.0.co;2",
    doi = "10.1130/0016-7606(1972)83[2211:fearot]2.0.co;2",
    number = "7",
    openalex = "W2000787067",
    pages = "2211",
    volume = "83"
}

@book{barnes1973origins1,
    author = "Barnes, T",
    title = "Origin's and Destiny of the Earth's Magnetic Field",
    year = "1973",
    publisher = "San Diego, California, Creation-Life Publishers, 64 p.; ICR Technical Monograph, no.4",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Barnes, T., 1973, Origin's and Destiny of the Earth's Magnetic Field: San Diego, California, Creation-Life Publishers, 64 p.; ICR Technical Monograph, no.4.}"
}

@article{crossref1973earth,
    title = "Earth' Magnetic Field: Dipolar Reversals",
    year = "1973",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/245185a0",
    doi = "10.1038/245185a0",
    number = "5422",
    openalex = "W4247608168",
    pages = "185-185",
    volume = "245"
}

@article{doi10113000167606197788383ucmsag20co2,
    author = "Álvarez, Walter und Arthur, Michael A. und Fischer, Alfred G. und Lowrie, William und Napoleone, Giovanni und Silvá, Isabella Premoli und Roggenthen, William",
    title = "Upper Cretaceous–Paleocene magnetic stratigraphy at Gubbio, Italy V. Type section for the Late Cretaceous-Paleocene geomagnetic reversal time scale",
    year = "1977",
    journal = "Geological Society of America Bulletin",
    url = "https://doi.org/10.1130/0016-7606(1977)88<383:ucmsag>2.0.co;2",
    doi = "10.1130/0016-7606(1977)88<383:ucmsag>2.0.co;2",
    openalex = "W2149596606"
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@misc{plotnick1980relationship13,
    author = "Plotnick, R. E",
    title = "Zusammenhang zwischen biologischen Aussterbeereignissen und geomagnetischen Umkehrungen",
    year = "1980",
    howpublished = "Geology, v. 8, p. 578-581",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Plotnick, R. E., 1980, Zusammenhang zwischen biologischen Aussterbeereignissen und geomagnetischen Umkehrungen: Geology, v. 8, p. 578-581.}"
}

@misc{barnes1981depletion2,
    author = "Barnes, T. G",
    title = "Erschöpfung des Erdmagnetfeldes",
    year = "1981",
    howpublished = "ICR Impact Series, v. 100, p. i-iv",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Barnes, T. G., 1981, Erschöpfung des Erdmagnetfeldes: ICR Impact Series, v. 100, p. i-iv.}"
}

Ein Tiefseesedimentkern aus der Karibik enthält eine Sedimentschicht, die stark mit meteoritischem Iridium angereichert ist. Diese Schicht liegt unter einer Schicht nordamerikanischer Mikrotektonite, die vor 34,4 Millionen Jahren datiert sind, und stimmt mit dem Aussterben von fünf wichtigen Radiolaria-Arten überein. Es wird angenommen, dass ein massiver, chemisch nicht differenzierter Meteorit mit der Erde kollidierte, die Tektonite erzeugte und vor 34 Millionen Jahren zu Aussterben führte.

@article{doi101126science2164548885,
    author = "Ganapathy, R.",
    title = "Evidence for a Major Meteorite Impact on the Earth 34 Million Years Ago: Implication for Eocene Extinctions",
    year = "1982",
    journal = "Science",
    abstract = "A deep-sea core from the Caribbean contains a layer of sediment highly enriched in meteoritic iridium. This layer underlies a layer of North American microtektites dated at 34.4 million years ago and coincides with the extinction of five major species of Radiolaria. It is suggested that a massive, chemically undifferentiated meteorite collided with the earth, producing the tektites and leading to extinctions 34 million years ago.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.216.4548.885",
    doi = "10.1126/science.216.4548.885",
    openalex = "W2004264006"
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@misc{barnes1983the3,
    author = "Barnes, T. G",
    title = "The Origin and Destiny of the Earth's Magnetic Field [2nd ed.]",
    year = "1983",
    howpublished = "El Cajon, California, Institute for Creation Research",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Barnes, T. G., 1983, The Origin and Destiny of the Earth's Magnetic Field [2nd ed.]: El Cajon, California, Institute for Creation Research.}"
}

@misc{barnes1983the4,
    author = "Barnes, T. G",
    title = "Das magnetische Erdalter",
    year = "1983",
    howpublished = "the Achilles Heel of evolution: ICR Impact Series, v. 122, p. i-iv",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Barnes, T. G., 1983, The earth's magnetic age: the Achilles Heel of evolution: ICR Impact Series, v. 122, p. i-iv.}"
}

@article{dalrymple1983can5,
    author = "Dalrymple, G. B",
    title = "Kann das Alter der Erde aus dem Zerfall ihres Magnetfelds bestimmt werden?",
    year = "1983",
    journal = "Journal of Geological Education, v. 31, p. 124-133",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Dalrymple, G. B., 1983, Can the earth be dated from the decay of its magnetic field?: Journal of Geological Education, v. 31, p. 124-133.}"
}

Um das Phänomen häufiger Umkehrungen axialer geozentrischer Dipolfelder zu verstehen, ist es unerlässlich, die spektrale Struktur geomagnetischer Umkehrungsreihen zu verstehen und nach möglichen exogenen (kosmischen) Faktoren zu suchen, die mit seinem dynamischen Verhalten verbunden sind. Ein Schema der Walsh-Spektralanalyse (das im Vergleich zur Fourier-Spektralanalyse und der Maximum-Entropy-Methode effizienter und geeigneter für binäre Prozesse ist) wurde erstmals auf die verfügbaren weltweiten paläomagnetischen Messungen während des Phanerozoikums (letzte 570 Millionen Jahre) angewendet. Die Ergebnisse postulieren eine langfristige Zyklicität in der magnetischen Stratigraphie mit Umkehrungsperioden von 285, 114, 64, 47 und 34 Millionen Jahren mit deutlicher Auflösung. Die ähnliche Analyse wurde weiter wiederholt, indem der gesamte Datensatz in zwei Teilreihen unterteilt wurde. Diese Ergebnisse zeigen mittlere Perioden von 71, 47 und 32 Mio. Jahren an. Diese Spitzen sind auf einem Vertrauensniveau von 90 % statistisch signifikant. Diese Ergebnisse stellen somit die weitgehend akzeptierte Theorie der Zufälligkeit geomagnetischer Umkehrungen für langfristige Sequenzen in Frage. Überraschenderweise wird die maximale spektrale Leistung für das Kosmische Jahr (285 Mio. Jahre) Term (Periode der vollständigen Umdrehung des Sonnensystems um das galaktische Zentrum der Milchstraße) gefunden. Die anderen Umkehrungsperioden stimmen gut mit den Perioden des Sonnensystems für galaktozentrische radiale Bewegung, Wechselwirkung der spiralförmigen Dichtewelle mit der galaktischen Umlaufbahn und solarer Oszillation innerhalb und außerhalb der Umlaufbahn überein. Eine solche bemerkenswerte Korrelation und Harmonie zwischen beobachteten Gravitationsphänomenen und terrestrischen Aufzeichnungen elektromagnetischer Prozesse im kosmischen Maßstab scheinen von fundamentaler Bedeutung für die makroskopische Physik zu sein.

@article{doi101029gl010i008p00713,
    author = "Negi, Janardan G. und Tiwari, R. K.",
    title = "Übereinstimmung der langfristigen Periodizitäten geomagnetischer Umkehrungen und galaktischer Bewegungen des Sonnensystems",
    year = "1983",
    journal = "Geophysical Research Letters",
    abstract = "Um das Phänomen häufiger Umkehrungen axialer geozentrischer Dipolfelder zu verstehen, ist es unerlässlich, die spektrale Struktur geomagnetischer Umkehrungsreihen zu verstehen und nach möglichen exogenen (kosmischen) Faktoren zu suchen, die mit seinem dynamischen Verhalten verbunden sind. Ein Schema der Walsh-Spektralanalyse (das im Vergleich zur Fourier-Spektralanalyse und der Maximum-Entropy-Methode effizienter und geeigneter für binäre Prozesse ist) wurde erstmals auf die verfügbaren weltweiten paläomagnetischen Messungen während des Phanerozoikums (letzte 570 Millionen Jahre) angewendet. Die Ergebnisse postulieren eine langfristige Zyklicität in der magnetischen Stratigraphie mit Umkehrungsperioden von 285, 114, 64, 47 und 34 Millionen Jahren mit deutlicher Auflösung. Die ähnliche Analyse wurde weiter wiederholt, indem der gesamte Datensatz in zwei Teilreihen unterteilt wurde. Diese Ergebnisse zeigen mittlere Perioden von 71, 47 und 32 Mio. Jahren an. Diese Spitzen sind auf einem Vertrauensniveau von 90 % statistisch signifikant. Diese Ergebnisse stellen somit die weitgehend akzeptierte Theorie der Zufälligkeit geomagnetischer Umkehrungen für langfristige Sequenzen in Frage. Überraschenderweise wird die maximale spektrale Leistung für das Kosmische Jahr (285 Mio. Jahre) Term (Periode der vollständigen Umdrehung des Sonnensystems um das galaktische Zentrum der Milchstraße) gefunden. Die anderen Umkehrungsperioden stimmen gut mit den Perioden des Sonnensystems für galaktozentrische radiale Bewegung, Wechselwirkung der spiralförmigen Dichtewelle mit der galaktischen Umlaufbahn und solarer Oszillation innerhalb und außerhalb der Umlaufbahn überein. Eine solche bemerkenswerte Korrelation und Harmonie zwischen beobachteten Gravitationsphänomenen und terrestrischen Aufzeichnungen elektromagnetischer Prozesse im kosmischen Maßstab scheinen von fundamentaler Bedeutung für die makroskopische Physik zu sein.",
    url = "https://doi.org/10.1029/gl010i008p00713",
    doi = "10.1029/gl010i008p00713",
    openalex = "W2103014435"
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@misc{jacobs1983reversals10,
    author = "Jacobs, J. A",
    title = "Reversals of the Earth's Magnetic Field",
    year = "1983",
    howpublished = "Bristol, Adam Hilger, Ltd., 230 p",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Jacobs, J. A., 1983, Reversals of the Earth's Magnetic Field: Bristol, Adam Hilger, Ltd., 230 p.}"
}

@book{merrill1983the12,
    author = "Merrill, R. T. und McElhinney, M. W",
    title = "The Earth's Magnetic Field",
    year = "1983",
    publisher = "London, New York, Academic Press, 410 S",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Merrill, R. T., und McElhinney, M. W., 1983, The Earth's Magnetic Field: London, New York, Academic Press, 410 S.}"
}

@misc{weisburd1984mapping16,
    author = "Weisburd, S",
    title = "Mapping the Earth's Magnetic Reversals",
    year = "1984",
    howpublished = "Science News, v. 126, p. 341",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Weisburd, S., 1984, Mapping the Earth's Magnetic Reversals: Science News, v. 126, p. 341.}"
}

@article{crossref1985magnetic,
    title = "Magnetfeldumkehrungen und Massenaussterben",
    year = "1985",
    journal = "Deep Sea Research Part B. Oceanographic Literature Review",
    url = "https://doi.org/10.1016/0198-0254(85)93060-2",
    doi = "10.1016/0198-0254(85)93060-2",
    number = "9",
    openalex = "W4240305065",
    pages = "777-778",
    volume = "32"
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@incollection{doi10100797814613031383,
    author = "Skiles, Durward D.",
    title = "The Geomagnetic Field Its Nature, History, and Biological Relevance",
    year = "1985",
    booktitle = "Topics in geobiology",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-1-4613-0313-8\_3",
    doi = "10.1007/978-1-4613-0313-8\_3",
    openalex = "W1012177450",
    references = "black1967cosmic, doi101029gm022, doi101029jb073i006p02119, doi101029jb084ib02p00615, doi101038227930a0, doi101038259177a0, doi101126science1543747349, doi101126science1633864237, doi101126science170679, doi101126science20343871355, doi101136bjo592111c, doi1023072756074, hays1971faunal, openalexw2278677522, openalexw2307523182, openalexw2989049194"
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@article{doi101038314341a0,
    author = "Raup, David M.",
    title = "Magnetfeldumkehrungen und Massenaussterben",
    year = "1985",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/314341a0",
    doi = "10.1038/314341a0",
    openalex = "W2000297916",
    references = "alvarez1980extraterrestrial, doi101029gl010i008p00713, doi101029jb089ib05p03354, doi101038308709a0, doi101038308718a0, doi101073pnas813801, doi101126science22346411135, doi101126science2264673437, doi101126science22646811427, hays1971faunal, openalexw2989049194"
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@misc{smith1985source15,
    author = "Smith, G. M",
    title = "Source of marine magnetic anomalies; some results from DSDP Leg 83",
    year = "1985",
    howpublished = "Geology, v. 13, p. 162-165",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Smith, G. M., 1985, Source of marine magnetic anomalies; some results from DSDP Leg 83: Geology, v. 13, p. 162-165.}"
}

@misc{weisburd1985modeling18,
    author = "Weisburd, S",
    title = "Modeling Magnetism",
    year = "1985",
    howpublished = "The Earth as a Dynamo: Science News, v. 128, p. 220",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Weisburd, S., 1985, Modeling Magnetism: The Earth as a Dynamo: Science News, v. 128, p. 220.}"
}

@misc{weisburd1985the17,
    author = "Weisburd, S",
    title = "The Earth's Magnetic Hiccup",
    year = "1985",
    howpublished = "Science News, v. 128, p. 218-220",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Weisburd, S., 1985, The Earth's Magnetic Hiccup: Science News, v. 128, p. 218-220.}"
}

Der Einschlag eines großen extraterrestrischen Objekts auf der Erde kann eine geomagnetische Umkehrung durch den folgenden Mechanismus hervorrufen: Staub aus dem Einschlagkrater und Ruß aus Bränden lösen eine Klimaveränderung und den Beginn einer kleinen Eiszeit aus. Die Umverteilung von Wasser in der Nähe des Äquators zu Eis in hohen Breiten verändert die Rotationsrate der Erdkruste und des Erdmantels. Wenn die Meeresspiegeländerung ausreichend groß (>10 Meter) und schnell (in wenigen hundert Jahren) ist, dann stört die Geschwindigkeitscherung im flüssigen Kern die Konvektionszellen, die den Dynamo antreiben. Die neu gebildeten Konvektionszellen verzerren und verheddern das vorherige Feld, wodurch der Dipolanteil nahezu auf Null reduziert wird, während die Energie in Multipolanteilen zunimmt. Schließlich wird ein Dipol durch dynamische Aktion wieder aufgebaut, und das Ereignis wird entweder als geomagnetische Umkehrung oder als Exkursion wahrgenommen. Plötzliche Klimaveränderungen aus anderen Ursachen wie Vulkanausbrüchen könnten ebenfalls Umkehrungen auslösen. Dieser Mechanismus mag nicht die alleinige Ursache für geomagnetische Umkehrungen sein, kann aber den schnellen Abfall des Dipolanteils vor einer Umkehrung, die Dominanz von Multipolanteilen während eines Übergangs, die Assoziationen von Mikrotekkiten, Temperaturabfällen und Aussterbeereignissen mit Umkehrungen sowie die mögliche Korrelation zwischen Spitzen in der Rate der geomagnetischen Umkehrungen und den Zeiten massiver Aussterbeereignisse erklären. Das Modell kann auch die langfristigen Änderungen der durchschnittlichen Umkehrungsrate erklären. Wir machen mehrere überprüfbare Vorhersagen.

@article{doi101029gl013i011p01177,
    author = "Muller, Richard A. und Morris, Donald E.",
    title = "Geomagnetische Umkehrungen durch Impakte auf der Erde",
    year = "1986",
    journal = "Geophysical Research Letters",
    abstract = "Der Einschlag eines großen extraterrestrischen Objekts auf der Erde kann eine geomagnetische Umkehrung durch den folgenden Mechanismus hervorrufen: Staub aus dem Einschlagkrater und Ruß aus Bränden lösen eine Klimaveränderung und den Beginn einer kleinen Eiszeit aus. Die Umverteilung von Wasser in der Nähe des Äquators zu Eis in hohen Breiten verändert die Rotationsrate der Erdkruste und des Erdmantels. Wenn die Meeresspiegeländerung ausreichend groß (>10 Meter) und schnell (in wenigen hundert Jahren) ist, dann stört die Geschwindigkeitscherung im flüssigen Kern die Konvektionszellen, die den Dynamo antreiben. Die neu gebildeten Konvektionszellen verzerren und verheddern das vorherige Feld, wodurch der Dipolanteil nahezu auf Null reduziert wird, während die Energie in Multipolanteilen zunimmt. Schließlich wird ein Dipol durch dynamische Aktion wieder aufgebaut, und das Ereignis wird entweder als geomagnetische Umkehrung oder als Exkursion wahrgenommen. Plötzliche Klimaveränderungen aus anderen Ursachen wie Vulkanausbrüchen könnten ebenfalls Umkehrungen auslösen. Dieser Mechanismus mag nicht die alleinige Ursache für geomagnetische Umkehrungen sein, kann aber den schnellen Abfall des Dipolanteils vor einer Umkehrung, die Dominanz von Multipolanteilen während eines Übergangs, die Assoziationen von Mikrotekkiten, Temperaturabfällen und Aussterbeereignissen mit Umkehrungen sowie die mögliche Korrelation zwischen Spitzen in der Rate der geomagnetischen Umkehrungen und den Zeiten massiver Aussterbeereignisse erklären. Das Modell kann auch die langfristigen Änderungen der durchschnittlichen Umkehrungsrate erklären. Wir machen mehrere überprüfbare Vorhersagen.",
    url = "https://doi.org/10.1029/gl013i011p01177",
    doi = "10.1029/gl013i011p01177",
    openalex = "W2027303276",
    references = "alvarez1980extraterrestrial, crossref1982geological, doi1010160033589474900076, doi101038314341a0, doi101073pnas813801, doi101098rsta19500014, doi101126science19442701121, doi101306m26490, doi102973dsdpproc291171975, hays1971faunal, openalexw1521644843, openalexw3160761443"
}

Die wahre Polwanderung, die Verschiebung des gesamten Mantels relativ zur Rotationsachse der Erde, wurde neu analysiert. In den letzten 200 Millionen Jahren war die wahre Polwanderung die meiste Zeit schnell (ungefähr 5 Zentimeter pro Jahr), mit Ausnahme einer bemerkenswerten Stillstandsphase von vor 170 bis 110 Millionen Jahren. Dieser Stillstand korreliert mit einer Abnahme der Umkehrfrequenz des Erdmagnetfeldes und Episoden des Kontinentalbruchs. Umgekehrt ist die wahre Polwanderung hoch, wenn die Umkehrfrequenz zunimmt. Es wird vorgeschlagen, dass intermittierende Konvektion die Dicke einer thermischen Grenzschicht am Mantelboden moduliert und folglich den Wärmefluss vom Kern zum Mantel. Die Emission heißer Thermale aus der Grenzschicht führt zu einer Zunahme der Mantelkonvektion und der wahren Polwanderung. Gleichzeitig führen kalte Thermale, die aus einer Grenzschicht an der Spitze des flüssigen Kerns freigesetzt werden, schließlich zu Umkehrungen. Änderungen der Lage der Subduktionszonen können die wahre Polwanderung ebenfalls beeinflussen. Ausgezeichnete Vulkanismus und Massenaussterben an den Kreide-Tertiär- und Perm-Trias-Grenzen könnten mit Thermalen zusammenhängen, die nach zwei ungewöhnlich langen Perioden ohne magnetische Umkehrungen freigesetzt wurden. Diese Umweltkatastrophen sind daher möglicherweise eine Folge thermischer und chemischer Kopplungen in dem mehrschichtigen Wärmemotor der Erde und nicht auf eine außerirdische Ursache zurückzuführen.

@article{doi101126science23748191140,
    author = "Courtillot, Vincent und Besse, Jean",
    title = "Magnetfeldumkehrungen, Polwanderung und Kern-Mantel-Kopplung",
    year = "1987",
    journal = "Science",
    abstract = "Die wahre Polwanderung, die Verschiebung des gesamten Mantels relativ zur Rotationsachse der Erde, wurde neu analysiert. In den letzten 200 Millionen Jahren war die wahre Polwanderung die meiste Zeit schnell (ungefähr 5 Zentimeter pro Jahr), mit Ausnahme einer bemerkenswerten Stillstandsphase von vor 170 bis 110 Millionen Jahren. Dieser Stillstand korreliert mit einer Abnahme der Umkehrfrequenz des Erdmagnetfeldes und Episoden des Kontinentalbruchs. Umgekehrt ist die wahre Polwanderung hoch, wenn die Umkehrfrequenz zunimmt. Es wird vorgeschlagen, dass intermittierende Konvektion die Dicke einer thermischen Grenzschicht am Mantelboden moduliert und folglich den Wärmefluss vom Kern zum Mantel. Die Emission heißer Thermale aus der Grenzschicht führt zu einer Zunahme der Mantelkonvektion und der wahren Polwanderung. Gleichzeitig führen kalte Thermale, die aus einer Grenzschicht an der Spitze des flüssigen Kerns freigesetzt werden, schließlich zu Umkehrungen. Änderungen der Lage der Subduktionszonen können die wahre Polwanderung ebenfalls beeinflussen. Ausgezeichnete Vulkanismus und Massenaussterben an den Kreide-Tertiär- und Perm-Trias-Grenzen könnten mit Thermalen zusammenhängen, die nach zwei ungewöhnlich langen Perioden ohne magnetische Umkehrungen freigesetzt wurden. Diese Umweltkatastrophen sind daher möglicherweise eine Folge thermischer und chemischer Kopplungen in dem mehrschichtigen Wärmemotor der Erde und nicht auf eine außerirdische Ursache zurückzuführen.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.237.4819.1140",
    doi = "10.1126/science.237.4819.1140",
    openalex = "W2060453905",
    references = "doi101029eo067i035p00649, doi101029jb091ib11p11519, doi101038314341a0, doi101038326143a0, doi101126science22746911161"
}

@article{loper1988a,
    author = "Loper, David E. und McCartney, Kevin und Buzyna, George",
    title = "A Model of Correlated Episodicity in Magnetic-Field Reversals, Climate, and Mass Extinctions",
    year = "1988",
    journal = "The Journal of Geology",
    url = "https://doi.org/10.1086/629189",
    doi = "10.1086/629189",
    number = "1",
    openalex = "W1972274221",
    pages = "1-15",
    volume = "96",
    references = "alvarez1980extraterrestrial, doi1010160012821x86901184, doi101029jb080i005p00705, doi101038230042a0, doi101073pnas813801, doi101126science21545391501, doi101126science23547931156, doi101130mem132p7, doi1011751520046919750320003teodtc20co2, doi101306m26490c6"
}

@misc{humphreys1989the8,
    author = "Humphreys, R",
    title = "The Mystery of the Earth's Magnetic Field",
    year = "1989",
    howpublished = "ICR Impact Series, v. 188, p. i-iv",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Humphreys, R., 1989, The Mystery of the Earth's Magnetic Field: ICR Impact Series, v. 188, p. i-iv.}"
}

Bearbeitete Themen umfassen: Kreide-Tertiär-Massenaussterben; geologische Indikatoren für Meteoritenkollisionen; Kohlendioxid-Katastrophen; Vulkanismus; klimatische Veränderungen; Geochemie; Mineralogie; Fossilien; biosphärische Traumata; Stratigraphie; mathematische Modelle; und Ozeandynamik.

@book{doi101130spe247,
    title = "Global Catastrophes in Earth History; An Interdisciplinary Conference on Impacts, Volcanism, and Mass Mortality",
    year = "1990",
    booktitle = "Geological Society of America eBooks",
    abstract = "Topics addressed include: Cretaceous-Tertiary mass extinctions; geologial indicators for meteorite collisions; carbon dioxide catastrophes; volcanism; climatic changes; geochemistry; mineralogy; fossil records; biospheric traumas; stratigraphy; mathematical models; and ocean dynamics.",
    url = "https://doi.org/10.1130/spe247",
    doi = "10.1130/spe247",
    openalex = "W370642989",
    references = "crossref1982geological, doi1010079783642708312, doi101029jb088ib03p02485, doi101086628623, doi101111j136530911979tb00935x, doi101130spe239p1, doi1023073514751, openalexw606525048"
}

Die Mars Observer magnetfeld-Untersuchung wird schnelle Vektormessungen des magnetischen Feldes des Mars über einen weiten dynamischen Bereich liefern. Die grundlegenden Ziele dieser Untersuchung sind (1) die Natur des magnetischen Feldes des Mars zu ermitteln, (2) geeignete Modelle für seine Darstellung zu entwickeln, die die internen Quellen des Magnetismus und die Effekte der Wechselwirkung mit dem Sonnenwind berücksichtigen, und (3) das magnetische Restfeld der Marskruste mit einer Auflösung abzubilden, die mit der Mars Observer Orbit-Höhe und der Bodenbahn-Trennung konsistent ist. Das für diese Mission implementierte grundlegende Instrumentarium ist eine synergistische Kombination aus einem dualen, triaxialen, Fluxgate-Magnetometer-System und einem Elektronen-Reflektometer mit Sensoren, die an einem Raumfahrzeug-Arm montiert sind. Das duale Magnetometer-System ermöglicht die Echtzeit-Schätzung und Korrektur von vom Raumfahrzeug erzeugten Feldern, während das Elektronen-Reflektometer Fernerkundungsfähigkeiten für magnetische Felder bietet. Diese Instrumente haben eine umfangreiche Raumfahrt-Erfahrung, und ähnliche Versionen davon wurden in zahlreichen Missionen wie Voyager, Magsat, International Solar Polar Mission (ISPM), Giotto, Active Magnetospheric Particle Tracer Explorers und Global Geospace Science (GGS) eingesetzt. Je nach unterstützter Telemetrierate werden mindestens 2–16 Vektormuster pro Sekunde erfasst. Das Instrument ist mikroprozessorgesteuert, kann teilweise im Flug neu programmiert werden und unterstützt das Paket-Telemetrie-Protokoll, das für Mars Observer implementiert wurde.

@article{doi10102992je00344,
    author = "Acuña, M. H. und Connerney, J. E. P. und Wasilewski, P. J. und Lin, R. P. und Anderson, K. A. und Carlson, C. W. und McFadden, J. und Curtis, D. W. und Rème, H. und Cros, A. und Médale, J. L. und Sauvaud, J. A. und d’Uston, C. und Bauer, S. J. und Cloutier, P. A. und Mayhew, M. A. und Ness, N. F.",
    title = "Mars Observer magnetfeld-Untersuchung",
    year = "1992",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Die Mars Observer magnetfeld-Untersuchung wird schnelle Vektormessungen des magnetischen Feldes des Mars über einen weiten dynamischen Bereich liefern. Die grundlegenden Ziele dieser Untersuchung sind (1) die Natur des magnetischen Feldes des Mars zu ermitteln, (2) geeignete Modelle für seine Darstellung zu entwickeln, die die internen Quellen des Magnetismus und die Effekte der Wechselwirkung mit dem Sonnenwind berücksichtigen, und (3) das magnetische Restfeld der Marskruste mit einer Auflösung abzubilden, die mit der Mars Observer Orbit-Höhe und der Bodenbahn-Trennung konsistent ist. Das für diese Mission implementierte grundlegende Instrumentarium ist eine synergistische Kombination aus einem dualen, triaxialen, Fluxgate-Magnetometer-System und einem Elektronen-Reflektometer mit Sensoren, die an einem Raumfahrzeug-Arm montiert sind. Das duale Magnetometer-System ermöglicht die Echtzeit-Schätzung und Korrektur von vom Raumfahrzeug erzeugten Feldern, während das Elektronen-Reflektometer Fernerkundungsfähigkeiten für magnetische Felder bietet. Diese Instrumente haben eine umfangreiche Raumfahrt-Erfahrung, und ähnliche Versionen davon wurden in zahlreichen Missionen wie Voyager, Magsat, International Solar Polar Mission (ISPM), Giotto, Active Magnetospheric Particle Tracer Explorers und Global Geospace Science (GGS) eingesetzt. Je nach unterstützter Telemetrierate werden mindestens 2–16 Vektormuster pro Sekunde erfasst. Das Instrument ist mikroprozessorgesteuert, kann teilweise im Flug neu programmiert werden und unterstützt das Paket-Telemetrie-Protokoll, das für Mars Observer implementiert wurde.",
    url = "https://doi.org/10.1029/92je00344",
    doi = "10.1029/92je00344",
    openalex = "W2012600981"
}

Sedimente haben sich als unwiderstehliche Ziele für Versuche erwiesen, die relativen Schwankungen des Erdmagnetfeldes zu bestimmen, aufgrund der Möglichkeit langer und kontinuierlicher Sequenzen, die gut datiert sind und eine vernünftige globale Verteilung aufweisen. Die Annahme, die paläointensitätsstudien unter Verwendung sedimentärer Sequenzen zugrunde liegt, ist, dass Sedimente einen Aufzeichnung bewahren, die die Stärke des Magnetfeldes widerspiegelt, als sie abgelagert wurden. Frühe theoretische Arbeiten schlugen vor, dass aufgrund der kurzen Zeit, die erforderlich ist, damit eine Ansammlung magnetischer Partikel im Wasser ins Gleichgewicht mit dem umgebenden Magnetfeld kommt, keine Abhängigkeit vom Magnetfeld erwartet wird. Dennoch zeigten eine Reihe von Experimenten, dass sedimentäre Magnetisierungen entsprechend dem Feld variierten, wenn auch nicht immer in einer einfachen, linearen Weise. Experimente, bei denen die Sedimente in Anwesenheit eines Feldes gerührt wurden (um Bioturbation zu simulieren), zeigten eine vernünftig lineare Beziehung zum angewendeten Feld, und diese Ergebnisse weckten die Hoffnung, dass Schwankungen des Erdmagnetfeldes tatsächlich aus geeigneten sedimentären Sequenzen rekonstruiert werden könnten. Die Untersuchung bestehender paläointensitätsdatensätze ermöglicht es, einige allgemeine Schlussfolgerungen zu ziehen. Es scheint, dass sedimentäre Sequenzen viel Information über die Schwankungen der relativen paläointensität des Erdmagnetfeldes liefern können und tun dies tatsächlich. Der dynamische Bereich sedimentärer Datensätze ist vergleichbar mit denen, die aus thermischen Remanenzen gewonnen wurden. Darüber hinaus zeigt sich bei direktem Vergleich mit solchen unabhängigen Maßnahmen von Magnetfeldschwankungen wie Beryllium-Isotopenverhältnissen und thermisch blockierten Remanenzen eine erhebliche Übereinstimmung zwischen den verschiedenen Aufzeichnungen. Wenn über Zeitskalen von Hunderten bis Tausenden von Jahren betrachtet, zeigen relative paläointensitätsdatensätze, die mehr als einige tausend Kilometer voneinander entfernt liegen, wenig Ähnlichkeit miteinander, was darauf hindeutet, dass sie von nicht-dipolarem Feldverhalten dominiert werden. Wenn jedoch über Zeitskalen von einigen Zehntausend bis Hunderttausenden von Jahren betrachtet, zeigen die Aufzeichnungen Kohärenz über große Distanzen (zumindest Tausende von Kilometern) und können Änderungen im Dipolfeld widerspiegeln. Basierend auf einer Sequenz, die die Brunhes- und Matuyama-Chrons umfasst, hat sich das Magnetfeld in den letzten paar Hunderttausenden von Jahren mit einer Periode von etwa 40 ka oszilliert, aber diese Oszillationen sind im Aufzeichnung vor etwa 300 ka nicht klar; daher sind sie wahrscheinlich kein inhärentes Merkmal des geomagnetischen Feldes, und die Übereinstimmung der Oszillationsperiode mit der der Obliquität ist wahrscheinlich ein Zufall.

@article{doi10102993rg01771,
    author = "Tauxe, Lisa",
    title = "Sedimentary records of relative paleointensity of the geomagnetic field: Theory and practice",
    year = "1993",
    journal = "Reviews of Geophysics",
    abstract = "Sedimente haben sich als unwiderstehliche Ziele für Versuche erwiesen, die relativen Schwankungen des Erdmagnetfeldes zu bestimmen, aufgrund der Möglichkeit langer und kontinuierlicher Sequenzen, die gut datiert sind und eine vernünftige globale Verteilung aufweisen. Die Annahme, die paläointensitätsstudien unter Verwendung sedimentärer Sequenzen zugrunde liegt, ist, dass Sedimente einen Aufzeichnung bewahren, die die Stärke des Magnetfeldes widerspiegelt, als sie abgelagert wurden. Frühe theoretische Arbeiten schlugen vor, dass aufgrund der kurzen Zeit, die erforderlich ist, damit eine Ansammlung magnetischer Partikel im Wasser ins Gleichgewicht mit dem umgebenden Magnetfeld kommt, keine Abhängigkeit vom Magnetfeld erwartet wird. Dennoch zeigten eine Reihe von Experimenten, dass sedimentäre Magnetisierungen entsprechend dem Feld variierten, wenn auch nicht immer in einer einfachen, linearen Weise. Experimente, bei denen die Sedimente in Anwesenheit eines Feldes gerührt wurden (um Bioturbation zu simulieren), zeigten eine vernünftig lineare Beziehung zum angewendeten Feld, und diese Ergebnisse weckten die Hoffnung, dass Schwankungen des Erdmagnetfeldes tatsächlich aus geeigneten sedimentären Sequenzen rekonstruiert werden könnten. Die Untersuchung bestehender paläointensitätsdatensätze ermöglicht es, einige allgemeine Schlussfolgerungen zu ziehen. Es scheint, dass sedimentäre Sequenzen viel Information über die Schwankungen der relativen paläointensität des Erdmagnetfeldes liefern können und tun dies tatsächlich. Der dynamische Bereich sedimentärer Datensätze ist vergleichbar mit denen, die aus thermischen Remanenzen gewonnen wurden. Darüber hinaus zeigt sich bei direktem Vergleich mit solchen unabhängigen Maßnahmen von Magnetfeldschwankungen wie Beryllium-Isotopenverhältnissen und thermisch blockierten Remanenzen eine erhebliche Übereinstimmung zwischen den verschiedenen Aufzeichnungen. Wenn über Zeitskalen von Hunderten bis Tausenden von Jahren betrachtet, zeigen relative paläointensitätsdatensätze, die mehr als einige tausend Kilometer voneinander entfernt liegen, wenig Ähnlichkeit miteinander, was darauf hindeutet, dass sie von nicht-dipolarem Feldverhalten dominiert werden. Wenn jedoch über Zeitskalen von einigen Zehntausend bis Hunderttausenden von Jahren betrachtet, zeigen die Aufzeichnungen Kohärenz über große Distanzen (zumindest Tausende von Kilometern) und können Änderungen im Dipolfeld widerspiegeln. Basierend auf einer Sequenz, die die Brunhes- und Matuyama-Chrons umfasst, hat sich das Magnetfeld in den letzten paar Hunderttausenden von Jahren mit einer Periode von etwa 40 ka oszilliert, aber diese Oszillationen sind im Aufzeichnung vor etwa 300 ka nicht klar; daher sind sie wahrscheinlich kein inhärentes Merkmal des geomagnetischen Feldes, und die Übereinstimmung der Oszillationsperiode mit der der Obliquität ist wahrscheinlich ein Zufall.",
    url = "https://doi.org/10.1029/93rg01771",
    doi = "10.1029/93rg01771",
    openalex = "W2096716153",
    references = "doi101029rg010i001p00213"
}

Das Geotail-Satellitenträgerfahrzeug führt ein hochauflösendes Magnetfeld-Experiment durch, um Magnetfelddaten im Frequenzbereich unter 50 Hz bereitzustellen. Dieses Experiment umfasst Dual-Fluxgate-Magnetometer und ein Suchspulen-Magnetometer. Fluxgate-Sensoren sind in Abständen von 4 m und 6 m vom Satelliten auf einem ausfahrbaren Mast montiert, um satellitengenerierte Störungen zu reduzieren. Sowohl die äußeren als auch die inneren Fluxgate-Magnetometer verfügen über 7 automatisch umschaltbare Bereiche von ±16 nT bis ±65536 nT (Vollskala) und Auflösungen, die einer 15-Bit A/D-Umsetzung in jedem Bereich entsprechen. Die Grundabtastrate für die A/D-Umsetzung beträgt 128 Hz für beide Magnetometer. Abgetastete Signale werden für das Telemetrie-System auf 16 Vektoren/s für das äußere Magnetometer und 4 Vektoren/s für das innere Magnetometer gemittelt. Zeitliche Ableitungen des Magnetfeldes im Frequenzbereich von 1-50 Hz (128 Vektor-Proben/s) werden vom dreikomponentigen Suchspulen-Magnetometer (auf einem anderen Mast positioniert) in einem Abstand von 4 m vom Satelliten erfasst. Fluxgate-Daten werden kontinuierlich mit derselben Rate für beide Betriebsmodi (Echtzeit und aufgezeichnet) gewonnen, während Suchspulendaten nur im Echtzeit-Telemetrie-Betrieb erfasst werden. Die Instrumente wurden nach der Mast-Ausfahrt am 4. September 1992 betrieben und arbeiten derzeit in allen Modi wie vorgesehen. Die Details dieses Experiments und die ersten Beobachtungen werden vorgestellt.

@article{doi105636jgg467,
    author = "Kokubun, Susumu und Yamamoto, Tatsundo und Acuña, M. H. und Hayashi, K. und Shiokawa, K. und Kawano, Hideaki",
    title = "The GEOTAIL Magnetic Field Experiment.",
    year = "1994",
    journal = "Journal of geomagnetism and geoelectricity",
    abstract = "Das Geotail-Satellitenträgerfahrzeug führt ein hochauflösendes Magnetfeld-Experiment durch, um Magnetfelddaten im Frequenzbereich unter 50 Hz bereitzustellen. Dieses Experiment umfasst Dual-Fluxgate-Magnetometer und ein Suchspulen-Magnetometer. Fluxgate-Sensoren sind in Abständen von 4 m und 6 m vom Satelliten auf einem ausfahrbaren Mast montiert, um satellitengenerierte Störungen zu reduzieren. Sowohl die äußeren als auch die inneren Fluxgate-Magnetometer verfügen über 7 automatisch umschaltbare Bereiche von ±16 nT bis ±65536 nT (Vollskala) und Auflösungen, die einer 15-Bit A/D-Umsetzung in jedem Bereich entsprechen. Die Grundabtastrate für die A/D-Umsetzung beträgt 128 Hz für beide Magnetometer. Abgetastete Signale werden für das Telemetrie-System auf 16 Vektoren/s für das äußere Magnetometer und 4 Vektoren/s für das innere Magnetometer gemittelt. Zeitliche Ableitungen des Magnetfeldes im Frequenzbereich von 1-50 Hz (128 Vektor-Proben/s) werden vom dreikomponentigen Suchspulen-Magnetometer (auf einem anderen Mast positioniert) in einem Abstand von 4 m vom Satelliten erfasst. Fluxgate-Daten werden kontinuierlich mit derselben Rate für beide Betriebsmodi (Echtzeit und aufgezeichnet) gewonnen, während Suchspulendaten nur im Echtzeit-Telemetrie-Betrieb erfasst werden. Die Instrumente wurden nach der Mast-Ausfahrt am 4. September 1992 betrieben und arbeiten derzeit in allen Modi wie vorgesehen. Die Details dieses Experiments und die ersten Beobachtungen werden vorgestellt.",
    url = "https://doi.org/10.5636/jgg.46.7",
    doi = "10.5636/jgg.46.7",
    openalex = "W2086149029",
    references = "doi10102990ja02464"
}

Empirische, datenbasierte Modelle des Magnetosphärenmagnetfeldes wurden in den letzten Jahren weit verbreitet eingesetzt. Die bestehenden Modelle (Tsyganenko, 1987, 1989a) weisen jedoch drei schwerwiegende Mängel auf: (1) eine instabile „de facto" Magnetopause, (2) eine grobe Parametrisierung durch den Kp-Index und (3) Ungenauigkeiten in den Bz-Werten des äquatorialen Magnetoschwanzes. Dieser Artikel beschreibt einen neuen Ansatz zum Problem; die wesentlichen neuen Merkmale sind (1) eine realistische Form und Größe der Magnetopause, basierend auf Anpassungen an eine große Anzahl beobachteter Durchgänge (ermöglichend eine Parametrisierung durch den Sonnenwinddruck), (2) eine vollständig kontrollierte Abschirmung des Magnetfeldes, das von allen magnetosphärischen Stromsystemen erzeugt wird, (3) neue flexible Darstellungen für den Schwanz- und Ringstrom sowie (4) ein neues „richtungsabhängiges" Kriterium zur Anpassung des Modellfeldes an Satellitendaten, das eine verbesserte Genauigkeit für die Feldlinienkartierung bietet. Ergebnisse aus ersten Versuchen zur Erstellung von Modellen, die aus diesen Modulen zusammengesetzt und an Satellitendatensätzen kalibriert wurden, werden vorgestellt.

@article{doi10102994ja03193,
    author = "Tsyganenko, N. A.",
    title = "Modeling the Earth's magnetospheric magnetic field confined within a realistic magnetopause",
    year = "1995",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Empirical data‐based models of the magnetospheric magnetic field have been widely used during recent years. However, the existing models (Tsyganenko, 1987, 1989a) have three serious deficiencies: (1) an unstable “de facto” magnetopause, (2) a crude parametrization by the K p index, and (3) inaccuracies in the equatorial magnetotail B z values. This paper describes a new approach to the problem; the essential new features are (1) a realistic shape and size of the magnetopause, based on fits to a large number of observed crossings (allowing a parametrization by the solar wind pressure), (2) fully controlled shielding of the magnetic field produced by all magnetospheric current systems, (3) new flexible representations for the tail and ring currents, and (4) a new “directional” criterion for fitting the model field to spacecraft data, providing improved accuracy for field line mapping. Results are presented from initial efforts to create models assembled from these modules and calibrated against spacecraft data sets.",
    url = "https://doi.org/10.1029/94ja03193",
    doi = "10.1029/94ja03193",
    openalex = "W2161501266",
    references = "doi10102990ja02464"
}

@article{doi101038377203a0,
    author = "Glatzmaiers, Gary A. und Roberts, Paul",
    title = "Eine dreidimensionale selbstkonsistente Computersimulation eines geomagnetischen Feldumkehrs",
    year = "1995",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/377203a0",
    doi = "10.1038/377203a0",
    openalex = "W1997989802"
}

Wir untersuchen 65 Änderungen der ionosphärischen Konvektion, die mit Änderungen der Y- und Z-Komponenten des interplanetaren Magnetfelds (IMF) verbunden sind. Wir messen die IMF-Umorientierungen (für alle außer sechs der Ereignisse) am Wind-Satelliten. Bei 22 der Ereignisse wird die IMF-Umorientierung sowohl von Wind als auch von IMP 8 klar beobachtet. Verschiedene Methoden werden verwendet, um die Ausbreitungszeit des IMF zwischen den beiden Satelliten zu schätzen. Wir finden, dass die Verwendung des Magnetfelds vor der IMF-Orientierungsänderung den kleinsten Fehler in der erwarteten Ausbreitungszeit ergibt. Das IMF wird dann zum Magnetopause propagiert. Die Kommunikationszeit zwischen dem Zeitpunkt, an dem das IMF den Magnetopause trifft, und dem Beginn der Konvektionsänderung wird auf 8,4 (±8,2) min geschätzt. Die resultierende Änderung des ionosphärischen Potentials wird untersucht, indem ein Basis-Potentialmuster von den sich ändernden Potentialmustern subtrahiert wird. Aus diesen Restmustern werden eine Reihe von Schlussfolgerungen gezogen: (1) der Ort der Konvektionsänderung ist stationär, was impliziert, dass die Konvektionsänderung vom Cusp-Bereich auf den Rest der Ionosphäre in einer Frage von Sekunden übertragen wird und dass das elektrische Feld, das entlang des Cusps kartiert wird, das gesamte tagesseitige ionosphärische Konvektionsmuster steuert; (2) die Form der Konvektionsänderung in der Ionosphäre hängt von der IMF-Komponente ab, die sich ändert, was auf die Änderung der Verschmelzungsrate am tagesseitigen Magnetopause hinweist; (3) 62% der Ereignisse ändern sich linear von einem Zustand in einen anderen, während 11% der Ereignisse sich asymptotisch ändern; (4) die Änderung des ionosphärischen Potentials ist linear mit der Größe der IMF-Orientierung korreliert, wobei Bz-Änderungen einen größeren Proportionalitätsfaktor haben als By-Änderungen; (5) die ionosphärische Konvektion benötigt im Durchschnitt 13 min, um sich vollständig neu zu konfigurieren; und (6) einige der ionosphärischen Konvektionsänderungen ereignen sich auf einer Zeitskala, die kürzer ist als die der entsprechenden IMF-Umorientierung, möglicherweise als Ergebnis einer Schwellenwertbildung in der tagesseitigen Verschmelzungsregion.

@article{doi10102997ja03328,
    author = "Ridley, A. J. und Lu, Gang und Clauer, C. R. und Papitashvili, V. O.",
    title = "Eine statistische Studie der ionosphärischen Konvektionsantwort auf sich ändernde interplanetare Magnetfeldbedingungen unter Verwendung der assimilativen Kartierung der ionosphärischen Elektrodynamik-Technik",
    year = "1998",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Wir untersuchen 65 Änderungen der ionosphärischen Konvektion, die mit Änderungen der Y- und Z-Komponenten des interplanetaren Magnetfelds (IMF) verbunden sind. Wir messen die IMF-Umorientierungen (für alle außer sechs der Ereignisse) am Wind-Satelliten. Bei 22 der Ereignisse wird die IMF-Umorientierung sowohl von Wind als auch von IMP 8 klar beobachtet. Verschiedene Methoden werden verwendet, um die Ausbreitungszeit des IMF zwischen den beiden Satelliten zu schätzen. Wir finden, dass die Verwendung des Magnetfelds vor der IMF-Orientierungsänderung den kleinsten Fehler in der erwarteten Ausbreitungszeit ergibt. Das IMF wird dann zum Magnetopause propagiert. Die Kommunikationszeit zwischen dem Zeitpunkt, an dem das IMF den Magnetopause trifft, und dem Beginn der Konvektionsänderung wird auf 8,4 (±8,2) min geschätzt. Die resultierende Änderung des ionosphärischen Potentials wird untersucht, indem ein Basis-Potentialmuster von den sich ändernden Potentialmustern subtrahiert wird. Aus diesen Restmustern werden eine Reihe von Schlussfolgerungen gezogen: (1) der Ort der Konvektionsänderung ist stationär, was impliziert, dass die Konvektionsänderung vom Cusp-Bereich auf den Rest der Ionosphäre in einer Frage von Sekunden übertragen wird und dass das elektrische Feld, das entlang des Cusps kartiert wird, das gesamte tagesseitige ionosphärische Konvektionsmuster steuert; (2) die Form der Konvektionsänderung in der Ionosphäre hängt von der IMF-Komponente ab, die sich ändert, was auf die Änderung der Verschmelzungsrate am tagesseitigen Magnetopause hinweist; (3) 62\% der Ereignisse ändern sich linear von einem Zustand in einen anderen, während 11\% der Ereignisse sich asymptotisch ändern; (4) die Änderung des ionosphärischen Potentials ist linear mit der Größe der IMF-Orientierung korreliert, wobei Bz-Änderungen einen größeren Proportionalitätsfaktor haben als By-Änderungen; (5) die ionosphärische Konvektion benötigt im Durchschnitt 13 min, um sich vollständig neu zu konfigurieren; und (6) einige der ionosphärischen Konvektionsänderungen ereignen sich auf einer Zeitskala, die kürzer ist als die der entsprechenden IMF-Umorientierung, möglicherweise als Ergebnis einer Schwellenwertbildung in der tagesseitigen Verschmelzungsregion.",
    url = "https://doi.org/10.1029/97ja03328",
    doi = "10.1029/97ja03328",
    openalex = "W4252934049",
    references = "doi10102990ja02464"
}

Die Oberseite der flüssigen äußeren Erdkugel liegt fast 2900 km unter der Erdoberfläche, sodass wir sie niemals direkt beobachten können. Dieser heiße, dichte, eisenreiche flüssige Körper befindet sich ständig in Bewegung und ist die Quelle des Erdmagnetfeldes. Eine der dynamischsten Erscheinungsformen dieses flüssigen Körpers an der Erdoberfläche ist vielleicht ein Umkehrvorgang des geomagnetischen Feldes. Leider ereignete sich die jüngste Polartäuschung vor etwa 780 ka, sodass wir einen Übergang niemals direkt beobachtet haben. Es scheint, dass ein Polartäuschungsprozess viele menschliche Lebensspannen umfasst, sodass kein Mensch das Phänomen in seiner Gesamtheit zeugen wird. Somit bleibt uns die verlockende Aussicht, dass paläomagnetische Aufzeichnungen von Polartäuschungen einige Geheimnisse des tiefen Erdinneren verraten könnten. Sicherlich, wenn es Systematik im Umkehrprozess gibt und diese dokumentiert werden kann, wird dies erhebliche Informationen über die Natur des untersten Mantels und der äußeren Kernschicht offenbaren. Trotz ihrer Langsamkeit auf menschlicher Zeitskala ereignen sich Polartäuschungen auf geologischer Zeitskala fast augenblicklich. Diese Schnelligkeit, zusammen mit Einschränkungen im paläomagnetischen Aufzeichnungsprozess, verbietet eine umfassende Beschreibung eines beliebigen Umkehrungsübergangs sowohl jetzt als auch in absehbarer Zukunft, was die Fragen einschränkt, die in diesem Stadium sinnvoll gestellt werden können. Das natürliche Modell für das geomagnetische Feld ist ein Satz von sphärischen Harmonik-Komponenten, und wir sind nicht in der Lage, ein zuverlässiges Modell selbst für die ersten paar harmonischen Terme während eines Übergangs zu erhalten. Dennoch ist es prinzipiell möglich, Aussagen über den harmonischen Charakter eines geomagnetischen Polartäuschungsübergangs zu treffen, ohne eine strenge sphärische Harmonik-Beschreibung eines solchen zu haben. Zum Beispiel können harmonische Beschreibungen jüngster geomagnetischer Polartäuschungen, die rein zonal sind, ausgeschlossen werden (ein zonales Harmonik ändert sich nicht entlang einer Breitengradlinie). Das Gewinnen von Informationen über Übergänge hat sich als schwierig erwiesen, aber es scheint vernünftig, die folgenden Schlussfolgerungen mit unterschiedlichen Grad der Sicherheit zu ziehen. Es scheint eine erhebliche Abnahme der mittleren Intensität des Dipolfeldes während eines Übergangs auf etwa 25 % seines üblichen Wertes zu geben. Die Dauer eines durchschnittlichen geomagnetischen Polartäuschungsübergangs ist nicht gut bekannt, liegt aber wahrscheinlich zwischen 1000 und 8000 Jahren. Werte außerhalb dieser Grenzen wurden berichtet, aber wir geben Gründe dafür an, warum solche Ausreißer wahrscheinlich Artefakte sind. Der Umkehrungsprozess ist wahrscheinlich länger als die Manifestation der Umkehrung an der Erdoberfläche, wie sie in paläomagnetischen Richtungsdaten aufgezeichnet ist. Ein Konvektionsstillstand während eines geomagnetischen Polartäuschungsübergangs scheint unwahrscheinlich, und Freie-Abkling-Modelle für Umkehrungen scheinen im Allgemeinen mit den Daten unvereinbar zu sein. Dies impliziert, dass bestimmte Theoreme in der Dynamotheorie, wie das Cowling-Theorem, nicht herangezogen werden sollten, um den Ursprung von Umkehrungen zu erklären. Leider bleibt die detaillierte Beschreibung von Richtungsänderungen während Übergängen umstritten. Im Gegensatz zur allgemeinen Meinung können bestimmte niedrigergradige nicht-dipolare Felder während eines Übergangs eine signifikante longitudinale Einschränkung virtueller geomagnetischer Pole (VGP) erzeugen. Die Daten sind derzeit unzureichend, um Ansprüche einer longitudinalen Dipol-Einschränkung, VGP-Clustering oder anderer Systematik während Polartäuschungen zu widerlegen oder zu verifizieren.

@article{doi1010291998rg900004,
    author = "Merrill, Ronald T. and McFadden, Phillip L.",
    title = "Geomagnetische Polartätsübergänge",
    year = "1999",
    journal = "Reviews of Geophysics",
    abstract = "Die Oberseite der flüssigen äußeren Erdkruste liegt etwa 2900 km unter der Erdoberfläche, sodass wir sie niemals direkt beobachten können. Dieser heiße, dichte, eisenreiche flüssige Körper befindet sich in ständiger Bewegung und ist die Quelle des Erdmagnetfeldes. Eine der dynamischsten Erscheinungsformen dieses fluiden Körpers an der Erdoberfläche ist möglicherweise ein Umkehrvorgang des geomagnetischen Feldes. Leider ereignete sich der jüngste Polartätsübergang vor etwa 780 ka, sodass wir einen Übergang niemals direkt beobachtet haben. Es scheint, dass ein Polartätsübergang viele menschliche Lebensspannen umfasst, sodass kein Mensch das Phänomen in seiner Gesamtheit miterleben wird. Somit bleibt uns die verlockende Aussicht, dass paläomagnetische Aufzeichnungen von Polartätsübergängen einige Geheimnisse des tiefen Erdinneren verraten könnten. Sicherlich, wenn es Systematik im Umkehrprozess gibt und diese dokumentiert werden kann, wird dies erhebliche Informationen über die Natur des tiefsten Mantels und der äußeren Kernschicht offenbaren. Trotz ihrer Langsamkeit auf menschlicher Zeitskala ereignen sich Polartätsübergänge auf geologischer Zeitskala fast augenblicklich. Diese Schnelligkeit zusammen mit Einschränkungen im paläomagnetischen Aufzeichnungsprozess verbietet eine umfassende Beschreibung eines Umkehrübergangs sowohl jetzt als auch in absehbarer Zukunft, was die Fragen einschränkt, die in diesem Stadium sinnvoll gestellt werden können. Das natürliche Modell für das geomagnetische Feld ist ein Satz von sphärischen Harmonischen, und wir sind nicht in der Lage, ein zuverlässiges Modell für selbst die ersten paar harmonischen Terme während eines Übergangs zu erhalten. Dennoch ist es prinzipiell möglich, Aussagen über den harmonischen Charakter eines geomagnetischen Polartätsübergangs zu treffen, ohne eine strenge sphärische harmonische Beschreibung eines solchen zu haben. Zum Beispiel können harmonische Beschreibungen jüngster geomagnetischer Polartätsübergänge, die rein zonal sind, ausgeschlossen werden (ein zonales Harmonisches ändert sich nicht entlang einer Breitengradlinie). Das Gewinnen von Informationen über Übergänge hat sich als schwierig erwiesen, aber es scheint vernünftig, die folgenden Schlussfolgerungen mit unterschiedlichen Grad der Sicherheit zu ziehen. Es scheint, dass während eines Übergangs eine erhebliche Abnahme der mittleren Intensität des Dipolfeldes auf etwa 25 % seines üblichen Wertes stattfindet. Die Dauer eines durchschnittlichen geomagnetischen Polartätsübergangs ist nicht gut bekannt, liegt aber wahrscheinlich zwischen 1000 und 8000 Jahren. Werte außerhalb dieser Grenzen wurden berichtet, aber wir geben Gründe an, warum solche Ausreißer wahrscheinlich Artefakte sind. Der Umkehrprozess ist wahrscheinlich länger als die Manifestation des Umkehrvorgangs an der Erdoberfläche, wie sie in paläomagnetischen Richtungsdaten aufgezeichnet ist. Ein Konvektionsstillstand während eines geomagnetischen Polartätsübergangs scheint unwahrscheinlich, und Freidekay-Modelle für Umkehrungen scheinen im Allgemeinen mit den Daten unvereinbar zu sein. Dies impliziert, dass bestimmte Sätze in der Dynamotheorie, wie der Cowling-Satz, nicht herangezogen werden sollten, um den Ursprung von Umkehrungen zu erklären. Leider bleibt die detaillierte Beschreibung von Richtungsänderungen während Übergängen umstritten. Im Gegensatz zur allgemeinen Meinung können bestimmte Niedriggrad-Nondipolfelder während eines Übergangs eine signifikante longitudinale Einschränkung virtueller geomagnetischer Pole (VGP) erzeugen. Die Daten sind derzeit unzureichend, um Ansprüche einer longitudinalen Dipol-Einschränkung, VGP-Gruppierung oder anderer Systematik während Polartätsübergängen zu widerlegen oder zu verifizieren.",
    url = "https://doi.org/10.1029/1998rg900004",
    doi = "10.1029/1998rg900004",
    openalex = "W2019528239",
    references = "doi101029gl013i011p01177"
}

@article{doi10103820420,
    author = "Guyodo, Yohan und Valet, Jean‐Pierre",
    title = "Globale Änderungen der Intensität des Erdmagnetfeldes während der letzten 800 kyr",
    year = "1999",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/20420",
    doi = "10.1038/20420",
    openalex = "W1556482552"
}

@incollection{crossref2000magnetic,
    title = "Magnetfeld-Umkehrungen",
    year = "2000",
    booktitle = "International Geophysics",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0074-6142(00)80097-2",
    doi = "10.1016/s0074-6142(00)80097-2",
    openalex = "W4229682381",
    pages = "137-182"
}

Paleomagnetische und umweltmagnetische Studien werden häufig an Proben durchgeführt, die Mischungen magnetischer Minerale und/oder Korngrößen enthalten. Haupt-Hystereseschleifen werden routinemäßig verwendet, um Informationen über Variationen in der magnetischen Mineralogie und der Korngröße bereitzustellen. Standard-Hystereseparameter liefern jedoch eine Messung der Gesamtmagnetischen Eigenschaften, anstatt eine Unterscheidung zwischen den magnetischen Komponenten zu ermöglichen, die zur Magnetisierung einer Probe beitragen. Im Gegensatz dazu können First-Order-Reversal-Curve (FORC)-Diagramme, die wir hier beschreiben, verwendet werden, um die verschiedenen Komponenten in einer gemischten magnetischen Mineralassemblage zu identifizieren und zu unterscheiden. Wir verwenden Magnetisierungsdaten aus einer Klasse von partiellen Hystereseschleifen, die als First-Order-Reversal-Curves (FORCs) bekannt sind, und transformieren die Daten in Konturplots (FORC-Diagramme) einer zweidimensionalen Verteilungsfunktion. Die FORC-Verteilung liefert Informationen über Teilchenschaltfelder und lokale Wechselwirkungsfelder für die Assemblage magnetischer Teilchen innerhalb einer Probe. Superparamagnetische, einkomponentige und mehrkomponentige Körner sowie magnetostatische Wechselwirkungen erzeugen alle charakteristische und distincte Manifestationen auf einem FORC-Diagramm. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass FORC-Diagramme verwendet werden können, um eine breite Palette natürlicher Proben zu charakterisieren, und dass sie detailliertere Informationen über die magnetischen Teilchen in einer Probe liefern als standardmäßige Interpretationsschemata, die Hysteresedaten verwenden. Es wird notwendig sein, die Technik weiterzuentwickeln, um eine quantitativere Interpretation magnetischer Assemblagen zu ermöglichen; jedoch entfernt sogar die qualitative Interpretation von FORC-Diagrammen viele der Ambiguitäten, die inhärent für Hysteresedaten sind.

@article{doi1010292000jb900326,
    author = "Roberts, Andrew P. und Pike, Christopher R. und Verosub, Kenneth L.",
    title = "First‐order reversal curve diagrams: A new tool for characterizing the magnetic properties of natural samples",
    year = "2000",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Paleomagnetische und umweltmagnetische Studien werden häufig an Proben durchgeführt, die Mischungen magnetischer Minerale und/oder Korngrößen enthalten. Haupt-Hystereseschleifen werden routinemäßig verwendet, um Informationen über Variationen in der magnetischen Mineralogie und der Korngröße bereitzustellen. Standard-Hystereseparameter liefern jedoch eine Messung der Gesamtmagnetischen Eigenschaften, anstatt eine Unterscheidung zwischen den magnetischen Komponenten zu ermöglichen, die zur Magnetisierung einer Probe beitragen. Im Gegensatz dazu können First-Order-Reversal-Curve (FORC)-Diagramme, die wir hier beschreiben, verwendet werden, um die verschiedenen Komponenten in einer gemischten magnetischen Mineralassemblage zu identifizieren und zu unterscheiden. Wir verwenden Magnetisierungsdaten aus einer Klasse von partiellen Hystereseschleifen, die als First-Order-Reversal-Curves (FORCs) bekannt sind, und transformieren die Daten in Konturplots (FORC-Diagramme) einer zweidimensionalen Verteilungsfunktion. Die FORC-Verteilung liefert Informationen über Teilchenschaltfelder und lokale Wechselwirkungsfelder für die Assemblage magnetischer Teilchen innerhalb einer Probe. Superparamagnetische, einkomponentige und mehrkomponentige Körner sowie magnetostatische Wechselwirkungen erzeugen alle charakteristische und distincte Manifestationen auf einem FORC-Diagramm. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass FORC-Diagramme verwendet werden können, um eine breite Palette natürlicher Proben zu charakterisieren, und dass sie detailliertere Informationen über die magnetischen Teilchen in einer Probe liefern als standardmäßige Interpretationsschemata, die Hysteresedaten verwenden. Es wird notwendig sein, die Technik weiterzuentwickeln, um eine quantitativere Interpretation magnetischer Assemblagen zu ermöglichen; jedoch entfernt sogar die qualitative Interpretation von FORC-Diagrammen viele der Ambiguitäten, die inhärent für Hysteresedaten sind.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2000jb900326",
    doi = "10.1029/2000jb900326",
    openalex = "W2045044499",
    references = "doi101016b9780080092355500267, doi101346ccmn19580070122"
}

Vier magnetische Polumkehrungen, die während zwei numerischen Simulationen des Glatzmaier–Roberts-Geodynamo auftraten, zeigen ein Verhaltensspektrum, das in mancher Hinsicht den Aufzeichnungen echter Umkehrungen des Erdmagnetfeldes ähnelt und in anderer Hinsicht zusätzliche Einblicke bietet. Zwei Umkehrungen ereigneten sich während der homogenen Simulation, die einen räumlich einheitlichen Wärmestrom an der Kern-Mantel-Grenze (CMB) vorschreibt; und zwei traten während der tomographischen Simulation auf, die einen variablen CMB-Wärmestrom definiert, der einem niedrigen Ordnungs-Modell der seismischen Geschwindigkeit aus einer tomographischen Untersuchung des unteren Mantels folgt. Alle außer einer wurden innerhalb von 2000–7000 (Modell-)Jahren abgeschlossen, während die zweite tomographische Umkehrung 22 000 Jahre dauerte. Die beiden homogenen Übergänge zeigen niedrige Intensitäten, die typisch für echte Umkehrungen sind, mit einer längeren Variation, die dem sogenannten „Sägezahn"-Verhalten ähnelt. Während der ersten tomographischen Umkehrung treten in einigen Regionen extrem hohe nicht-dipolare Felder auf, das Ergebnis starker Bereiche vertikalen Flusses, die in weniger als 100 Jahren erscheinen und sich über weitere mehrere hundert Jahre schnell ausdehnen. Die Intensität während der zweiten tomographischen Umkehrung ist für eine lange Zeit ungewöhnlich niedrig, und große Amplituden-Oszillationen in der Richtung sind häufig. Die Felder in der Mitte der Polumkehrungen sind für alle außer der ersten tomographischen Umkehrung überwiegend nicht-dipolar. Eine besteht aus sphärischen Harmonischen, die hauptsächlich antisymmetrisch zum Äquator sind, zwei aus symmetrischen Harmonischen und eine aus einer Mischung von symmetrischen und antisymmetrischen Harmonischen. Trotz dieser großen Vielfalt an Merkmalen treten alle Umkehrungen auf, wenn der Trend der nicht-dipolaren Energie ansteigt. Schließlich zeigt die Dichte der Übergangsvirtuellen geomagnetischen Pole in den tomographischen Simulationen nach einem Lauf von 300 kyr und zwei Umkehrungen eine grobe statistische Korrelation mit Bereichen eines höheren als durchschnittlichen CMB-Wärmestroms und bietet damit einige Unterstützung für Hypothesen bevorzugter Bänder und Flecken.

@article{doi101098rsta20000578,
    author = "Coe, Robert S. und Hongre, Lionel und Glatzmaier, Gary A.",
    title = "Eine Untersuchung simulierter geomagnetischer Umkehrungen aus paläomagnetischer Sicht",
    year = "2000",
    journal = "Philosophical Transactions of the Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences",
    abstract = "Vier magnetische Polumkehrungen, die während zwei numerischen Simulationen des Glatzmaier–Roberts-Geodynamo auftraten, zeigen ein Verhaltensspektrum, das in mancher Hinsicht den Aufzeichnungen echter Umkehrungen des Erdmagnetfeldes ähnelt und in anderer Hinsicht zusätzliche Einblicke bietet. Zwei Umkehrungen ereigneten sich während der homogenen Simulation, die einen räumlich einheitlichen Wärmestrom an der Kern-Mantel-Grenze (CMB) vorschreibt; und zwei traten während der tomographischen Simulation auf, die einen variablen CMB-Wärmestrom definiert, der einem niedrigen Ordnungs-Modell der seismischen Geschwindigkeit aus einer tomographischen Untersuchung des unteren Mantels folgt. Alle außer einer wurden innerhalb von 2000–7000 (Modell-)Jahren abgeschlossen, während die zweite tomographische Umkehrung 22 000 Jahre dauerte. Die beiden homogenen Übergänge zeigen niedrige Intensitäten, die typisch für echte Umkehrungen sind, mit einer längeren Variation, die dem sogenannten „Sägezahn"-Verhalten ähnelt. Während der ersten tomographischen Umkehrung treten in einigen Regionen extrem hohe nicht-dipolare Felder auf, das Ergebnis starker Bereiche vertikalen Flusses, die in weniger als 100 Jahren erscheinen und sich über weitere mehrere hundert Jahre schnell ausdehnen. Die Intensität während der zweiten tomographischen Umkehrung ist für eine lange Zeit ungewöhnlich niedrig, und große Amplituden-Oszillationen in der Richtung sind häufig. Die Felder in der Mitte der Polumkehrungen sind für alle außer der ersten tomographischen Umkehrung überwiegend nicht-dipolar. Eine besteht aus sphärischen Harmonischen, die hauptsächlich antisymmetrisch zum Äquator sind, zwei aus symmetrischen Harmonischen und eine aus einer Mischung von symmetrischen und antisymmetrischen Harmonischen. Trotz dieser großen Vielfalt an Merkmalen treten alle Umkehrungen auf, wenn der Trend der nicht-dipolaren Energie ansteigt. Schließlich zeigt die Dichte der Übergangsvirtuellen geomagnetischen Pole in den tomographischen Simulationen nach einem Lauf von 300 kyr und zwei Umkehrungen eine grobe statistische Korrelation mit Bereichen eines höheren als durchschnittlichen CMB-Wärmestroms und bietet damit einige Unterstützung für Hypothesen bevorzugter Bänder und Flecken.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rsta.2000.0578",
    doi = "10.1098/rsta.2000.0578",
    openalex = "W2123259125",
    references = "doi101029gl013i011p01177"
}

Junge Loggerhead-Meerschildkröten (Caretta caretta) aus Ostflorida unternehmen eine transozeanische Wanderung, bei der sie schrittweise den Nordatlantik umkreisen, bevor sie an die nordamerikanische Küste zurückkehren. Hier berichten wir, dass sich Jungtiere, wenn sie Magnetfeldern ausgesetzt werden, die denen in drei weit voneinander entfernten ozeanischen Regionen entsprechen, durch Schwimmen in Richtungen verhalten, die in jedem Fall dazu beitragen, die Schildkröten innerhalb der Strömungen des Nordatlantischen Wirbels zu halten und die Bewegung entlang des Wanderweges zu erleichtern. Diese Ergebnisse legen nahe, dass junge Loggerhead-Meerschildkröten ein Orientierungssystem besitzen, in dem regionale Magnetfelder als Navigationsmarken fungieren und Änderungen der Schwimmrichtung an entscheidenden geografischen Grenzen auslösen.

@article{doi101126science1064557,
    author = "Lohmann, Kenneth J. und Cain, Shaun D. und Dodge, Susan A. und Lohmann, Catherine M. F.",
    title = "Regionale Magnetfelder als Navigationsmarken für Meeresschildkröten",
    year = "2001",
    journal = "Science",
    abstract = "Junge Loggerhead-Meerschildkröten (Caretta caretta) aus Ostflorida unternehmen eine transozeanische Wanderung, bei der sie schrittweise den Nordatlantik umkreisen, bevor sie an die nordamerikanische Küste zurückkehren. Hier berichten wir, dass sich Jungtiere, wenn sie Magnetfeldern ausgesetzt werden, die denen in drei weit voneinander entfernten ozeanischen Regionen entsprechen, durch Schwimmen in Richtungen verhalten, die in jedem Fall dazu beitragen, die Schildkröten innerhalb der Strömungen des Nordatlantischen Wirbels zu halten und die Bewegung entlang des Wanderweges zu erleichtern. Diese Ergebnisse legen nahe, dass junge Loggerhead-Meerschildkröten ein Orientierungssystem besitzen, in dem regionale Magnetfelder als Navigationsmarken fungieren und Änderungen der Schwimmrichtung an entscheidenden geografischen Grenzen auslösen.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.1064557",
    doi = "10.1126/science.1064557",
    openalex = "W2019330298",
    references = "doi10100797814613031383"
}

@article{doi10114297898127970010042,
    author = "Morrison, D.",
    title = "VULKANE NICHT ASTEROIDE, VERURSACHTEN MASSIVE ARTAUSSTERBEN, DAS DINOSSAUREN ETC. TÖTET: ERKLÄRUNG FÜR DIE UMDREHUNGEN DES ERDMAGNETFELDES",
    year = "2001",
    booktitle = "The Science and Culture Series - Kernstrategie und Friedlichstechnologie",
    url = "https://www.semanticscholar.org/paper/4ad79e4b7c6d1be59de1e988ccc7d7f7287c6102",
    doi = "10.1142/9789812797001\_0042",
    is_oa = "true",
    pages = "392-393",
    semanticscholar_id = "4ad79e4b7c6d1be59de1e988ccc7d7f7287c6102"
}

Viele Meerestiere, einschließlich Lachsen und Meeresschildkröten, wandern über weite Ozeanflächen, bevor sie als Erwachsene in ihre Geburtsgebiete zurückkehren, um sich fortzupflanzen. Wie Tiere solche Leistungen der Rückkehr an den Geburtsort vollbringen, bleibt ein anhaltendes Rätsel. Lachsen ist bekannt, dass sie chemische Signale nutzen, um ihre Heimatflüsse am Ende der Laichwanderungen zu identifizieren. Solche Signale reichen jedoch nicht weit genug ins Meer, um Wanderbewegungen zu leiten, die an offenen Meeresorten hunderte oder tausende Kilometer entfernt beginnen. Ebenso unbekannt ist, wie Meeresschildkröten ihre Brutgebiete von entfernten Standorten erreichen. Beide Lachsen und Meeresschildkröten detektieren jedoch das Erdmagnetfeld und nutzen es als Richtungsanzeiger. Darüber hinaus beziehen Meeresschildkröten Positionsdaten aus zwei magnetischen Elementen (Einfallswinkel und Intensität), die weltweit vorhersagbar variieren und verschiedenen geografischen Gebieten einzigartige magnetische Signaturen verleihen. Hier schlagen wir vor, dass Lachsen und Meeresschildkröten das Magnetfeld ihrer Geburtsgebiete prägen und diese Information später nutzen, um die Rückkehr an den Geburtsort zu steuern. Diese neue Hypothese bietet die erste plausible Erklärung dafür, wie Meerestiere von entfernten ozeanischen Orten zu ihren Geburtsgebieten navigieren können. Die Hypothese scheint mit den gegenwärtigen und jüngsten Raten der Feldänderung (sekuläre Variation) vereinbar zu sein; eine Implikation ist jedoch, dass ungewöhnlich schnelle Änderungen im Erdmagnetfeld, wie sie gelegentlich während geomagnetischer Polumkehrungen auftreten, ökologische Prozesse durch die Störung der Rückkehr an den Geburtsort beeinträchtigen können, was zu weit verbreiteten Kolonisierungsereignissen und Veränderungen der Populationsstruktur führt.

@article{doi101073pnas0801859105,
    author = "Lohmann, Kenneth J. und Putman, Nathan F. und Lohmann, Catherine M. F.",
    title = "Geomagnetische Prägung: Eine vereinheitlichende Hypothese zur langstreckigen Rückkehr an den Geburtsort bei Lachsen und Meeresschildkröten",
    year = "2008",
    journal = "Proceedings of the National Academy of Sciences",
    abstract = "Viele Meerestiere, einschließlich Lachsen und Meeresschildkröten, wandern über weite Ozeanflächen, bevor sie als Erwachsene in ihre Geburtsgebiete zurückkehren, um sich fortzupflanzen. Wie Tiere solche Leistungen der Rückkehr an den Geburtsort vollbringen, bleibt ein anhaltendes Rätsel. Lachsen ist bekannt, dass sie chemische Signale nutzen, um ihre Heimatflüsse am Ende der Laichwanderungen zu identifizieren. Solche Signale reichen jedoch nicht weit genug ins Meer, um Wanderbewegungen zu leiten, die an offenen Meeresorten hunderte oder tausende Kilometer entfernt beginnen. Ebenso unbekannt ist, wie Meeresschildkröten ihre Brutgebiete von entfernten Standorten erreichen. Beide Lachsen und Meeresschildkröten detektieren jedoch das Erdmagnetfeld und nutzen es als Richtungsanzeiger. Darüber hinaus beziehen Meeresschildkröten Positionsdaten aus zwei magnetischen Elementen (Einfallswinkel und Intensität), die weltweit vorhersagbar variieren und verschiedenen geografischen Gebieten einzigartige magnetische Signaturen verleihen. Hier schlagen wir vor, dass Lachsen und Meeresschildkröten das Magnetfeld ihrer Geburtsgebiete prägen und diese Information später nutzen, um die Rückkehr an den Geburtsort zu steuern. Diese neue Hypothese bietet die erste plausible Erklärung dafür, wie Meerestiere von entfernten ozeanischen Orten zu ihren Geburtsgebieten navigieren können. Die Hypothese scheint mit den gegenwärtigen und jüngsten Raten der Feldänderung (sekuläre Variation) vereinbar zu sein; eine Implikation ist jedoch, dass ungewöhnlich schnelle Änderungen im Erdmagnetfeld, wie sie gelegentlich während geomagnetischer Polumkehrungen auftreten, ökologische Prozesse durch die Störung der Rückkehr an den Geburtsort beeinträchtigen können, was zu weit verbreiteten Kolonisierungsereignissen und Veränderungen der Populationsstruktur führt.",
    url = "https://doi.org/10.1073/pnas.0801859105",
    doi = "10.1073/pnas.0801859105",
    openalex = "W1969749603",
    references = "doi10100797814613031383"
}

Zusammenfassung Die Erde ist in den Sonnenwind eingebettet, diesem ständig strömenden, extrem dünnen ionisierten Gas, das von der Sonne ausgeht. Es ist das geomagnetische Feld, das den Sonnenwind-Plasma davon abhält, direkt auf die irdische Atmosphäre aufzutreffen. Es ist auch das geomagnetische Feld, das den Eintritt energiereicher Teilchen kosmischen und solarer Herkunft in die Atmosphäre moderiert und kontrolliert. Während geomagnetischer Polartäterswechsel zerfällt das irdische Magnetfeld auf etwa 10 % seines aktuellen Wertes. Auch ändert sich die Topologie des Magnetfeldes von einer dipol-dominierten Struktur zu einer multipol-dominierten Topologie. Was passiert mit dem Erdsystem während eines solchen Polartäterswechsels, das heißt, während Episoden eines schwachen Übergangsfeldes? Welche Modifikationen der Konfiguration der irdischen Magnetosphäre sind zu erwarten? Gibt es einen Einfluss auf die Atmosphäre durch die verstärkte Teilchenbeschussung? Was sind die möglichen Auswirkungen auf die Biosphäre? Ist ein Polartäterswechsel ein weiteres Beispiel für einen kosmischen Katastrophe? Eine Übersicht über das aktuelle Verständnis des Problems wird gegeben. Auch ein erstes, illustrierendes Modell wird diskutiert, um die Komplexität jeder biosphärischen Reaktion auf Polartäterswechsel zu umreißen.

@article{doi101017s1473550409990073,
    author = "Glaßmeier, Karl‐Heinz und Richter, O. und Vogt, Joachim und Möbus, Petra und Schwalb, Antje",
    title = "The Sun, geomagnetic polarity transitions, and possible biospheric effects: review and illustrating model",
    year = "2009",
    journal = "International Journal of Astrobiology",
    abstract = "Zusammenfassung Die Erde ist in den Sonnenwind eingebettet, diesem ständig strömenden, extrem dünnen ionisierten Gas, das von der Sonne ausgeht. Es ist das geomagnetische Feld, das den Sonnenwind-Plasma davon abhält, direkt auf die irdische Atmosphäre aufzutreffen. Es ist auch das geomagnetische Feld, das den Eintritt energiereicher Teilchen kosmischen und solarer Herkunft in die Atmosphäre moderiert und kontrolliert. Während geomagnetischer Polartäterswechsel zerfällt das irdische Magnetfeld auf etwa 10 % seines aktuellen Wertes. Auch ändert sich die Topologie des Magnetfeldes von einer dipol-dominierten Struktur zu einer multipol-dominierten Topologie. Was passiert mit dem Erdsystem während eines solchen Polartäterswechsels, das heißt, während Episoden eines schwachen Übergangsfeldes? Welche Modifikationen der Konfiguration der irdischen Magnetosphäre sind zu erwarten? Gibt es einen Einfluss auf die Atmosphäre durch die verstärkte Teilchenbeschussung? Was sind die möglichen Auswirkungen auf die Biosphäre? Ist ein Polartäterswechsel ein weiteres Beispiel für einen kosmischen Katastrophe? Eine Übersicht über das aktuelle Verständnis des Problems wird gegeben. Auch ein erstes, illustrierendes Modell wird diskutiert, um die Komplexität jeder biosphärischen Reaktion auf Polartäterswechsel zu umreißen.",
    url = "https://doi.org/10.1017/s1473550409990073",
    doi = "10.1017/s1473550409990073",
    openalex = "W2119458115",
    references = "black1967cosmic, doi1010160304380088900579, doi101016s1011134498001821, doi1010291999rg000059, doi101029rg026i001p00131, doi10103820420, doi101038377203a0, doi101039b700020k, doi101039c0pp90036b, doi101098rsta20000574, doi104319lo1962720137, hays1972faunal, mann1972faunal"
}

Die Evolution des Lebens wird durch Schwankungen des atmosphärischen Sauerstoffgehalts und der Intensität des Erdmagnetfeldes beeinflusst. Sauerstoff kann nach dem Aufnehmen von Impuls vom Sonnenwind als Ionen in den interplanetaren Raum entweichen, aber das starke Dipolfeld der Erde reduziert die Effizienz des Impulstransfers und die Ionenabflussrate, außer während der Zeit der geomagnetischen Polumkehr, wenn das Feld in seiner Stärke signifikant geschwächt wird und in seiner Morphologie marsähnlich wird. Die neuesten für das Phanerozoikum verfügbaren Datenbanken zeigen, dass die Umkehrrate zunahm und der atmosphärische Sauerstoffgehalt abnahm, wenn die marine Vielfalt ein allmähliches Muster von Massenaussterben über Millionen von Jahren zeigte. Wir schlagen vor, dass die akkumulierte Sauerstoffentweichung während eines Intervalls erhöhter Umkehrrate zu einem katastrophalen Abfall des Sauerstoffgehalts geführt haben könnte, der als Ursache für Massenaussterben bekannt ist. Wir simulierten die Sauerstoffionen-Entweichungsrate für das Trias-Jura-Ereignis unter Verwendung eines modifizierten martianischen Ionenentweichungsmodells mit einer Eingabe von ruhigem Sonnenwind, der von sonnenähnlichen Sternen abgeleitet wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass die geomagnetische Polumkehr die Sauerstoffentweichungsrate nur um 3–4 Größenordnungen erhöhen könnte, wenn das Magnetfeld extrem schwach war, selbst ohne Berücksichtigung von Weltraumwettereffekten. Dies deutet darauf hin, dass unsere Hypothese eine mögliche Erklärung für eine Korrelation zwischen geomagnetischen Polumkehrungen und Massenaussterben sein könnte. Daher sollte, wenn diese kausale Beziehung tatsächlich existiert, ein „viele-zu-eins"-Szenario vorliegen, anstatt des zuvor betrachteten „eins-zu-eins"-Szenarios, und das planetare Magnetfeld sollte für die planetare Bewohnbarkeit viel wichtiger sein als bisher gedacht.

@article{doi101016jepsl201403018,
    author = "Wei, Yong und Pu, Z. Y. und Zong, Qiugang und Wan, Weixing und Ren, Zhipeng und Fräenz, M. und Dubinin, E. und Tian, Feng und Shi, Quanqi und Fu, Suiyan und Hong, Minghua",
    title = "Oxygen escape from the Earth during geomagnetic reversals: Implications to mass extinction",
    year = "2014",
    journal = "Earth and Planetary Science Letters",
    abstract = "Die Evolution des Lebens wird durch Schwankungen des atmosphärischen Sauerstoffgehalts und der Intensität des Erdmagnetfeldes beeinflusst. Sauerstoff kann nach dem Aufnehmen von Impuls vom Sonnenwind als Ionen in den interplanetaren Raum entweichen, aber das starke Dipolfeld der Erde reduziert die Effizienz des Impulstransfers und die Ionenabflussrate, außer während der Zeit der geomagnetischen Polumkehr, wenn das Feld in seiner Stärke signifikant geschwächt wird und in seiner Morphologie marsähnlich wird. Die neuesten für das Phanerozoikum verfügbaren Datenbanken zeigen, dass die Umkehrrate zunahm und der atmosphärische Sauerstoffgehalt abnahm, wenn die marine Vielfalt ein allmähliches Muster von Massenaussterben über Millionen von Jahren zeigte. Wir schlagen vor, dass die akkumulierte Sauerstoffentweichung während eines Intervalls erhöhter Umkehrrate zu einem katastrophalen Abfall des Sauerstoffgehalts geführt haben könnte, der als Ursache für Massenaussterben bekannt ist. Wir simulierten die Sauerstoffionen-Entweichungsrate für das Trias-Jura-Ereignis unter Verwendung eines modifizierten martianischen Ionenentweichungsmodells mit einer Eingabe von ruhigem Sonnenwind, der von sonnenähnlichen Sternen abgeleitet wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass die geomagnetische Polumkehr die Sauerstoffentweichungsrate nur um 3–4 Größenordnungen erhöhen könnte, wenn das Magnetfeld extrem schwach war, selbst ohne Berücksichtigung von Weltraumwettereffekten. Dies deutet darauf hin, dass unsere Hypothese eine mögliche Erklärung für eine Korrelation zwischen geomagnetischen Polumkehrungen und Massenaussterben sein könnte. Daher sollte, wenn diese kausale Beziehung tatsächlich existiert, ein „viele-zu-eins"-Szenario vorliegen, anstatt des zuvor betrachteten „eins-zu-eins"-Szenarios, und das planetare Magnetfeld sollte für die planetare Bewohnbarkeit viel wichtiger sein als bisher gedacht.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.epsl.2014.03.018",
    doi = "10.1016/j.epsl.2014.03.018",
    openalex = "W2064186232",
    references = "doi101007s1121401096596"
}

Die MAVEN-Magnetfelduntersuchung ist Teil eines umfassenden Teilchen- und Feld-Subsystemes, das die magnetischen und elektrischen Felder sowie die Plasmaumgebung des Mars und dessen Wechselwirkung mit dem Sonnenwind messen wird. Die Magnetfeldinstrumentierung besteht aus zwei unabhängigen dreiaxialen Fluxgate-Magnetometer-Sensoren, die ferngesteuert an den äußeren Enden der beiden Solarpaneele auf kleinen Verlängerungen („Boomlets") montiert sind. Die Sensoren werden von unabhängigen und funktional identischen Elektronikbaugruppen gesteuert, die in das Teilchen- und Feld-Subsystem integriert sind und ihre Energie aus redundanten Stromversorgungen innerhalb dieses Systems beziehen. Jedes Magnetometer misst das umgebende Vektor-Magnetfeld über einen weiten dynamischen Bereich (bis zu 65.536 nT pro Achse) mit einer Auflösung von 0,008 nT im empfindlichsten dynamischen Bereich und einer Genauigkeit von besser als 0,05 %. Beide Magnetometer sampeln das umgebende Magnetfeld mit einer intrinsischen Abtastrate von 32 Vektorschutz pro Sekunde. Telemetrie wird von jedem Magnetometer einmal pro Sekunde an das Teilchen- und Feld-Paket übertragen und anschließend nach einer gewissen Neuformatierung an die Raumsonde weitergeleitet. Das Magnetfeld-Datenvolumen kann durch Mittelung und Dezimierung reduziert werden, wenn dies zur Einhaltung der Telemetrie-Allokationen notwendig ist, sowie durch Anwendung von Datenkompression unter Verwendung eines verlustfreien 8-Bit-Differenzierungsschemas. Das MAVEN-Magnetfeld-Experiment kann im Flug neu konfiguriert werden, um unerwartete Bedürfnisse zu erfüllen, und ist vollständig hardware-redundant. Ein Raumfahrzeug-Magnetfeld-Kontrollprogramm wurde implementiert, um eine magnetisch saubere Umgebung für die Magnetfeldsensoren zu gewährleisten, und der MAVEN-Missionsplan sieht gelegentliche Raumfahrzeug-Manöver vor – mehrere Rotationen um die Raumfahrzeug-$x$- und $z$-Achsen –, um Raumfahrzeugfelder und/oder Instrumentenoffsete im Flug zu charakterisieren.

@article{doi101007s1121401501694,
    author = "Connerney, J. E. P. und Espley, J. R. und Lawton, P. und Murphy, Simon J. und Odom, J. und Oliversen, R. J. und Sheppard, D.",
    title = "The MAVEN Magnetic Field Investigation",
    year = "2015",
    journal = "Space Science Reviews",
    abstract = "Die MAVEN-Magnetfelduntersuchung ist Teil eines umfassenden Teilchen- und Feld-Subsystemes, das die magnetischen und elektrischen Felder sowie die Plasmaumgebung des Mars und dessen Wechselwirkung mit dem Sonnenwind messen wird. Die Magnetfeldinstrumentierung besteht aus zwei unabhängigen dreiaxialen Fluxgate-Magnetometer-Sensoren, die ferngesteuert an den äußeren Enden der beiden Solarpaneele auf kleinen Verlängerungen („Boomlets") montiert sind. Die Sensoren werden von unabhängigen und funktional identischen Elektronikbaugruppen gesteuert, die in das Teilchen- und Feld-Subsystem integriert sind und ihre Energie aus redundanten Stromversorgungen innerhalb dieses Systems beziehen. Jedes Magnetometer misst das umgebende Vektor-Magnetfeld über einen weiten dynamischen Bereich (bis zu 65.536 nT pro Achse) mit einer Auflösung von 0,008 nT im empfindlichsten dynamischen Bereich und einer Genauigkeit von besser als 0,05 %. Beide Magnetometer sampeln das umgebende Magnetfeld mit einer intrinsischen Abtastrate von 32 Vektorschutz pro Sekunde. Telemetrie wird von jedem Magnetometer einmal pro Sekunde an das Teilchen- und Feld-Paket übertragen und anschließend nach einer gewissen Neuformatierung an die Raumsonde weitergeleitet. Das Magnetfeld-Datenvolumen kann durch Mittelung und Dezimierung reduziert werden, wenn dies zur Einhaltung der Telemetrie-Allokationen notwendig ist, sowie durch Anwendung von Datenkompression unter Verwendung eines verlustfreien 8-Bit-Differenzierungsschemas. Das MAVEN-Magnetfeld-Experiment kann im Flug neu konfiguriert werden, um unerwartete Bedürfnisse zu erfüllen, und ist vollständig hardware-redundant. Ein Raumfahrzeug-Magnetfeld-Kontrollprogramm wurde implementiert, um eine magnetisch saubere Umgebung für die Magnetfeldsensoren zu gewährleisten, und der MAVEN-Missionsplan sieht gelegentliche Raumfahrzeug-Manöver vor – mehrere Rotationen um die Raumfahrzeug-$x$- und $z$-Achsen –, um Raumfahrzeugfelder und/oder Instrumentenoffsete im Flug zu charakterisieren.",
    url = "https://doi.org/10.1007/s11214-015-0169-4",
    doi = "10.1007/s11214-015-0169-4",
    openalex = "W2127338106",
    references = "doi101126science2845415790"
}

Polaritätsumkehrungen des geomagnetischen Feldes sind ein Hauptmerkmal des Erd-Dynamos. Fragen bleiben bestehen bezüglich der dynamischen Prozesse, die Umkehrungen hervorrufen, und der Eigenschaften des geomagnetischen Feldes während eines Polartätsübergangs. Eine große Anzahl paläomagnetischer Umkehrungsprotokolle wurde in den letzten 50 Jahren erlangt, um die Struktur und Geometrie des Übergangsfeldes besser zu begrenzen. Darüber hinaus haben numerische Dynamosimulationen in den letzten zwei Jahrzehnten auch Einblicke in den Umkehrmechanismus geliefert. Dennoch bestehen trotz der großen paläomagnetischen Datenbank kontroverse Interpretationen von Aufzeichnungen des Übergangsfeldes fort; sie resultieren aus zwei Eigenschaften, die allen Umkehrungen inhärent sind, von denen beide eine mehrdeutige Analyse schädigen. Einerseits ist der Umkehrprozess schnell und erfordert eine adäquate zeitliche Auflösung. Andererseits können schwache Feldintensitäten während einer Umkehrung die Treue der magnetischen Aufzeichnung in sedimentären Aufzeichnungen beeinträchtigen. Dieser Artikel zielt darauf ab, die wichtigsten Umkehrungsmerkmale, die aus paläomagnetischen Aufzeichnungen abgeleitet wurden, kritisch zu überprüfen und einige dieser Merkmale im Lichte numerischer Simulationen zu analysieren. Wir diskutieren im Detail die Treue des Signals, das aus paläomagnetischen Aufzeichnungen extrahiert wurde, und widmen besondere Aufmerksamkeit ihrer Auflösung bezüglich des Zeitpunkts und der Mechanismen, die in den Magnetisierungsprozess involviert sind. Aufzeichnungen aus marinen Sedimenten dominieren die Datenbank. Sie führen zu Modellen des Übergangsfeldes, die oft zu einer Überinterpretation der Daten führen. Folglich versuchen wir, robuste Ergebnisse (und ihre nachfolgenden Interpretationen) von solchen zu trennen, die nicht auf einem starken beobachtungsbezogenen Fundament stehen. Schließlich diskutieren wir neue Wege, die Fortschritte begünstigen sollten, um das Verhalten des Übergangsfeldes besser zu charakterisieren und zu verstehen.

@article{doi1010022015rg000506,
    author = "Valet, Jean‐Pierre und Fournier, Alexandre",
    title = "Entschlüsselung von Aufzeichnungen geomagnetischer Umkehrungen",
    year = "2016",
    journal = "Reviews of Geophysics",
    abstract = "Polaritätsumkehrungen des geomagnetischen Feldes sind ein Hauptmerkmal des Erd-Dynamos. Fragen bleiben bestehen bezüglich der dynamischen Prozesse, die Umkehrungen hervorrufen, und der Eigenschaften des geomagnetischen Feldes während eines Polartätsübergangs. Eine große Anzahl paläomagnetischer Umkehrungsprotokolle wurde in den letzten 50 Jahren erlangt, um die Struktur und Geometrie des Übergangsfeldes besser zu begrenzen. Darüber hinaus haben numerische Dynamosimulationen in den letzten zwei Jahrzehnten auch Einblicke in den Umkehrmechanismus geliefert. Dennoch bestehen trotz der großen paläomagnetischen Datenbank kontroverse Interpretationen von Aufzeichnungen des Übergangsfeldes fort; sie resultieren aus zwei Eigenschaften, die allen Umkehrungen inhärent sind, von denen beide eine mehrdeutige Analyse schädigen. Einerseits ist der Umkehrprozess schnell und erfordert eine adäquate zeitliche Auflösung. Andererseits können schwache Feldintensitäten während einer Umkehrung die Treue der magnetischen Aufzeichnung in sedimentären Aufzeichnungen beeinträchtigen. Dieser Artikel zielt darauf ab, die wichtigsten Umkehrungsmerkmale, die aus paläomagnetischen Aufzeichnungen abgeleitet wurden, kritisch zu überprüfen und einige dieser Merkmale im Lichte numerischer Simulationen zu analysieren. Wir diskutieren im Detail die Treue des Signals, das aus paläomagnetischen Aufzeichnungen extrahiert wurde, und widmen besondere Aufmerksamkeit ihrer Auflösung bezüglich des Zeitpunkts und der Mechanismen, die in den Magnetisierungsprozess involviert sind. Aufzeichnungen aus marinen Sedimenten dominieren die Datenbank. Sie führen zu Modellen des Übergangsfeldes, die oft zu einer Überinterpretation der Daten führen. Folglich versuchen wir, robuste Ergebnisse (und ihre nachfolgenden Interpretationen) von solchen zu trennen, die nicht auf einem starken beobachtungsbezogenen Fundament stehen. Schließlich diskutieren wir neue Wege, die Fortschritte begünstigen sollten, um das Verhalten des Übergangsfeldes besser zu charakterisieren und zu verstehen.",
    url = "https://doi.org/10.1002/2015rg000506",
    doi = "10.1002/2015rg000506",
    openalex = "W2309700037",
    references = "doi101007s1121401096596"
}

Zusammenfassung Das Aufzeichnung der Umkehrungen des Erdmagnetfeldes hat eine integrale Rolle bei der Entwicklung der Plattentektonik-Theorie gespielt. Statistische Analysen der Umkehrungs-Aufzeichnung zielen darauf ab, Muster zu detaillieren und diese Muster mit Kern-Mantel-Prozessen zu verknüpfen. Die geomagnetische Polaritäts-Zeitskala ist eine dynamische Aufzeichnung, und neue paläomagnetische und geochronologische Daten liefern zusätzliche Details. In diesem Papier untersuchen wir die Periodizität, die in der Umkehrungs-Aufzeichnung bis vor 375 Millionen Jahren (Ma) mittels Fourier-Analyse offenbart wird. Vier signifikante Spitzen wurden in den Umkehrungs-Leistungsspektren im Bereich von 16–40 Millionen Jahren (Myr) gefunden. Das Aufzeichnen der Funktion, die aus der Summe der Frequenzen der nahen Spitzen konstruiert wurde, ergibt eine vorübergehende Periodizität von 26 Myr, was auf chaotische Bewegung mit einem periodischen Attraktor hindeutet. Die mögliche Periodizität von 16 Myr, ein zuvor erkanntes Ergebnis, könnte mit dem „Pulsieren" von Mantelplumes korreliert sein und vielleicht, vorsichtigerweise, mit Kern-Mantel-Dynamiken, die in der Nähe der großen niedrigen Scherwellgeschwindigkeits-Schichten im Pazifik und Afrika entstehen. Planetare Magnetfelder schützen vor geladenen Teilchen, die Strahlung an der Oberfläche hervorrufen und die Atmosphäre ionisieren können, was ein Verlustmechanismus ist, der insbesondere für M-Sterne relevant ist. Das Verständnis des Ursprungs und der Entwicklung planetarer Magnetfelder kann Licht auf die bewohnbare Zone werfen.

@article{doi101017s1473550417000040,
    author = "Melott, Adrian L. und Pivarunas, Anthony F. und Meert, Joseph G. und Lieberman, Bruce S.",
    title = "Geht der planetare Dynamo zyklisch weiter? Neue Prüfung der Beweise für Zyklen in der Rate der magnetischen Polumkehr",
    year = "2017",
    journal = "International Journal of Astrobiology",
    abstract = "Zusammenfassung Das Aufzeichnung der Umkehrungen des Erdmagnetfeldes hat eine integrale Rolle bei der Entwicklung der Plattentektonik-Theorie gespielt. Statistische Analysen der Umkehrungs-Aufzeichnung zielen darauf ab, Muster zu detaillieren und diese Muster mit Kern-Mantel-Prozessen zu verknüpfen. Die geomagnetische Polaritäts-Zeitskala ist eine dynamische Aufzeichnung, und neue paläomagnetische und geochronologische Daten liefern zusätzliche Details. In diesem Papier untersuchen wir die Periodizität, die in der Umkehrungs-Aufzeichnung bis vor 375 Millionen Jahren (Ma) mittels Fourier-Analyse offenbart wird. Vier signifikante Spitzen wurden in den Umkehrungs-Leistungsspektren im Bereich von 16–40 Millionen Jahren (Myr) gefunden. Das Aufzeichnen der Funktion, die aus der Summe der Frequenzen der nahen Spitzen konstruiert wurde, ergibt eine vorübergehende Periodizität von 26 Myr, was auf chaotische Bewegung mit einem periodischen Attraktor hindeutet. Die mögliche Periodizität von 16 Myr, ein zuvor erkanntes Ergebnis, könnte mit dem „Pulsieren" von Mantelplumes korreliert sein und vielleicht, vorsichtigerweise, mit Kern-Mantel-Dynamiken, die in der Nähe der großen niedrigen Scherwellgeschwindigkeits-Schichten im Pazifik und Afrika entstehen. Planetare Magnetfelder schützen vor geladenen Teilchen, die Strahlung an der Oberfläche hervorrufen und die Atmosphäre ionisieren können, was ein Verlustmechanismus ist, der insbesondere für M-Sterne relevant ist. Das Verständnis des Ursprungs und der Entwicklung planetarer Magnetfelder kann Licht auf die bewohnbare Zone werfen.",
    url = "https://doi.org/10.1017/s1473550417000040",
    doi = "10.1017/s1473550417000040",
    openalex = "W2509823199",
    references = "black1967cosmic, crossref1985magnetic, doi1010020471722235, doi101090s00255718196501785861, doi101109tsmc19774309709, doi101126science21545391501, doi1011300091761319910190963gcos23co2, doi1023071268794, doi1023072003354, doi1023072008673, doi1023072669794, doi105860choice263285"
}

Das Erdmagnetfeld (GMF) sichert die langfristige Lebensfähigkeit der Erde für Lebewesen, indem es die Strahlung des Sonnenwinds und das Entweichen von Sauerstoff- und Wasserionen verhindert. Das Verständnis der biologischen Auswirkungen gegenwärtiger, vergangener und zukünftiger Veränderungen des Erdmagnetfelds ist das Hauptziel der biogeomagnetischen Forschung. Als Naturfaktor der Lebensfähigkeit der Erde hat die Rolle des Erdmagnetfelds für alle Lebewesen auf der Erde in jüngster Zeit die Aufmerksamkeit von Geophysikern und Biologen erregt. Die Intensität, Deklination und Inklination des GMF haben zuverlässige Navigationsreferenzinformationen für die Orientierung oder Wanderung von Tieren bereitgestellt. Viele Tiere sind in der Lage, das Erdmagnetfeld zur Orientierung und Navigation wahrzunehmen. Gleichzeitig ist die Anwesenheit des Erdmagnetfelds eine wesentliche Umweltbedingung für das Wachstum und die Entwicklung von Lebewesen auf der Erde. Eine wachsende Menge an Belegen deutet darauf hin, dass das GMF, sobald es geschwächt oder entzogen wird, eine Vielzahl negativer biologischer Reaktionen auslösen kann. Zum Beispiel kann langfristige Abschirmung durch das Erdmagnetfeld zur Entstehung einer abnormalen embryonalen Entwicklung bei Xenopus führen. Hier fassen wir die jüngsten Fortschritte bei der Erforschung der magnetischen Navigation von Tieren und der biologischen Auswirkungen des Erdmagnetfelds zusammen. Drei Hauptmechanismen der Magnetorezeption und ihre entsprechenden Belege werden diskutiert: (1) Elektromagnetische Induktion, die die Erzeugung einer Spannung über einem elektrischen Leiter voraussetzt, der sich durch ein statisches Magnetfeld bewegt, wobei insbesondere Elasmobranchier (Haie, Rochen und Störe) gemeint sind; (2) Magnetorezeption auf Basis von Magnetpartikeln, die die intrazellulären biomineralisierten magnetischen Kristalle als Kompassnadeln voraussetzt; und (3) Magnetorezeption auf Basis von Radikalpaaren, die die Quantenmechanik von Elektronenspins als Grundlage für einen magnetischen Kompasssinnes voraussetzt. Biologische Reaktionen von Tieren in einem geschwächten Erdmagnetfeld und mögliche Wege zu den biologischen Auswirkungen werden ebenfalls diskutiert: Metallionen-Weg, Radikalpaar-Weg und Zytoskelett-Weg. Die ersten beiden Wege sind eine weitere Erweiterung der Tiermagnetorezeptionsmechanismen. Der Metallionen-Weg geht davon aus, dass ein schwaches Magnetfeld eine Änderung der Konzentration/des magnetischen Moments von Metallionen in Zellen verursacht, was zu einer transienten Aktivierung des Kanals führt, was zu einem Kationenzuström und einer Membrandepolarisation führt. Der Radikalpaar-Weg geht davon aus, dass der Spin-Zustand freier Elektronen in Radikalpaaren in Zellen von der Änderung des lokalen Magnetfelds abhängt. Zum Beispiel können Änderungen von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) in Zellen durch Exposition gegenüber einem hypomagnetischen Feld Schäden an der Mitochondrienmembran und Apoptose induzieren. Der Zytoskelett-Weg deutet darauf hin, dass das Aktin-Zytoskelett wahrscheinlich als Vermittler auf die Änderung des Erdmagnetfelds reagiert. Obwohl die zellulären und molekularen Mechanismen des magnetischen Sinns bei Tieren immer noch sehr unklar sind, wird der multidisziplinäre kollaborative Ansatz, der Geophysik, Chemie und Biologie umfasst, zu aufregenden Durchbrüchen in diesem Feld führen.

@article{doi101360n97201800650,
    author = "Tian, Lanxiang und Pan, Yongxin",
    title = "Die Auswirkungen des Erdmagnetfeldes auf Tiere: Eine Übersicht",
    year = "2018",
    journal = "Chinese Science Bulletin (chinesische Version)",
    abstract = "Das Erdmagnetfeld (EMF) erhält die langfristige Lebensfähigkeit der Erde für Lebewesen, indem es die Strahlung des Sonnenwinds und das Entweichen von Sauerstoff- und Wasserionen verhindert. Das Verständnis der biologischen Auswirkungen gegenwärtiger, vergangener und zukünftiger Veränderungen des Erdmagnetfeldes ist das Hauptziel der biogeomagnetischen Forschung. Als Naturfaktor der Lebensfähigkeit der Erde hat die Rolle des Erdmagnetfeldes für alle Lebewesen auf der Erde in jüngster Zeit die Aufmerksamkeit von Geophysikern und Biologen auf sich gezogen. Die Intensität, Deklination und Inklination des EMF haben zuverlässige Navigationsreferenzinformationen für die Orientierung oder Migration von Tieren bereitgestellt. Viele Tiere sind in der Lage, das Erdmagnetfeld zur Orientierung und Navigation wahrzunehmen. Gleichzeitig ist die Anwesenheit des Erdmagnetfeldes eine wesentliche Umweltbedingung für das Wachstum und die Entwicklung von Lebewesen auf der Erde. Eine wachsende Menge an Belegen deutet darauf hin, dass das EMF, sobald es geschwächt oder entzogen wird, eine Vielzahl negativer biologischer Reaktionen auslösen kann. Zum Beispiel kann langfristige Abschirmung durch das Erdmagnetfeld zur Entstehung einer abnormalen embryonalen Entwicklung bei Xenopus führen. Hier überblicken wir die jüngsten Fortschritte bei der Erforschung der magnetischen Navigation von Tieren und der biologischen Auswirkungen des Erdmagnetfeldes. Drei Hauptmechanismen der Magnetorezeption und ihre entsprechenden Belege werden diskutiert: (1) Elektromagnetische Induktion, die die Erzeugung einer Spannung über einem elektrischen Leiter voraussetzt, der sich durch ein statisches Magnetfeld bewegt, wobei insbesondere Elasmobranchier (Haie, Rochen und Störe) gemeint sind; (2) Magnetorezeption auf Basis von Magnetpartikeln, die die intrazellulären biomineralisierten magnetischen Kristalle als Kompassnadeln voraussetzt; und (3) Magnetorezeption auf Basis von Radikalpaaren, die die Quantenmechanik der Elektronenspins als Grundlage für einen magnetischen Kompasssinnes voraussetzt. Biologische Reaktionen von Tieren in einem geschwächten Erdmagnetfeld und mögliche Wege zu den biologischen Auswirkungen werden ebenfalls diskutiert: Metallionen-Weg, Radikalpaar-Weg und Zytoskelett-Weg. Die ersten beiden Wege sind eine weitere Erweiterung der Tiermagnetorezeptionsmechanismen. Der Metallionen-Weg geht davon aus, dass ein schwaches Magnetfeld eine Änderung der Konzentration/des magnetischen Moments von Metallionen in Zellen verursacht, was transient die Aktivierung des Kanals zur Einströmung von Kationen und Depolarisation der Membran bewirkt. Der Radikalpaar-Weg geht davon aus, dass der Spin-Zustand freier Elektronen in Radikalpaaren in Zellen von der Änderung des lokalen Magnetfeldes abhängt. Zum Beispiel können Änderungen von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) in Zellen durch Exposition gegenüber einem hypomagnetischen Feld Schäden an der Mitochondrienmembran und Apoptose induzieren. Der Zytoskelett-Weg deutet darauf hin, dass das Aktin-Zytoskelett wahrscheinlich als Vermittler auf die Änderung des Erdmagnetfeldes reagiert. Obwohl die zellulären und molekularen Mechanismen des magnetischen Sinnes bei Tieren noch weitgehend unklar sind, wird der multidisziplinäre kollaborative Ansatz, der Geophysik, Chemie und Biologie umfasst, zu aufregenden Durchbrüchen in diesem Feld führen.",
    url = "https://doi.org/10.1360/n972018-00650",
    doi = "10.1360/n972018-00650",
    openalex = "W2907731516",
    references = "crossref1985magnetic"
}

Abstract Es wird seit langem spekuliert, dass die biologische Evolution durch ultraviolette Strahlung (UVR), die die Erdoberfläche erreicht, beeinflusst wurde, trotz ungenauer Kenntnisse über den Zeitpunkt sowohl des UVR-Flusses als auch der evolutionären Ereignisse. Die vergangene Stärke des Dipolfeldes der Erde dient als Proxy für den UVR-Fluss aufgrund seiner Rolle bei der Aufrechterhaltung des stratosphärischen Ozons. Der Zeitpunkt quartärer evolutionärer Ereignisse wurde durch Funde von Fossilien, verbesserte radiometrische Datierung, die Verwendung von Dung-Pilzen als Proxies für Herbivorenpopulationen und verbesserte Altersangaben für Knoten in der menschlichen Phylogenie aus menschlicher mitochondrialer DNA und Y-Chromosomen besser eingegrenzt. Das Ende der Neandertaler bei ~41 ka kann nun eng mit dem Intensitätsminimum in Verbindung gebracht werden, das mit dem Laschamp-Magnetfeld-Excursion verbunden ist, und das Überleben anatomisch moderner Menschen kann auf Unterschiede im Aryl-Hydrocarbon-Rezeptor zurückgeführt werden, der eine Schlüsselrolle in der evolutionären Reaktion auf den UVR-Fluss spielt. Fossilfunde und Dung-Pilz-Proxies in Australien deuten darauf hin, dass Episoden der Aussterben von Säugetier-Megafauna im späten Quartär nahe dem Laschamp- und Blake-Magnetfeld-Excursion stattfanden. Fossile und Dung-Pilz-Evidenz für das Alter des Aussterbens von Säugetieren im späten Quartär in Nordamerika (und Europa) stimmen mit einem deutlichen Rückgang der geomagnetischen Feldstärke bei ~13 ka überein. Über die letzten ~200 kyr liefert die Phylogenie, basierend auf mitochondrialer DNA und Y-Chromosomen bei modernen Menschen, Knoten und Verzweigungen in der Evolution, die geomagnetischen Intensitätsminima entsprechen, was die These unterstützt, dass UVR, die die Erdoberfläche erreicht, die Säugetier-Evolution beeinflusst hat, wobei die Loci des Aussterbens durch die Geometrie der stratosphärischen Ozonzerstörung kontrolliert werden.

@article{doi1010292018rg000629,
    author = "Channell, James E T und Vigliotti, Luigi",
    title = "The Role of Geomagnetic Field Intensity in Late Quaternary Evolution of Humans and Large Mammals",
    year = "2019",
    journal = "Reviews of Geophysics",
    abstract = "Abstract Es wird seit langem spekuliert, dass die biologische Evolution durch ultraviolette Strahlung (UVR), die die Erdoberfläche erreicht, beeinflusst wurde, trotz ungenauer Kenntnisse über den Zeitpunkt sowohl des UVR-Flusses als auch der evolutionären Ereignisse. Die vergangene Stärke des Dipolfeldes der Erde dient als Proxy für den UVR-Fluss aufgrund seiner Rolle bei der Aufrechterhaltung des stratosphärischen Ozons. Der Zeitpunkt quartärer evolutionärer Ereignisse wurde durch Funde von Fossilien, verbesserte radiometrische Datierung, die Verwendung von Dung-Pilzen als Proxies für Herbivorenpopulationen und verbesserte Altersangaben für Knoten in der menschlichen Phylogenie aus menschlicher mitochondrialer DNA und Y-Chromosomen besser eingegrenzt. Das Ende der Neandertaler bei \textasciitilde 41 ka kann nun eng mit dem Intensitätsminimum in Verbindung gebracht werden, das mit dem Laschamp-Magnetfeld-Excursion verbunden ist, und das Überleben anatomisch moderner Menschen kann auf Unterschiede im Aryl-Hydrocarbon-Rezeptor zurückgeführt werden, der eine Schlüsselrolle in der evolutionären Reaktion auf den UVR-Fluss spielt. Fossilfunde und Dung-Pilz-Proxies in Australien deuten darauf hin, dass Episoden der Aussterben von Säugetier-Megafauna im späten Quartär nahe dem Laschamp- und Blake-Magnetfeld-Excursion stattfanden. Fossile und Dung-Pilz-Evidenz für das Alter des Aussterbens von Säugetieren im späten Quartär in Nordamerika (und Europa) stimmen mit einem deutlichen Rückgang der geomagnetischen Feldstärke bei \textasciitilde 13 ka überein. Über die letzten \textasciitilde 200 kyr liefert die Phylogenie, basierend auf mitochondrialer DNA und Y-Chromosomen bei modernen Menschen, Knoten und Verzweigungen in der Evolution, die geomagnetischen Intensitätsminima entsprechen, was die These unterstützt, dass UVR, die die Erdoberfläche erreicht, die Säugetier-Evolution beeinflusst hat, wobei die Loci des Aussterbens durch die Geometrie der stratosphärischen Ozonzerstörung kontrolliert werden.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2018rg000629",
    doi = "10.1029/2018rg000629",
    openalex = "W2947719388",
    references = "doi101017s1473550409990073"
}

Die Stärke des magnetischen Dipolfeldes der Erde steuert den Fluss galaktischer kosmischer Strahlung (GCR), und durch GCR verursachte Wolkenbildung kann das Klima beeinflussen. Hier stellen wir den ersten Nachweis des durch GCR verursachten Wolkeneffekts auf den ostasiatischen Monsun während des letzten geomagnetischen Reversal-Übergangs vor. Monsunaufzeichnungen mit einer Auflösung von zwei Jahrhunderten vom chinesischen Loess-Plateau zeigten, dass der Sommermonsun (SM) von millennialskalierten Klimaereignissen beeinflusst wurde, die vor und nach dem Reversal stattfanden, und dass der Wintermonsun (WM) unabhängig von SM-Schwankungen intensivierte; die Raten der Staubakkumulation stiegen, was mit einem Abkühlungsereignis in der Osaka-Bucht übereinstimmte. Das WM-Intensivierungsereignis dauerte etwa 5000 Jahre über einen SM-Peak an, während dessen das magnetische Dipolfeld der Erde auf weniger als 25 % seiner heutigen Stärke schwächte und der GCR-Fluss um mehr als 50 % anstieg. Daher ergab sich die WM-Intensivierung wahrscheinlich aus dem erhöhten Land-Meer-Temperaturgradienten, der mit dem starken sibirischen Hochdruckgebiet resultierte, das durch den Schirm-Effekt erhöhter niedriger Wolkenbedeckung durch einen Anstieg des GCR-Flusses entstand.

@article{doi101038s41598019454668,
    author = "Ueno, Yusuke und Hyodo, Masayuki und Yang, Tianshui und Katoh, Shigehiro",
    title = "Verstärkter ostasiatischer Wintermonsun während des letzten geomagnetischen Reversal-Übergangs",
    year = "2019",
    journal = "Scientific Reports",
    abstract = "Die Stärke des magnetischen Dipolfeldes der Erde steuert den Fluss galaktischer kosmischer Strahlung (GCR), und durch GCR verursachte Wolkenbildung kann das Klima beeinflussen. Hier stellen wir den ersten Nachweis des durch GCR verursachten Wolkeneffekts auf den ostasiatischen Monsun während des letzten geomagnetischen Reversal-Übergangs vor. Monsunaufzeichnungen mit einer Auflösung von zwei Jahrhunderten vom chinesischen Loess-Plateau zeigten, dass der Sommermonsun (SM) von millennialskalierten Klimaereignissen beeinflusst wurde, die vor und nach dem Reversal stattfanden, und dass der Wintermonsun (WM) unabhängig von SM-Schwankungen intensivierte; die Raten der Staubakkumulation stiegen, was mit einem Abkühlungsereignis in der Osaka-Bucht übereinstimmte. Das WM-Intensivierungsereignis dauerte etwa 5000 Jahre über einen SM-Peak an, während dessen das magnetische Dipolfeld der Erde auf weniger als 25 % seiner heutigen Stärke schwächte und der GCR-Fluss um mehr als 50 % anstieg. Daher ergab sich die WM-Intensivierung wahrscheinlich aus dem erhöhten Land-Meer-Temperaturgradienten, der mit dem starken sibirischen Hochdruckgebiet resultierte, das durch den Schirm-Effekt erhöhter niedriger Wolkenbedeckung durch einen Anstieg des GCR-Flusses entstand.",
    url = "https://doi.org/10.1038/s41598-019-45466-8",
    doi = "10.1038/s41598-019-45466-8",
    openalex = "W2954620863"
}

Zusammenfassung Ein erdähnliches planetarisches Magnetfeld wurde weit verbreitet als Voraussetzung für die Bewohnbarkeit herangezogen, da es angeblich die Ströme ionisierender Strahlung, die die Oberfläche erreichen, und das Entweichen von Neutralteilchen und Ionen aus der Atmosphäre abschwächt. Neuere paläomagnetische Belege deuten darauf hin, dass die Nukleation des inneren Erdkerns, gefolgt möglicherweise von einer Zunahme der Stärke des geomagnetischen Feldes, nahe der Edicarian-Periode stattgefunden haben könnte. Angetrieben durch diese vermeintliche Entdeckung untersuchen wir die daraus resultierenden Folgen des Wachstums oder der Umkehrungen des Erd-Dynamos. Durch die Überprüfung und Synthese neu auftauchender quantitativer Modelle wird vorgeschlagen, dass weder die biologischen Strahlendosisraten noch die atmosphärischen Entweichraten unter diesen Umständen um mehr als einen Faktor von ∼2 variieren würden. Daher schlagen wir vor, dass Hypothesen, die versuchen, die kambrische Strahlung oder Massenaussterben über Änderungen der Intensität des Erdmagnetfeldes zu erklären, potenziell unwahrscheinlich sind. Wir diskutieren auch kurz, wie Variationen im planetaren Magnetfeld den frühen Mars beeinflusst haben könnten und Exoplaneten, die M-Zwerge umkreisen, beeinflussen könnten.

@article{doi10384720418213ab12eb,
    author = "Lingam, Manasvi",
    title = "Revisiting the Biological Ramifications of Variations in Earth’s Magnetic Field",
    year = "2019",
    journal = "The Astrophysical Journal Letters",
    abstract = "Zusammenfassung Ein erdähnliches planetarisches Magnetfeld wurde weit verbreitet als Voraussetzung für die Bewohnbarkeit herangezogen, da es angeblich die Ströme ionisierender Strahlung, die die Oberfläche erreichen, und das Entweichen von Neutralteilchen und Ionen aus der Atmosphäre abschwächt. Neuere paläomagnetische Belege deuten darauf hin, dass die Nukleation des inneren Erdkerns, gefolgt möglicherweise von einer Zunahme der Stärke des geomagnetischen Feldes, nahe der Edicarian-Periode stattgefunden haben könnte. Angetrieben durch diese vermeintliche Entdeckung untersuchen wir die daraus resultierenden Folgen des Wachstums oder der Umkehrungen des Erd-Dynamos. Durch die Überprüfung und Synthese neu auftauchender quantitativer Modelle wird vorgeschlagen, dass weder die biologischen Strahlendosisraten noch die atmosphärischen Entweichraten unter diesen Umständen um mehr als einen Faktor von ∼2 variieren würden. Daher schlagen wir vor, dass Hypothesen, die versuchen, die kambrische Strahlung oder Massenaussterben über Änderungen der Intensität des Erdmagnetfeldes zu erklären, potenziell unwahrscheinlich sind. Wir diskutieren auch kurz, wie Variationen im planetaren Magnetfeld den frühen Mars beeinflusst haben könnten und Exoplaneten, die M-Zwerge umkreisen, beeinflussen könnten.",
    url = "https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab12eb",
    doi = "10.3847/2041-8213/ab12eb",
    openalex = "W2926908597",
    references = "doi101007bf00623322, doi101007s4111601700069, doi101017cbo9780511635342, doi10102990ja02464, doi101038nature13068, doi101073pnas2235592100, doi101086432716, doi101126science2845415790, doi101146annurevearth33031504103001, doi102307jctvjghw98"
}

Die anhaltende sechste Massenauslöschung von Arten ist das Ergebnis der Zerstörung von Teilpopulationen, die schließlich zur Ausrottung ganzer Arten führt. Populations- und Artenauslöschungen haben schwerwiegende Folgen für die Gesellschaft durch die Degradierung von Ökosystemleistungen. Hier bewerten wir die Auslöschungskrise aus einer anderen Perspektive. Wir untersuchen 29.400 Arten terrestrischer Wirbeltiere und bestimmen, welche am Rande der Auslöschung stehen, da sie weniger als 1.000 Individuen haben. Es gibt 515 Arten am Rande (1,7 % der evaluierten Wirbeltiere). Rund 94 % der Populationen von 77 Säugetier- und Vogelarten am Rande sind im letzten Jahrhundert verschwunden. Unter der Annahme, dass alle Arten am Rande ähnliche Trends aufweisen, sind seit 1900 mehr als 237.000 Populationen dieser Arten verschwunden. Wir schließen, dass die menschengemachte sechste Massenauslöschung aus mehreren Gründen wahrscheinlich beschleunigt wird. Erstens werden viele der Arten, die an den Rand getrieben wurden, wahrscheinlich bald aussterben. Zweitens stimmt die Verteilung dieser Arten stark mit Hunderten anderer gefährdeter Arten überein, die in Regionen mit hohen menschlichen Auswirkungen überleben, was anhaltende regionale Biodiversitätskollapsen nahelegt. Drittens neigen enge ökologische Interaktionen von Arten am Rande dazu, andere Arten zur Vernichtung zu treiben, wenn sie verschwinden – Auslöschung erzeugt Auslöschungen. Schließlich wachsen die menschlichen Belastungen auf der Biosphäre rapide, und ein jüngstes Beispiel ist die aktuelle Coronavirus-Krankheit 2019 (Covid-19)-Pandemie, die mit dem Wildtierhandel verbunden ist. Unsere Ergebnisse unterstreichen erneut die extreme Dringlichkeit, weltweit weitreichende Maßnahmen zu ergreifen, um wilde Arten und die lebenswichtigen Unterstützungssysteme der Menschheit vor dieser existenziellen Bedrohung zu retten.

@article{doi101073pnas1922686117,
    author = "Ceballos, Gerardo und Ehrlich, Paul R. und Raven, Peter H.",
    title = "Wirbeltiere am Rande als Indikatoren für biologische Vernichtung und die sechste Massenauslöschung",
    year = "2020",
    journal = "Proceedings of the National Academy of Sciences",
    abstract = "Die anhaltende sechste Massenauslöschung von Arten ist das Ergebnis der Zerstörung von Teilpopulationen, die schließlich zur Ausrottung ganzer Arten führt. Populations- und Artenauslöschungen haben schwerwiegende Folgen für die Gesellschaft durch die Degradierung von Ökosystemleistungen. Hier bewerten wir die Auslöschungskrise aus einer anderen Perspektive. Wir untersuchen 29.400 Arten terrestrischer Wirbeltiere und bestimmen, welche am Rande der Auslöschung stehen, da sie weniger als 1.000 Individuen haben. Es gibt 515 Arten am Rande (1,7 % der evaluierten Wirbeltiere). Rund 94 % der Populationen von 77 Säugetier- und Vogelarten am Rande sind im letzten Jahrhundert verschwunden. Unter der Annahme, dass alle Arten am Rande ähnliche Trends aufweisen, sind seit 1900 mehr als 237.000 Populationen dieser Arten verschwunden. Wir schließen, dass die menschengemachte sechste Massenauslöschung aus mehreren Gründen wahrscheinlich beschleunigt wird. Erstens werden viele der Arten, die an den Rand getrieben wurden, wahrscheinlich bald aussterben. Zweitens stimmt die Verteilung dieser Arten stark mit Hunderten anderer gefährdeter Arten überein, die in Regionen mit hohen menschlichen Auswirkungen überleben, was anhaltende regionale Biodiversitätskollapsen nahelegt. Drittens neigen enge ökologische Interaktionen von Arten am Rande dazu, andere Arten zur Vernichtung zu treiben, wenn sie verschwinden – Auslöschung erzeugt Auslöschungen. Schließlich wachsen die menschlichen Belastungen auf der Biosphäre rapide, und ein jüngstes Beispiel ist die aktuelle Coronavirus-Krankheit 2019 (Covid-19)-Pandemie, die mit dem Wildtierhandel verbunden ist. Unsere Ergebnisse unterstreichen erneut die extreme Dringlichkeit, weltweit weitreichende Maßnahmen zu ergreifen, um wilde Arten und die lebenswichtigen Unterstützungssysteme der Menschheit vor dieser existenziellen Bedrohung zu retten.",
    url = "https://doi.org/10.1073/pnas.1922686117",
    doi = "10.1073/pnas.1922686117",
    openalex = "W3030395860",
    references = "doi101007bf02763457, doi101016s0169534703000934, doi101073pnas1711842115, doi101093oso97801985491780010001, doi101126science21545391501, doi101126science2314734129, doi101126science7701342, doi1023073515466"
}

Die Erde ist einer der inneren Planeten des Sonnensystems, aber – im Gegensatz zu den anderen – verfügt sie über eine oxidierende Atmosphäre, eine relativ stabile Temperatur und ein konstantes Erdmagnetfeld (GMF). Das GMF schützt nicht nur das Leben auf der Erde vor dem Sonnenwind und kosmischen Strahlen, sondern schützt auch die Atmosphäre selbst und schafft damit relativ stabile Umweltbedingungen. Darüber hinaus könnte das GMF den Ursprung des Lebens beeinflusst haben: Organismen von Archaeen bis zu Pflanzen und Tieren könnten das GMF seit jeher als Quelle räumlicher Informationen genutzt haben. Obwohl das GMF konstant ist, unterliegt es verschiedenen Veränderungen, von denen einige, z. B. ein Polwechsel, das Feld erheblich schwächen oder sogar zu seinem vorübergehenden Verschwinden führen können. Dies kann zu erheblichen klimatischen Veränderungen und einer erhöhten Häufigkeit von Mutationen durch den Sonnenwind und kosmische Strahlung führen. Diese Übersicht analysiert Daten zum Einfluss des GMF auf verschiedene Aspekte des Lebens und stellt zudem den aktuellen Kenntnisstand in diesem Bereich dar. Zusammenfassend hat das GMF eine positive Auswirkung auf lebende Organismen, während ein abnehmendes oder verschwindendes GMF lebende Organismen negativ beeinflusst. Der Einfluss des GMF könnte auch ein wichtiger Faktor sein, der sowohl das Überleben terrestrischer Organismen außerhalb der Erde als auch die Entstehung des Lebens auf anderen Planeten bestimmt.

@article{doi101007s11084021096125,
    author = "Erdmann, Weronika und Kmita, Hanna und Kosicki, Jakub Z. und Kaczmarek, Łukasz D.",
    title = "Wie das Erdmagnetfeld das Leben auf der Erde beeinflusst – Ein integrierter Ansatz zur Geomagnetobiologie",
    year = "2021",
    journal = "Origins of Life and Evolution of Biospheres",
    abstract = "Die Erde ist einer der inneren Planeten des Sonnensystems, aber – im Gegensatz zu den anderen – verfügt sie über eine oxidierende Atmosphäre, eine relativ stabile Temperatur und ein konstantes Erdmagnetfeld (GMF). Das GMF schützt nicht nur das Leben auf der Erde vor dem Sonnenwind und kosmischen Strahlen, sondern schützt auch die Atmosphäre selbst und schafft damit relativ stabile Umweltbedingungen. Darüber hinaus könnte das GMF den Ursprung des Lebens beeinflusst haben: Organismen von Archaeen bis zu Pflanzen und Tieren könnten das GMF seit jeher als Quelle räumlicher Informationen genutzt haben. Obwohl das GMF konstant ist, unterliegt es verschiedenen Veränderungen, von denen einige, z. B. ein Polwechsel, das Feld erheblich schwächen oder sogar zu seinem vorübergehenden Verschwinden führen können. Dies kann zu erheblichen klimatischen Veränderungen und einer erhöhten Häufigkeit von Mutationen durch den Sonnenwind und kosmische Strahlung führen. Diese Übersicht analysiert Daten zum Einfluss des GMF auf verschiedene Aspekte des Lebens und stellt zudem den aktuellen Kenntnisstand in diesem Bereich dar. Zusammenfassend hat das GMF eine positive Auswirkung auf lebende Organismen, während ein abnehmendes oder verschwindendes GMF lebende Organismen negativ beeinflusst. Der Einfluss des GMF könnte auch ein wichtiger Faktor sein, der sowohl das Überleben terrestrischer Organismen außerhalb der Erde als auch die Entstehung des Lebens auf anderen Planeten bestimmt.",
    url = "https://doi.org/10.1007/s11084-021-09612-5",
    doi = "10.1007/s11084-021-09612-5",
    openalex = "W3187945566",
    references = "doi101007s1121401096596"
}

@article{doi101016jgr202102018,
    author = "Levashova, Natalia M. und Голованова, И. В. und Rud’ko, D. V. und Данукалов, К. Н. und Rud’ko, S. V. und Sal’manova, R. Yu. und Meert, Joseph G.",
    title = "Late Ediacaran magnetic field hyperactivity: Quantifying the reversal frequency in the Zigan Formation, Southern Urals, Russia",
    year = "2021",
    journal = "Gondwana Research",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.gr.2021.02.018",
    doi = "10.1016/j.gr.2021.02.018",
    openalex = "W3136501261",
    references = "doi101007bf00142586, doi101016jcageo201902011, doi101017cbo9780511536045, doi101017s1473550417000040, doi1010292001gc000227, doi101109proc198212433, doi101111j1365246x1980tb02601x, doi101111j1365246x1990tb05683x, doi101111j1365246x201105050x, doi101130b309341, doi10384720418213ab12eb, openalexw2974218786"
}

Zusammenfassung Das Erdmagnetfeld in der Ediacarium-Periode scheint sich durch anomale Richtungen, hohe Umkehrfrequenzen und extrem schwache Feldstärke auszuzeichnen. Am Übergang vom Ediacarium zum Kambrium werden scheinbare Polwanderpfade weniger umstritten, doch wurden hyper-reversierende Felder mit Umkehrfrequenzen, die denen des früheren Ediacariums ähneln, bis zum mittleren Kambrium berichtet. Um das langfristige Verhalten des Magnetfeldes während dieses Übergangsintervalls zu verstehen, ist Information über die Feldstärke von entscheidender Bedeutung, die jedoch derzeit fehlt. Um das Intensitätsprotokoll zu dieser Zeit zu verbessern, wurden Proben vulkanischer Gesteine aus der 550 Millionen Jahre alten Skinner Cove Formation im westlichen Neufundland zur Bestimmung der Paläointensität verwendet. Diese mehrmethodische Paläointensitätsstudie, die thermische und mikrowellenbasierte Thellier- sowie Doppelheizungs-Shaw- und pseudo-Thellier-Experimente nutzt, liefert Paläointensitätsschätzungen von 2,6–10,3 μT, was virtuellen Dipolmomenten von 0,65–2,25 × 10 22 Am 2 entspricht. Analysen mittels Rasterelektronenmikroskopie und magnetischer Gesteinsmessungen sowie ein positiver intraformationeller Konglomerat-Test deuten darauf hin, dass die Remanenz primär ist. Diese Intensitätsschätzungen liegen höher als frühere Ediacarium-Intensitäten und könnten darauf hindeuten, dass das Erdmagnetfeld am Übergang vom Ediacarium zum Kambrium in einen stärkeren, dipol-dominierten Zustand übergeht.

@article{doi1010292021jb022292,
    author = "Thallner, Daniele und Biggin, Andrew J. und McCausland, P. J. A. und Fu, Roger",
    title = "Neue Paläointensitäten aus der Skinner Cove Formation, Neufundland, deuten auf einen veränderlichen Zustand des Erdmagnetfeldes während des Übergangs vom Ediacarium zum Kambrium hin",
    year = "2021",
    journal = "Journal of Geophysical Research Solid Earth",
    abstract = "Zusammenfassung Das Erdmagnetfeld in der Ediacarium-Periode scheint sich durch anomale Richtungen, hohe Umkehrfrequenzen und extrem schwache Feldstärke auszuzeichnen. Am Übergang vom Ediacarium zum Kambrium werden scheinbare Polwanderpfade weniger umstritten, doch wurden hyper-reversierende Felder mit Umkehrfrequenzen, die denen des früheren Ediacariums ähneln, bis zum mittleren Kambrium berichtet. Um das langfristige Verhalten des Magnetfeldes während dieses Übergangsintervalls zu verstehen, ist Information über die Feldstärke von entscheidender Bedeutung, die jedoch derzeit fehlt. Um das Intensitätsprotokoll zu dieser Zeit zu verbessern, wurden Proben vulkanischer Gesteine aus der 550 Millionen Jahre alten Skinner Cove Formation im westlichen Neufundland zur Bestimmung der Paläointensität verwendet. Diese mehrmethodische Paläointensitätsstudie, die thermische und mikrowellenbasierte Thellier- sowie Doppelheizungs-Shaw- und pseudo-Thellier-Experimente nutzt, liefert Paläointensitätsschätzungen von 2,6–10,3 μT, was virtuellen Dipolmomenten von 0,65–2,25 × 10 22 Am 2 entspricht. Analysen mittels Rasterelektronenmikroskopie und magnetischer Gesteinsmessungen sowie ein positiver intraformationeller Konglomerat-Test deuten darauf hin, dass die Remanenz primär ist. Diese Intensitätsschätzungen liegen höher als frühere Ediacarium-Intensitäten und könnten darauf hindeuten, dass das Erdmagnetfeld am Übergang vom Ediacarium zum Kambrium in einen stärkeren, dipol-dominierten Zustand übergeht.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2021jb022292",
    doi = "10.1029/2021jb022292",
    openalex = "W3198700235",
    references = "doi101016jgr202102018"
}

Zusammenfassung Das heutige Erdmagnetfeld kann energiereiche Teilchen, einschließlich solarer energiereicher Teilchen und galaktischer kosmischer Strahlung, daran hindern, die Erdatmosphäre direkt zu treffen. Wenn jedoch die Stärke des Erdmagnetfeldes während geomagnetischer Feldausbrüche oder -umkehrungen signifikant abnimmt, wird der schützende Effekt des Erdmagnetfeldes weniger deutlich. Die geomagnetische Abschneidehärte als quantitative Schätzung des Schutzeffekts kann mit Hilfe von Trajektorienverfolgung oder theoretischen Gleichungen berechnet werden. Wir verwenden ein jüngstes hochauflösendes kontinuierliches geomagnetisches Feldmodell (LSMOD.2), um die geomagnetische Abschneidehärte während des Laschamps-Ausbruchs zu untersuchen. Globale Gitter der geomagnetischen Abschneidehärten werden vorgestellt, insbesondere für den Ausbruchsmittelpunkt, wenn das Erdmagnetfeld an der Erdoberfläche schwach ist und nicht mehr dipol-dominiert. Wir vergleichen die Berechnungsergebnisse der Abschneidehärte zwischen einem Trajektorienverfolgungsprogramm und theoretischen Gleichungen und finden, dass der Einfluss des nicht-dipolaren Anteils des Erdmagnetfeldes während des Ausbruchs nicht ignoriert werden kann. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Exposition der Erdatmosphäre gegenüber energiereichen Teilchen kosmischen und solarer Herkunft während der Mitte des Laschamps-Ausbruchs hoch ist und nahezu unabhängig von der Breite ist. Unsere Ergebnisse werden für zukünftige Studien im Zusammenhang mit der kosmischen Strahlendosisrate und der Produktionsrate kosmogenen Isotopen während des Laschamps-Ausbruchs nützlich sein.

@article{doi1010292021gc010261,
    author = "Gao, Jiawei und Korte, Monika und Panovska, Sanja und Rong, Zhaojin und Wei, Yong",
    title = "Effects of the Laschamps Excursion on Geomagnetic Cutoff Rigidities",
    year = "2022",
    journal = "Geochemistry Geophysics Geosystems",
    abstract = "Zusammenfassung Das heutige Erdmagnetfeld kann energiereiche Teilchen, einschließlich solarer energiereicher Teilchen und galaktischer kosmischer Strahlung, daran hindern, die Erdatmosphäre direkt zu treffen. Wenn jedoch die Stärke des Erdmagnetfeldes während geomagnetischer Feldausbrüche oder -umkehrungen signifikant abnimmt, wird der schützende Effekt des Erdmagnetfeldes weniger deutlich. Die geomagnetische Abschneidehärte als quantitative Schätzung des Schutzeffekts kann mit Hilfe von Trajektorienverfolgung oder theoretischen Gleichungen berechnet werden. Wir verwenden ein jüngstes hochauflösendes kontinuierliches geomagnetisches Feldmodell (LSMOD.2), um die geomagnetische Abschneidehärte während des Laschamps-Ausbruchs zu untersuchen. Globale Gitter der geomagnetischen Abschneidehärten werden vorgestellt, insbesondere für den Ausbruchsmittelpunkt, wenn das Erdmagnetfeld an der Erdoberfläche schwach ist und nicht mehr dipol-dominiert. Wir vergleichen die Berechnungsergebnisse der Abschneidehärte zwischen einem Trajektorienverfolgungsprogramm und theoretischen Gleichungen und finden, dass der Einfluss des nicht-dipolaren Anteils des Erdmagnetfeldes während des Ausbruchs nicht ignoriert werden kann. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Exposition der Erdatmosphäre gegenüber energiereichen Teilchen kosmischen und solarer Herkunft während der Mitte des Laschamps-Ausbruchs hoch ist und nahezu unabhängig von der Breite ist. Unsere Ergebnisse werden für zukünftige Studien im Zusammenhang mit der kosmischen Strahlendosisrate und der Produktionsrate kosmogenen Isotopen während des Laschamps-Ausbruchs nützlich sein.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2021gc010261",
    doi = "10.1029/2021gc010261",
    openalex = "W4206955707",
    references = "black1967cosmic, doi1010079781475722727, doi1010160012821x9190220c, doi101016jepsl201310052, doi101016s0012821x99003106, doi101016s0277379100001712, doi101017cbo9781139192194, doi101017s1473550409990073, doi101038nature02995, doi101038nature10343, doi101070pu1960v002n06abeh003190, doi101073pnas1118965109"
}

Zusammenfassung Die Industrialisierung hat die Konzentration von Kohlendioxid (CO2) in der Erdatmosphäre seit 1770 um die Hälfte erhöht und damit ein Risiko durch Ozeanversauerung für die globale Biodiversität geschaffen, einschließlich Phytoplankton, das etwa (∼) 50 % des planetaren Sauerstoffs synthetisiert. Dieses Risiko wird hier aus dem Fossilbericht geschätzt, und die Implikationen für unsere Energie- und Wirtschaftszukunft werden untersucht. In den letzten 534 Millionen Jahren (Myr) treten 50 Aussterbeereignisse als Spitzen von Gattungsverlust-und-Wiederherstellungszyklen auf, die jeweils ∼3–40 Myr umfassen. Die atmosphärische CO2-Konzentration oszilliert mit dem prozentualen Gattungsverlust, führt um ∼4 Myr in Phase und teilt harmonische Periodizitäten bei ∼10, 26 und 63 Myr. In den letzten 210 Myr, wo die Datenauflösung am höchsten ist, korreliert der Biodiversitätsverlust mit der atmosphärischen CO2-Konzentration, aber nicht mit der langfristigen globalen Temperatur noch mit der marginalen Strahlungsantriebskraft der Temperatur durch atmosphärisches CO2. Das Ende-Kreide-Aussterben der Dinosaurier ist anomal, da es während einer 20-Millionen-Jahre langen Depression der atmosphärischen CO2-Konzentration und steigender globaler Temperatur auftrat. Die heutige atmosphärische CO2-Konzentration von ∼421 Teilen pro Million Volumen (ppmv) entspricht im jüngsten marinen Fossilbericht einem Biodiversitätsverlust von 6,39 %, was impliziert, dass die gegenwärtigen anthropogenen CO2-Emissionen das Ozeanleben jetzt töten. Das UN-Klimawandel-Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) prognostiziert, dass ungebremster fossiler Brennstoffverbrauch die atmosphärische CO2-Konzentration bis 2100 auf 800 ppmv erhöhen könnte, was der mittleren Konzentration von 870 ppmv der letzten 19 natürlichen Aussterbeereignisse nahekommt. Um diese erste globale anthropogene Massenauslöschung umzukehren, ist es erforderlich, die netten anthropogenen CO2-Emissionen auf Null zu reduzieren, optimal um 2 % pro Jahr ab sofort.

@article{doi1010292022ef003336,
    author = "Davis, William J.",
    title = "Mass Extinctions and Their Relationship With Atmospheric Carbon Dioxide Concentration: Implications for Earth's Future",
    year = "2023",
    journal = "Earth s Future",
    abstract = "Zusammenfassung Die Industrialisierung hat die Konzentration von Kohlendioxid (CO2) in der Erdatmosphäre seit 1770 um die Hälfte erhöht und damit ein Risiko durch Ozeanversauerung für die globale Biodiversität geschaffen, einschließlich Phytoplankton, das etwa (∼) 50 % des planetaren Sauerstoffs synthetisiert. Dieses Risiko wird hier aus dem Fossilbericht geschätzt, und die Implikationen für unsere Energie- und Wirtschaftszukunft werden untersucht. In den letzten 534 Millionen Jahren (Myr) treten 50 Aussterbeereignisse als Spitzen von Gattungsverlust-und-Wiederherstellungszyklen auf, die jeweils ∼3–40 Myr umfassen. Die atmosphärische CO2-Konzentration oszilliert mit dem prozentualen Gattungsverlust, führt um ∼4 Myr in Phase und teilt harmonische Periodizitäten bei ∼10, 26 und 63 Myr. In den letzten 210 Myr, wo die Datenauflösung am höchsten ist, korreliert der Biodiversitätsverlust mit der atmosphärischen CO2-Konzentration, aber nicht mit der langfristigen globalen Temperatur noch mit der marginalen Strahlungsantriebskraft der Temperatur durch atmosphärisches CO2. Das Ende-Kreide-Aussterben der Dinosaurier ist anomal, da es während einer 20-Millionen-Jahre langen Depression der atmosphärischen CO2-Konzentration und steigender globaler Temperatur auftrat. Die heutige atmosphärische CO2-Konzentration von ∼421 Teilen pro Million Volumen (ppmv) entspricht im jüngsten marinen Fossilbericht einem Biodiversitätsverlust von 6,39 %, was impliziert, dass die gegenwärtigen anthropogenen CO2-Emissionen das Ozeanleben jetzt töten. Das UN-Klimawandel-Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) prognostiziert, dass ungebremster fossiler Brennstoffverbrauch die atmosphärische CO2-Konzentration bis 2100 auf 800 ppmv erhöhen könnte, was der mittleren Konzentration von 870 ppmv der letzten 19 natürlichen Aussterbeereignisse nahekommt. Um diese erste globale anthropogene Massenauslöschung umzukehren, ist es erforderlich, die netten anthropogenen CO2-Emissionen auf Null zu reduzieren, optimal um 2 % pro Jahr ab sofort.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2022ef003336",
    doi = "10.1029/2022ef003336",
    openalex = "W4381886994",
    references = "alvarez1980extraterrestrial, doi101016s0009254199000819, doi101017s1473550417000040, doi101038242032a0, doi101038nature09678, doi101038s41467021237540, doi101038s43017021002594, doi101089ast20192043, doi101126sciadv1400253, doi101126science1177265, doi101126science22346411135, doi101126science2815374200, doi101126science2815374237, doi1011302019254214, doi10230720033020, doi10384720418213ab12eb, openalexw1520428197, openalexw2530597942"
}

Das Ediacaran-Perioden markiert einen entscheidenden Zeitpunkt in der Evolution des Geodynamos, als das geomagnetische Feld in einen schwachen Zustand überzugehen scheint, in dem die kinetische Energie die magnetische Energie übersteigt, wie sich in einer extrem hohen Frequenz von Polumkehrungen, hoher seculärer Variation und einer ultraniedrigen Dipolfeldstärke äußert. Allerdings ist unbekannt, wie der Geodynamo von diesem Zustand in einen mit stabilerem Feldverhalten überging. Hier befassen wir uns mit diesem Problem durch eine hochauflösende magnetostratigraphische Untersuchung des ~494,5 Millionen Jahre alten Jiangshanian Global Standard Stratotype and Point (GSSP)-Abschnitts in Südchina. Unsere paläomagnetischen Ergebnisse dokumentieren Zonen mit schnellen Umkehrungen, stabiler Polarität und einem Intervall von ~80.000 Jahren ohne ein geozentrisches axiales Dipolfeld. Aus diesen Änderungen schließen wir, dass für den größten Teil des Kambriums der feste innere Kern noch nicht zu einer Größe gewachsen war, die ausreichte, um den Geodynamo zu stabilisieren. Dieses ungewöhnliche Feldverhalten kann paläomagnetische Daten erklären, die verwendet wurden, um das paradox wahre polare Wandern zu definieren, und unterstützt stattdessen die Rotationsstabilität des festen Erdkörpers während der großen Strahlung des Lebens im Kambrium.

@article{doi101038s41467023403097,
    author = "Li, Yong Xiang und Tarduno, J. A. und Jiao, Wenjun und Liu, Xinyu und Peng, Shanchi und Shi-hua, XU und Yang, Aihua und Yang, Zhenyu",
    title = "Late Cambrian geomagnetic instability after the onset of inner core nucleation",
    year = "2023",
    journal = "Nature Communications",
    abstract = "Das Ediacaran-Perioden markiert einen entscheidenden Zeitpunkt in der Evolution des Geodynamos, als das geomagnetische Feld in einen schwachen Zustand überzugehen scheint, in dem die kinetische Energie die magnetische Energie übersteigt, wie sich in einer extrem hohen Frequenz von Polumkehrungen, hoher seculärer Variation und einer ultraniedrigen Dipolfeldstärke äußert. Allerdings ist unbekannt, wie der Geodynamo von diesem Zustand in einen mit stabilerem Feldverhalten überging. Hier befassen wir uns mit diesem Problem durch eine hochauflösende magnetostratigraphische Untersuchung des \textasciitilde 494,5 Millionen Jahre alten Jiangshanian Global Standard Stratotype and Point (GSSP)-Abschnitts in Südchina. Unsere paläomagnetischen Ergebnisse dokumentieren Zonen mit schnellen Umkehrungen, stabiler Polarität und einem Intervall von \textasciitilde 80.000 Jahren ohne ein geozentrisches axiales Dipolfeld. Aus diesen Änderungen schließen wir, dass für den größten Teil des Kambriums der feste innere Kern noch nicht zu einer Größe gewachsen war, die ausreichte, um den Geodynamo zu stabilisieren. Dieses ungewöhnliche Feldverhalten kann paläomagnetische Daten erklären, die verwendet wurden, um das paradox wahre polare Wandern zu definieren, und unterstützt stattdessen die Rotationsstabilität des festen Erdkörpers während der großen Strahlung des Lebens im Kambrium.",
    url = "https://doi.org/10.1038/s41467-023-40309-7",
    doi = "10.1038/s41467-023-40309-7",
    openalex = "W4385416339",
    references = "doi101016jgr202102018"
}

Diese Perspektive argumentiert für einen evolutionären Effekt geomagnetischer Feldumkehrungen auf das Leben und hebt die Dringlichkeit multidisziplinärer Studien zur Verbindung zwischen dem Erdmagnetfeld und der Biosphäre hervor.

@article{doi101093nsrnwad070,
    author = "Pan, Yongxin und Li, Jinhua",
    title = "Über die biosphärischen Auswirkungen geomagnetischer Umkehrungen",
    year = "2023",
    journal = "National Science Review",
    abstract = "Diese Perspektive argumentiert für einen evolutionären Effekt geomagnetischer Feldumkehrungen auf das Leben und hebt die Dringlichkeit multidisziplinärer Studien zur Verbindung zwischen dem Erdmagnetfeld und der Biosphäre hervor.",
    url = "https://doi.org/10.1093/nsr/nwad070",
    doi = "10.1093/nsr/nwad070",
    openalex = "W4324029478",
    references = "doi101016jgr201601001, doi1010292018rg000629, doi1010292020jg006012, doi101038s4146702121468x, doi101038s4156101802880, doi101038s41598019454668, doi101093nsrnwz065, doi101126scienceaaa9114, doi10384720418213ab12eb"
}

Die Erde ist der einzige bewohnbare Planet im Sonnensystem mit Leben. Die Erde weist zwei Hauptmerkmale auf, die sie von allen unbewohnbaren Planeten unterscheiden: Erstens besitzt sie ein aktives Inneres, und zweitens verfügt sie über Plattentektonik, wobei das erstere eine Voraussetzung für das letztere ist. Die Energie, die mit den Konvektions-, Kühl- und exothermen Prozessen des Kerns und des Mantels zusammenhängt, beträgt etwa 34−66 TW und unterstützt den Betrieb des gesamten Plattentektoniksystems. Sobald die Energie im Inneren der Erde erschöpft ist, wird die Plattentektonik entsprechend aufhören. Aus der Perspektive der materiellen Zusammensetzung sind mehr als 90 % der Elemente wie Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, die einen entscheidenden Einfluss auf die bewohnbare Umgebung an der Oberfläche haben, im Grunde im tiefen Erdinneren gespeichert. Daher wird eine geringe „Turbulenz" im tiefen Erdinneren das Erdoberflächensystem tiefgreifend beeinflussen, was zu Verformung und Metamorphose, Ressourcenanreicherung sowie dramatischen Veränderungen des Klimas und der Umwelt im geologischen Zeitskala führt. Die Dynamik des Erdinneren führt nicht nur direkt zur Entwicklung tiefer Megastrukturen wie der großen Bereiche mit niedriger Scherwellengeschwindigkeit an der Kern-Mantel-Grenze und dem Kernmotor, sondern ist auch als primäre treibende Kraft für eine Reihe von Hauptereignissen in der geologischen Geschichte verantwortlich, wie das Wachstum der kontinentalen Kruste, die Einleitung der Plattentektonik, die Kontinentalkollision und -aufspaltung, das Große Oxidationsereignis, das Schneeball-Erden-Ereignis, große magmatische Provinzen, Lebensausbrüche und Massenaussterben. Daher ist das tiefe Erdinneren der Betriebsmotor des gesamten Erdsystems. Nur durch das Erfassen dieses entscheidenden Erdmotors und das Aufdecken des verbindenden Mechanismus zwischen den inneren Sphären und der Exosphäre der Erde können wir die Natur der Wechselwirkung verschiedener Schichten im Erdsystem effektiv aufdecken und die Entwicklung der Erdsystemwissenschaft fördern. Dieser Artikel schlägt folgende Forschungsthemen für die Zukunft vor: Frühzeitige Erde, geomagnetisches Feld, Zyklen flüchtiger Stoffe, Supervulkane, neue chemische Reaktionen im tiefen Inneren und Geo-Klimatisierung.

@article{doi101360tb20230816,
    author = "Xu, Yigang und Huang, Xiaolong und Wang, Qiang und Wang, Yu und Li, Gaojun und Liu, Yun und Mao, Ho‐kwang und Ni, Huaiwei und Maoyan, Zhu",
    title = "Earth\’s habitability driven by deep processes",
    year = "2023",
    journal = "Chinese Science Bulletin (Chinese Version)",
    abstract = "Die Erde ist der einzige bewohnbare Planet im Sonnensystem mit Leben. Die Erde weist zwei Hauptmerkmale auf, die sie von allen unbewohnbaren Planeten unterscheiden: Erstens besitzt sie ein aktives Inneres, und zweitens verfügt sie über Plattentektonik, wobei das erstere eine Voraussetzung für das letztere ist. Die Energie, die mit den Konvektions-, Kühl- und exothermen Prozessen des Kerns und des Mantels zusammenhängt, beträgt etwa 34−66 TW und unterstützt den Betrieb des gesamten Plattentektoniksystems. Sobald die Energie im Inneren der Erde erschöpft ist, wird die Plattentektonik entsprechend aufhören. Aus der Perspektive der materiellen Zusammensetzung sind mehr als 90 % der Elemente wie Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, die einen entscheidenden Einfluss auf die bewohnbare Umgebung an der Oberfläche haben, im Grunde im tiefen Erdinneren gespeichert. Daher wird eine geringe „Turbulenz" im tiefen Erdinneren das Erdoberflächensystem tiefgreifend beeinflussen, was zu Verformung und Metamorphose, Ressourcenanreicherung sowie dramatischen Veränderungen des Klimas und der Umwelt im geologischen Zeitskala führt. Die Dynamik des Erdinneren führt nicht nur direkt zur Entwicklung tiefer Megastrukturen wie der großen Bereiche mit niedriger Scherwellengeschwindigkeit an der Kern-Mantel-Grenze und dem Kernmotor, sondern ist auch als primäre treibende Kraft für eine Reihe von Hauptereignissen in der geologischen Geschichte verantwortlich, wie das Wachstum der kontinentalen Kruste, die Einleitung der Plattentektonik, die Kontinentalkollision und -aufspaltung, das Große Oxidationsereignis, das Schneeball-Erden-Ereignis, große magmatische Provinzen, Lebensausbrüche und Massenaussterben. Daher ist das tiefe Erdinneren der Betriebsmotor des gesamten Erdsystems. Nur durch das Erfassen dieses entscheidenden Erdmotors und das Aufdecken des verbindenden Mechanismus zwischen den inneren Sphären und der Exosphäre der Erde können wir die Natur der Wechselwirkung verschiedener Schichten im Erdsystem effektiv aufdecken und die Entwicklung der Erdsystemwissenschaft fördern. Dieser Artikel schlägt folgende Forschungsthemen für die Zukunft vor: Frühzeitige Erde, geomagnetisches Feld, Zyklen flüchtiger Stoffe, Supervulkane, neue chemische Reaktionen im tiefen Inneren und Geo-Klimatisierung.",
    url = "https://doi.org/10.1360/tb-2023-0816",
    doi = "10.1360/tb-2023-0816",
    openalex = "W4387583894",
    references = "doi101093nsrnwad070"
}

Zusammenfassung Das Erdmagnetfeld befand sich in einem höchst ungewöhnlichen Zustand, als makroskopische Tiere der Ediacara-Fauna diversifizierten und sich ausbreiteten. Jeder Zusammenhang zwischen diesen Ereignissen ist verlockend, aber unklar. Hier präsentieren wir Daten zur paläomagnetischen Intensität aus einzelnen Kristallen von Pyroxeniten und Gabbros aus 2054 und 591 Ma, die einen dramatischen Intensitätsrückgang definieren, von einem starken proterozoischen Feld wie dem von heute, bis zu einem ediacarischen Wert, der 30-mal schwächer ist. Letzterer ist der schwächste bis dato bekannte zeitlich gemittelte Wert, und zusammen mit anderen robusten Schätzungen der paläomagnetischen Intensität deuten sie darauf hin, dass die ultra-schwachen Feldstärken im Ediacarum mindestens 26 Millionen Jahre lang anhielten. Dieses Intervall ultra-schwacher magnetischer Felder überlappt zeitlich mit der atmosphärischen und ozeanischen Sauerstoffanreicherung, die aus zahlreichen geochemischen Proxies abgeleitet wird. Diese Übereinstimmung wirft die Frage auf, ob der verstärkte Verlust von H-Ionen in einem reduzierten Magnetfeld zur Sauerstoffanreicherung beigetragen hat und damit letztlich die Diversifizierung makroskopischer und mobiler Tiere der Ediacara-Fauna ermöglichte.

@article{doi101038s43247024013604,
    author = "Huang, Wentao und Tarduno, J. A. und Zhou, Tinghong und Ibáñez-Mejía, Mauricio und Olmo‐Barbosa, Laércio Dal und Koester, Edinei und Blackman, Eric G. und Smirnov, A. V. und Ahrendt, Gabriel und Cottrell, R. D. und Kodama, Kenneth P. und Bono, Richard K. und Sibeck, D. G. und Li, Yong Xiang und Nimmo, F. und Xiao, Shuhai und Watkeys, M. K.",
    title = "Near-collapse of the geomagnetic field may have contributed to atmospheric oxygenation and animal radiation in the Ediacaran Period",
    year = "2024",
    journal = "Communications Earth \& Environment",
    abstract = "Zusammenfassung Das Erdmagnetfeld befand sich in einem höchst ungewöhnlichen Zustand, als makroskopische Tiere der Ediacara-Fauna diversifizierten und sich ausbreiteten. Jeder Zusammenhang zwischen diesen Ereignissen ist verlockend, aber unklar. Hier präsentieren wir Daten zur paläomagnetischen Intensität aus einzelnen Kristallen von Pyroxeniten und Gabbros aus 2054 und 591 Ma, die einen dramatischen Intensitätsrückgang definieren, von einem starken proterozoischen Feld wie dem von heute, bis zu einem ediacarischen Wert, der 30-mal schwächer ist. Letzterer ist der schwächste bis dato bekannte zeitlich gemittelte Wert, und zusammen mit anderen robusten Schätzungen der paläomagnetischen Intensität deuten sie darauf hin, dass die ultra-schwachen Feldstärken im Ediacarum mindestens 26 Millionen Jahre lang anhielten. Dieses Intervall ultra-schwacher magnetischer Felder überlappt zeitlich mit der atmosphärischen und ozeanischen Sauerstoffanreicherung, die aus zahlreichen geochemischen Proxies abgeleitet wird. Diese Übereinstimmung wirft die Frage auf, ob der verstärkte Verlust von H-Ionen in einem reduzierten Magnetfeld zur Sauerstoffanreicherung beigetragen hat und damit letztlich die Diversifizierung makroskopischer und mobiler Tiere der Ediacara-Fauna ermöglichte.",
    url = "https://doi.org/10.1038/s43247-024-01360-4",
    doi = "10.1038/s43247-024-01360-4",
    openalex = "W4396577183",
    references = "doi101016jtree200807015, doi101017cbo9780511612794, doi1010292000jb900326, doi1010292008gc001987, doi101038nature06811, doi101038nature14589, doi101126science1135013, doi101126science1206375, doi101126science28454232129, doi101146annurevearth33092203122519, doi10384720418213ab12eb"
}

Zusammenfassung—Im Gegensatz zu Umkehrungen können geomagnetische Feldausbrüche bei niedrigerer Konvektionsintensität im Erdkern auftreten. Da sich das magnetische Feldverhalten in solchen Geodynamo-Regimen immer noch als quasi regelmäßig darstellt, kann eine Verringerung des Dipolfeldes während eines Ausbruchs auf einen globalen Versagen des Dynamo-Prozesses hinweisen. Als Konsequenz ist es möglich, dass während des Ausbruchs nicht nur der Dipolkomponente, sondern auch höhere Harmonische des Feldes abnehmen. Diese Hypothese wird in einem 3D (3D) Dynamo-Modell getestet.

@article{doi101134s1069351324700228,
    author = "Reshetnyak, M.",
    title = "Synchronie zwischen Dipol und Quadrupol während magnetischer Feldumkehrungen und -ausbrüchen",
    year = "2024",
    journal = "Izvestija, Physik der Erde",
    abstract = "Zusammenfassung—Im Gegensatz zu Umkehrungen können geomagnetische Feldausbrüche bei niedrigerer Konvektionsintensität im Erdkern auftreten. Da sich das magnetische Feldverhalten in solchen Geodynamo-Regimen immer noch als quasi regelmäßig darstellt, kann eine Verringerung des Dipolfeldes während eines Ausbruchs auf einen globalen Versagen des Dynamo-Prozesses hinweisen. Als Konsequenz ist es möglich, dass während des Ausbruchs nicht nur der Dipolkomponente, sondern auch höhere Harmonische des Feldes abnehmen. Diese Hypothese wird in einem 3D (3D) Dynamo-Modell getestet.",
    url = "https://doi.org/10.1134/s1069351324700228",
    doi = "10.1134/S1069351324700228",
    is_oa = "true",
    number = "1",
    pages = "1-7",
    semanticscholar_id = "284940b9e65e0542e6549481df50e183a1d86d3e",
    volume = "60"
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1929 veröffentlichte Matuyama seine Abhandlung über die Magnetisierung vorwiegend quartärer vulkanischer Gesteine. In dieser Arbeit beschrieb er die Ergebnisse paläomagnetischer Messungen von vulkanischen Gesteinen aus Japan und angrenzenden Gebieten und schloss, dass der jüngste Übergang des Magnetfeldes vom umgekehrten zum normalen Zustand im frühen Quartär stattfand. In den 1960er Jahren führten zwei Gruppen von Wissenschaftlern aus den USA und Australien sehr energisch Studien sowohl zur Magnetisierung als auch zum Alter vulkanischer Gesteine durch. Bis etwa 1966 hatten sie die Umkehrungszeitskala für die letzten 4 Millionen Jahre abgeschlossen, die zur Grundlage vieler Erdwissenschaftsstudien werden sollte. Zur einfachen Referenzierung schlugen sie vor, die jüngsten normalen oder umgekehrten Perioden als Brunhes-, Matuyama-, Gauss- und Gilbert-Polaritäts-Epochen zu bezeichnen, wobei die Namen von den Wissenschaftlern entlehnt wurden, die sehr wichtige Beiträge zur Paläomagnetismusforschung leisteten. Chron ist nun der offizielle Begriff für die Epoche, und jedes Chron wird durch eine Kombination aus einer Zahl und einem Zeichen gekennzeichnet, das die Polarität anzeigt. Die Namen der Polaritäts-Epochen waren jedoch bereits so populär, dass sie in wissenschaftlichen Arbeiten immer noch sehr häufig verwendet werden. Die Matuyama-Epoche liegt zwischen 0,773 und 2,595 Millionen Jahren vor heute. Darüber hinaus wird ihre untere Grenze nun verwendet, um den Beginn des Quartärs zu definieren.

@article{doi102183pjab100031,
    author = "Kono, Masaru",
    title = "Motonori Matuyama und Umkehrungen des Erdmagnetfeldes",
    year = "2024",
    journal = "Proceedings of the Japan Academy. Series B, Physical and Biological Sciences",
    abstract = "1929 veröffentlichte Matuyama seine Abhandlung über die Magnetisierung vorwiegend quartärer vulkanischer Gesteine. In dieser Arbeit beschrieb er die Ergebnisse paläomagnetischer Messungen von vulkanischen Gesteinen aus Japan und angrenzenden Gebieten und schloss, dass der jüngste Übergang des Magnetfeldes vom umgekehrten zum normalen Zustand im frühen Quartär stattfand. In den 1960er Jahren führten zwei Gruppen von Wissenschaftlern aus den USA und Australien sehr energisch Studien sowohl zur Magnetisierung als auch zum Alter vulkanischer Gesteine durch. Bis etwa 1966 hatten sie die Umkehrungszeitskala für die letzten 4 Millionen Jahre abgeschlossen, die zur Grundlage vieler Erdwissenschaftsstudien werden sollte. Zur einfachen Referenzierung schlugen sie vor, die jüngsten normalen oder umgekehrten Perioden als Brunhes-, Matuyama-, Gauss- und Gilbert-Polaritäts-Epochen zu bezeichnen, wobei die Namen von den Wissenschaftlern entlehnt wurden, die sehr wichtige Beiträge zur Paläomagnetismusforschung leisteten. Chron ist nun der offizielle Begriff für die Epoche, und jedes Chron wird durch eine Kombination aus einer Zahl und einem Zeichen gekennzeichnet, das die Polarität anzeigt. Die Namen der Polaritäts-Epochen waren jedoch bereits so populär, dass sie in wissenschaftlichen Arbeiten immer noch sehr häufig verwendet werden. Die Matuyama-Epoche liegt zwischen 0,773 und 2,595 Millionen Jahren vor heute. Darüber hinaus wird ihre untere Grenze nun verwendet, um den Beginn des Quartärs zu definieren.",
    url = "https://doi.org/10.2183/pjab.100.031",
    doi = "10.2183/pjab.100.031",
    is_oa = "true",
    number = "9",
    pages = "491-499",
    semanticscholar_id = "d03638d15faf5ad9e2671ba3a83b468375ab1f27",
    volume = "100"
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Es wird gezeigt, dass während der Rückkehrphasen in Geodynamo-Modellen die minimalen Amplituden des Dipols, Quadrupols und Oktupols übereinstimmen. Da die charakteristische Zeit der Rückkehrphase nahe an den Oszillationen des großräumigen Erdmagnetfeldes liegt, wurde eine ähnliche Analyse für die Minima der Amplitude des Dipolmagnetfeldes über die letzten 100.000 Jahre durchgeführt. Es stellte sich heraus, dass in diesem Fall auch eine solche Synchronisation auftritt. Es kann angenommen werden, dass Rückkehrphasen und großräumige Variationen des Erdmagnetfeldes zwischen den Rückkehrphasen viel gemeinsam haben. Die durchgeführte Wavelet-Analyse zeigt, dass das Konzept des Hauptgeodynamo-Zyklus sehr willkürlich ist: Die Oszillationsperiode kann für einen Dipol von 8-10.000 Jahren bis zu 20-30.000 Jahren variieren. Die Analyse der Entwicklung des Mauersberger-Spektrums ermöglicht es uns zu schließen, dass die am Erdboden beobachteten Magnetfeldschwankungen mit dem Transfer des Magnetfeldes an die Oberfläche des flüssigen Kerns verbunden sind und kaum durch zeitlich periodische Funktionen beschrieben werden können.

@article{doi1022052024es000903,
    author = "Reshetnyak, M.",
    title = "Rückkehrphasen und großräumige Variationen des Erdmagnetfeldes: Ähnlichkeiten und Unterschiede",
    year = "2024",
    journal = "Russian Journal of Earth Sciences",
    abstract = "Es wird gezeigt, dass während der Rückkehrphasen in Geodynamo-Modellen die minimalen Amplituden des Dipols, Quadrupols und Oktupols übereinstimmen. Da die charakteristische Zeit der Rückkehrphase nahe an den Oszillationen des großräumigen Erdmagnetfeldes liegt, wurde eine ähnliche Analyse für die Minima der Amplitude des Dipolmagnetfeldes über die letzten 100.000 Jahre durchgeführt. Es stellte sich heraus, dass in diesem Fall auch eine solche Synchronisation auftritt. Es kann angenommen werden, dass Rückkehrphasen und großräumige Variationen des Erdmagnetfeldes zwischen den Rückkehrphasen viel gemeinsam haben. Die durchgeführte Wavelet-Analyse zeigt, dass das Konzept des Hauptgeodynamo-Zyklus sehr willkürlich ist: Die Oszillationsperiode kann für einen Dipol von 8-10.000 Jahren bis zu 20-30.000 Jahren variieren. Die Analyse der Entwicklung des Mauersberger-Spektrums ermöglicht es uns zu schließen, dass die am Erdboden beobachteten Magnetfeldschwankungen mit dem Transfer des Magnetfeldes an die Oberfläche des flüssigen Kerns verbunden sind und kaum durch zeitlich periodische Funktionen beschrieben werden können.",
    url = "https://rjes.ru/en/storage/download/152827",
    doi = "10.2205/2024es000903",
    is_oa = "true",
    pages = "1-8",
    semanticscholar_citation_count = "2",
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@article{doi103103s0027134924700152,
    author = "Reshetnyak, M.",
    title = "Verhalten des Erdmagnetfeldes während Umkehrungen und Ausflüge",
    year = "2024",
    journal = "Moscow University Physics Bulletin",
    url = "https://www.semanticscholar.org/paper/187ca03664f73eb6bc61bdd76f8e98b8f41e7407",
    doi = "10.3103/S0027134924700152",
    is_oa = "true",
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    pages = "107-112",
    semanticscholar_citation_count = "2",
    semanticscholar_id = "187ca03664f73eb6bc61bdd76f8e98b8f41e7407",
    volume = "79"
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Das Erdmagnetfeld (GMF) ist entscheidend für das Überleben und die Evolution des Lebens auf der Erde. Die Schwächung des GMF, bekannt als hypomagnetisches Feld (HMF), beeinflusst verschiedene Aspekte des Lebens auf der Erde erheblich. HMF ist zu einem potenziellen Gesundheitsrisiko für zukünftige Tiefenraumfahrtmissionen geworden. Oxidativer Stress ist direkt an den biologischen Effekten von HMF auf Tiere oder Zellen beteiligt. Oxidativer Stress entsteht, wenn ein Ungleichgewicht zugunsten von Oxidantien gegenüber Antioxidantien vorliegt, was zu Zellschäden führt. Oxidativer Stress ist ein zweischneidiges Schwert, das vom Grad der Abweichung vom Homöostase-Zustand abhängt. In diesem Review fassen wir wichtige experimentelle Befunde aus Tier- und Zellstudien zur HMF-Exposition zusammen, die intrazelluläre reaktive Sauerstoffspezies (ROS) sowie die damit verbundenen vielen physiologischen Anomalien betreffen, wie kognitive Dysfunktion, das Ungleichgewicht der Darmmikrobiota-Homöostase, Stimmungsstörungen und Osteoporose. Wir diskutieren neue Erkenntnisse über die molekularen Mechanismen, die diesen HMF-Effekten zugrunde liegen, im Kontext der Signalwege, die mit ROS in Verbindung stehen. Darunter werden Mitochondrien als die Hauptorganelle betrachtet, die auf HMF-induzierten Stress reagieren, indem sie den Stoffwechsel und die ROS-Produktion in Zellen regulieren. Um die molekularen Mechanismen der HMF-Wirkung zu entschlüsseln, müssen zukünftige Studien die mit ROS verbundenen upstream- und downstream-Wege berücksichtigen.

@article{doi103390antiox13081017,
    author = "Tian, Lanxiang und Luo, Yukai und Ren, Jie und Zhao, Chenchen",
    title = "Die Rolle von oxidativem Stress in hypomagnetischen Feld-Effekten",
    year = "2024",
    journal = "Antioxidants",
    abstract = "Das Erdmagnetfeld (GMF) ist entscheidend für das Überleben und die Evolution des Lebens auf der Erde. Die Schwächung des GMF, bekannt als hypomagnetisches Feld (HMF), beeinflusst verschiedene Aspekte des Lebens auf der Erde erheblich. HMF ist zu einem potenziellen Gesundheitsrisiko für zukünftige Tiefenraumfahrtmissionen geworden. Oxidativer Stress ist direkt an den biologischen Effekten von HMF auf Tiere oder Zellen beteiligt. Oxidativer Stress entsteht, wenn ein Ungleichgewicht zugunsten von Oxidantien gegenüber Antioxidantien vorliegt, was zu Zellschäden führt. Oxidativer Stress ist ein zweischneidiges Schwert, das vom Grad der Abweichung vom Homöostase-Zustand abhängt. In diesem Review fassen wir wichtige experimentelle Befunde aus Tier- und Zellstudien zur HMF-Exposition zusammen, die intrazelluläre reaktive Sauerstoffspezies (ROS) sowie die damit verbundenen vielen physiologischen Anomalien betreffen, wie kognitive Dysfunktion, das Ungleichgewicht der Darmmikrobiota-Homöostase, Stimmungsstörungen und Osteoporose. Wir diskutieren neue Erkenntnisse über die molekularen Mechanismen, die diesen HMF-Effekten zugrunde liegen, im Kontext der Signalwege, die mit ROS in Verbindung stehen. Darunter werden Mitochondrien als die Hauptorganelle betrachtet, die auf HMF-induzierten Stress reagieren, indem sie den Stoffwechsel und die ROS-Produktion in Zellen regulieren. Um die molekularen Mechanismen der HMF-Wirkung zu entschlüsseln, müssen zukünftige Studien die mit ROS verbundenen upstream- und downstream-Wege berücksichtigen.",
    url = "https://doi.org/10.3390/antiox13081017",
    doi = "10.3390/antiox13081017",
    openalex = "W4401762803",
    references = "doi101093nsrnwad070"
}

Messungen des Erdmagnetfeldes deuten darauf hin, dass wir derzeit möglicherweise am Vorabend der Umkehrung des Erdmagnetfeldes stehen, was potenziell alle damit verbundenen negativen Folgen für die Menschheit zur Folge haben könnte. Mathematische Modellierungen sind notwendig, um Vorläufer für Umkehrungen und Ausweichungen des Magnetfeldes zu finden. Mit diesem Ziel im Sinn haben wir, basierend auf dem Podvigina-Szenario für das Entstehen von Umkehrungen, konvektive Strömungen untersucht, die nicht weit (im Parameterraum) von ihrem Beginn und dem Beginn der Magnetfeldentstehung entfernt sind, und eine Strömung gefunden, die Umkehrungen der Polarität bestimmter Harmonischer zeigt, die das Magnetfeld bilden. Wir diskutieren einen simulierten Regime, der Verhaltensmuster aufweist, die offensichtlich zukünftige Umkehrungen bestimmter Harmonischer des Magnetfeldes anzeigen. Ob ähnliche Umkehrungsvorläufer wie die beobachteten existieren und für den viel komplexeren geodynamischen Dynamo anwendbar sein könnten, bleibt abzuwarten.

@article{doi103390math12030490,
    author = "Tolmachev, Daniil P. und Chertovskih, R. und Jeyabalan, Simon Ranjith und Zheligovsky, Vladislav",
    title = "Vorhersagbarkeit von Magnetfeldumkehrungen",
    year = "2024",
    journal = "Mathematics",
    abstract = "Messungen des Erdmagnetfeldes deuten darauf hin, dass wir derzeit möglicherweise am Vorabend der Umkehrung des Erdmagnetfeldes stehen, was potenziell alle damit verbundenen negativen Folgen für die Menschheit zur Folge haben könnte. Mathematische Modellierungen sind notwendig, um Vorläufer für Umkehrungen und Ausweichungen des Magnetfeldes zu finden. Mit diesem Ziel im Sinn haben wir, basierend auf dem Podvigina-Szenario für das Entstehen von Umkehrungen, konvektive Strömungen untersucht, die nicht weit (im Parameterraum) von ihrem Beginn und dem Beginn der Magnetfeldentstehung entfernt sind, und eine Strömung gefunden, die Umkehrungen der Polarität bestimmter Harmonischer zeigt, die das Magnetfeld bilden. Wir diskutieren einen simulierten Regime, der Verhaltensmuster aufweist, die offensichtlich zukünftige Umkehrungen bestimmter Harmonischer des Magnetfeldes anzeigen. Ob ähnliche Umkehrungsvorläufer wie die beobachteten existieren und für den viel komplexeren geodynamischen Dynamo anwendbar sein könnten, bleibt abzuwarten.",
    url = "https://www.mdpi.com/2227-7390/12/3/490/pdf?version=1707027679",
    doi = "10.3390/math12030490",
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    pages = "490",
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    semanticscholar_id = "0a7029aa2b1fb8020bef9c698c86fb3fe04e1f55",
    volume = "12"
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Zusammenfassung Durch die Untersuchung von Tiefseeborungsdaten aus dem Nordatlantik wurden mehrere magnetische Instabilitäten kurzer Dauer entdeckt, wie z. B. die Iceland Basin (188 ka), die Björn (1.255 ka) und die Gardar (1.460 ka) Exkursionen. Diese Aufzeichnungen haben zu unserem Verständnis des Erdmagnetfeldes beigetragen und bilden die Grundlage der Geomagnetischen Instabilitäts-Zeitskala (GITS) im Quartär. Hier präsentieren wir die Magnetostratigraphie aus den Standorten U1555 (0 bis ∼2,7 Ma) und U1563 (0 bis ∼5,2 Ma), die während der International Ocean Discovery Program Expedition 395C an der östlichen Seite des modernen Mittelozeanischen Rückens (∼60°N, 20–30°W) gebohrt wurden. Bordpaleomagnetische und Mikrofossil-Daten lieferten ein vorläufiges Altersmodell, das das regionale Aufzeichnung bis 3,4 Ma erweitert. Die virtuellen geomagnetischen Polbreiten aus Archivhälften, die mit Daten aus diskreten Proben korreliert wurden, wurden verwendet, um eine hochauflösende Magnetostratigraphie zu erstellen, die die erwarteten Brunhes- und Matuyama-Chrons sowie ihre jeweiligen Subchrons enthielt. Wir identifizierten auch die meisten in der GITS berichteten magnetischen Ereignisse, einschließlich der weniger gut dokumentierten, wie Osaka, Kamitzukara, Huckleberry Ridge, Reunion, Gardar, Halawa und L4-Ereignisse. Die hochauflösende Magnetostratigraphie aus den Standorten U1555 und U1563 wird mit zwei früheren Legacy-Standorten verglichen und trägt zu einer zunehmend robusten GITS bei, wodurch ihre Verwendung als Korrelations- und Datierungswerkzeug erweitert wird.

@article{doi1010292025gc012220,
    author = "Chiara, Anita Di und Satolli, S. und Friedman, Sarah und Dwyer, Deepa und Acton, Gary D und Jones, Tom Dunkley und Karatsolis, Boris Theofanis und Pearson, Paul N. und Suzuki, Takuma und Modestou, Sevasti und O'Connell, Suzanne und Ibrahim, H. und Jasper, C. und LeBlanc, D.E. und Lee‐Takeda, Saran und Thulasi, Thena und Eason, Deborah E. und Sinnesael, Matthias und Hochmuth, Katharina und Briais, A. und Parnell‐Turner, Ross und LeVay, Leah J. und Party, Expedition 395C/395 Science",
    title = "Geomagnetische Exkursionen aufgezeichnet in den IODP-Expedition 395C-Standorten U1555 und U1563",
    year = "2025",
    journal = "Geochemistry Geophysics Geosystems",
    abstract = "Zusammenfassung Durch die Untersuchung von Tiefseeborungsdaten aus dem Nordatlantik wurden mehrere magnetische Instabilitäten kurzer Dauer entdeckt, wie z. B. die Iceland Basin (188 ka), die Björn (1.255 ka) und die Gardar (1.460 ka) Exkursionen. Diese Aufzeichnungen haben zu unserem Verständnis des Erdmagnetfeldes beigetragen und bilden die Grundlage der Geomagnetischen Instabilitäts-Zeitskala (GITS) im Quartär. Hier präsentieren wir die Magnetostratigraphie aus den Standorten U1555 (0 bis ∼2,7 Ma) und U1563 (0 bis ∼5,2 Ma), die während der International Ocean Discovery Program Expedition 395C an der östlichen Seite des modernen Mittelozeanischen Rückens (∼60°N, 20–30°W) gebohrt wurden. Bordpaleomagnetische und Mikrofossil-Daten lieferten ein vorläufiges Altersmodell, das das regionale Aufzeichnung bis 3,4 Ma erweitert. Die virtuellen geomagnetischen Polbreiten aus Archivhälften, die mit Daten aus diskreten Proben korreliert wurden, wurden verwendet, um eine hochauflösende Magnetostratigraphie zu erstellen, die die erwarteten Brunhes- und Matuyama-Chrons sowie ihre jeweiligen Subchrons enthielt. Wir identifizierten auch die meisten in der GITS berichteten magnetischen Ereignisse, einschließlich der weniger gut dokumentierten, wie Osaka, Kamitzukara, Huckleberry Ridge, Reunion, Gardar, Halawa und L4-Ereignisse. Die hochauflösende Magnetostratigraphie aus den Standorten U1555 und U1563 wird mit zwei früheren Legacy-Standorten verglichen und trägt zu einer zunehmend robusten GITS bei, wodurch ihre Verwendung als Korrelations- und Datierungswerkzeug erweitert wird.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2025gc012220",
    doi = "10.1029/2025gc012220",
    openalex = "W4411419211",
    references = "doi101093nsrnwad070"
}

Leichte flüchtige Elemente im Mondregolith werden als Mischung aus Sonnenwind und der Erdatmosphäre betrachtet, wobei letztere in Abwesenheit eines geomagnetischen Feldes entsteht. Allerdings bleibt unklar, inwieweit sowohl der aktuelle als auch der primitive Geodynamus den Transport terrestrischer Ionen beeinflussen, und diese Unsicherheit wird durch die rätselhafte Zusammensetzung und die schlecht eingeschränkte Lage der Eoarchäischen Exosphäre weiter kompliziert. Hier verwenden wir dreidimensionale magnetohydrodynamische numerische Simulationen mit zeitgenössischen magnetisierten und archaischen unmagnetisierten Atmosphären, um zu untersuchen, wie das intrinsische Magnetfeld der Erde diesen Transfer beeinflusst, mit dem Ziel, zu bestimmen, wie und wann das isotopische Signatur des Mondes einen Aufschluss über die Paläoatmosphäre der Erde liefert. Wir finden, dass der atmosphärische Transfer nur effizient ist, wenn sich der Mond innerhalb des Erd-Magnetoschwanzes befindet. Der nicht-solare Beitrag zum Mondboden lässt sich am besten durch Implantation während der langen Geschichte des Geodynamos unter heutigen Sonnenwindbedingungen erklären, anstatt durch eine kurze, angeblich unmagnetisierte Epoche der frühen Archaischen Erde. Dies deutet weiter darauf hin, dass die Geschichte der terrestrischen Atmosphäre, die Milliarden von Jahren umfasst, in vergrabenen Mondböden erhalten bleiben könnte. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Elementhäufigkeiten der Apollo-Proben hochgradig empfindlich auf die hydrodynamische Fluchtschwelle der Erde reagieren, die zum Zeitpunkt der Ionenimplantation niemals kleiner als 190 km war.

@article{doi101038s43247025029604,
    author = "Paramanick, Shubhonkar und Blackman, Eric G. und Tarduno, J. A. und Carroll-Nellenback, Jonathan",
    title = "Terrestrische atmosphärische Ionenimplantation fand im nahen Mondregolith während der Geschichte des Erd-Dynamos statt",
    year = "2025",
    journal = "Communications Earth \& Environment",
    abstract = "Leichte flüchtige Elemente im Mondregolith werden als Mischung aus Sonnenwind und der Erdatmosphäre betrachtet, wobei letztere in Abwesenheit eines geomagnetischen Feldes entsteht. Allerdings bleibt unklar, inwieweit sowohl der aktuelle als auch der primitive Geodynamus den Transport terrestrischer Ionen beeinflussen, und diese Unsicherheit wird durch die rätselhafte Zusammensetzung und die schlecht eingeschränkte Lage der Eoarchäischen Exosphäre weiter kompliziert. Hier verwenden wir dreidimensionale magnetohydrodynamische numerische Simulationen mit zeitgenössischen magnetisierten und archaischen unmagnetisierten Atmosphären, um zu untersuchen, wie das intrinsische Magnetfeld der Erde diesen Transfer beeinflusst, mit dem Ziel, zu bestimmen, wie und wann das isotopische Signatur des Mondes einen Aufschluss über die Paläoatmosphäre der Erde liefert. Wir finden, dass der atmosphärische Transfer nur effizient ist, wenn sich der Mond innerhalb des Erd-Magnetoschwanzes befindet. Der nicht-solare Beitrag zum Mondboden lässt sich am besten durch Implantation während der langen Geschichte des Geodynamos unter heutigen Sonnenwindbedingungen erklären, anstatt durch eine kurze, angeblich unmagnetisierte Epoche der frühen Archaischen Erde. Dies deutet weiter darauf hin, dass die Geschichte der terrestrischen Atmosphäre, die Milliarden von Jahren umfasst, in vergrabenen Mondböden erhalten bleiben könnte. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Elementhäufigkeiten der Apollo-Proben hochgradig empfindlich auf die hydrodynamische Fluchtschwelle der Erde reagieren, die zum Zeitpunkt der Ionenimplantation niemals kleiner als 190 km war.",
    url = "https://doi.org/10.1038/s43247-025-02960-4",
    doi = "10.1038/s43247-025-02960-4",
    openalex = "W4417246605",
    references = "doi101093nsrnwaf082"
}

Wir untersuchen die Wirkung statistisch nicht-stationärer Turbulenz im äußeren Erdkern auf die effektive turbulente elektromotorische Kraft, die durch den konvektiv angetriebenen Fluss von flüssigem Eisen erzeugt wird, sowie die Evolutionscharakteristika des geomagnetischen Feldes. Nicht-Stationarität bedeutet, dass Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Wellen entscheidend sind, und der Effekt von Schwebungen induziert eine langsame zeitliche Variation der großräumigen elektromotorischen Kraft. Dies bietet einen attraktiven und relativ einfachen physikalischen Mechanismus für das zufällige Auftleben kurzlebiger geomagnetischer Ausflüge und Umkehrungen, die lange Perioden eines relativ stabilen Feldes trennen, durch nicht-synchronisierte Entwicklung des verstärkenden α-Effekts und der turbulenten Diffusion. Dies impliziert ein seltenes und zufälliges gleichzeitiges Auftreten einer Unterdrückung des α-Effekts und einer Verstärkung der Diffusion, was zu einem plötzlichen Abfall der magnetischen Energie führt, d. h. einem Ausflug. Das turbulente Feld der als MAR-Wellen (Magnetic-Archimedean-Rossby) bezeichneten Wellen wird analysiert. Die Dispersionsrelation und Struktur solcher Wellen, die den gemeinsamen Effekt der Lorentz-, Auftriebs- und Coriolis-Kräfte sowie die Krümmung der Kern-Mantel-Grenze beinhalten, werden ermittelt und zur Schätzung der nicht-stationären elektromotorischen Kraft im Kern verwendet. Die Lösungen für den großräumigen Dipol zeigen erdähnliches Verhalten, Magnitude und Zeitskalen, und der physikalische Mechanismus des Prozesses, einschließlich der Identifizierung zweier dynamisch wichtiger Parameter, wird diskutiert. Ähnliche Ideen bezüglich der Dynamik von Wellen innerhalb des sogenannten Stratified Ocean an der Spitze des Kerns (SOC) wurden in der jüngeren Arbeit Mizerski (2025) betrachtet. Der SOC ist eine wichtige, aber dünne, stark geschichtete Schicht nahe der Kern-Mantel-Grenze, und hier wird die Möglichkeit globaler Nicht-Gleichgewichts-Dynamo-Mechanismen analysiert. Es ist möglich, dass Oberflächen- und Volumenmechanismen im Kern koexistieren, wobei beide zur Komplexität des beobachteten Bildes von Umkehrungsereignissen beitragen.

@article{doi101093gjiggaf469,
    author = "Mizerski, K.",
    title = "Geomagnetische Umkehrungen und Ausflüge als Ergebnis von Nicht-Gleichgewichts-Makroturbulenz im Erdkern",
    year = "2025",
    journal = "Geophysical Journal International",
    abstract = "Wir untersuchen die Wirkung statistisch nicht-stationärer Turbulenz im äußeren Erdkern auf die effektive turbulente elektromotorische Kraft, die durch den konvektiv angetriebenen Fluss von flüssigem Eisen erzeugt wird, sowie die Evolutionscharakteristika des geomagnetischen Feldes. Nicht-Stationarität bedeutet, dass Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Wellen entscheidend sind, und der Effekt von Schwebungen induziert eine langsame zeitliche Variation der großräumigen elektromotorischen Kraft. Dies bietet einen attraktiven und relativ einfachen physikalischen Mechanismus für das zufällige Auftleben kurzlebiger geomagnetischer Ausflüge und Umkehrungen, die lange Perioden eines relativ stabilen Feldes trennen, durch nicht-synchronisierte Entwicklung des verstärkenden α-Effekts und der turbulenten Diffusion. Dies impliziert ein seltenes und zufälliges gleichzeitiges Auftreten einer Unterdrückung des α-Effekts und einer Verstärkung der Diffusion, was zu einem plötzlichen Abfall der magnetischen Energie führt, d. h. einem Ausflug. Das turbulente Feld der als MAR-Wellen (Magnetic-Archimedean-Rossby) bezeichneten Wellen wird analysiert. Die Dispersionsrelation und Struktur solcher Wellen, die den gemeinsamen Effekt der Lorentz-, Auftriebs- und Coriolis-Kräfte sowie die Krümmung der Kern-Mantel-Grenze beinhalten, werden ermittelt und zur Schätzung der nicht-stationären elektromotorischen Kraft im Kern verwendet. Die Lösungen für den großräumigen Dipol zeigen erdähnliches Verhalten, Magnitude und Zeitskalen, und der physikalische Mechanismus des Prozesses, einschließlich der Identifizierung zweier dynamisch wichtiger Parameter, wird diskutiert. Ähnliche Ideen bezüglich der Dynamik von Wellen innerhalb des sogenannten Stratified Ocean an der Spitze des Kerns (SOC) wurden in der jüngeren Arbeit Mizerski (2025) betrachtet. Der SOC ist eine wichtige, aber dünne, stark geschichtete Schicht nahe der Kern-Mantel-Grenze, und hier wird die Möglichkeit globaler Nicht-Gleichgewichts-Dynamo-Mechanismen analysiert. Es ist möglich, dass Oberflächen- und Volumenmechanismen im Kern koexistieren, wobei beide zur Komplexität des beobachteten Bildes von Umkehrungsereignissen beitragen.",
    url = "https://www.semanticscholar.org/paper/d0f84f394b6198339bc6bb578d253185e3ff868b",
    doi = "10.1093/gji/ggaf469",
    is_oa = "true",
    number = "2",
    semanticscholar_id = "d0f84f394b6198339bc6bb578d253185e3ff868b",
    volume = "244"
}

Die Geschichte des Erdmagnetfeldes kann Einblicke liefern, warum das Leben auf unserem Planeten entstehen und sich entwickeln konnte und wie die Bewohnbarkeit aufrechterhalten wurde. Die Magnetisierung winziger magnetischer Einschlüsse in Zirkonen deutet darauf hin, dass das geomagnetische Feld mindestens 4,2 Milliarden Jahre alt ist, was mit genetischen Schätzungen für das Alter des letzten universellen gemeinsamen Vorfahren übereinstimmt. Die frühe Entstehung des Feldes hätte einen Schutz vor solarer und kosmischer Strahlung geboten und Umgebungen für die Entwicklung des Lebens gefördert. Das Feld war wahrscheinlich auch wichtig für die Erhaltung des Wassers der Erde, das für das Leben, wie wir es kennen, unerlässlich ist. Zwischen 3,9 und ca. 3,4 Milliarden Jahren vor heute deutet die Magnetisierung von Zirkonen auf eine latitudinale Stabilität verschiedener ancestraler Terrains und auf stagnierende Decken-Tektonik hin. Diese Daten deuten auch darauf hin, dass der feste Erdkörper bezüglich der Rotationsachse stabil war, was mit dem Fehlen von Plattentektonik-Treibkräften übereinstimmt. Darüber hinaus deuten diese Daten auf die Existenz von kontinentalen Kernen in niedrigen Breiten mit klimatisch günstigen Lagen hin, die das frühe Leben unterstützen könnten. Gegen Ende des Präkambriums (0,591 bis 0,565 Milliarden Jahre vor heute) kollabierte der Dynamo fast, aber das Wachstum des inneren Kerns während der frühesten Kambrium-Zeiten erneuerte das magnetische Feld und den Schutz und half, das Austrocknen des Planeten zu verhindern. Vor dieser Erneuerung könnte die extrem schwache magnetische Abschirmung eine unerwartete Wirkung auf die Evolution gehabt haben. Das extrem schwache Feld könnte einen verstärkten Wasserstoffverlust ins All ermöglicht haben, was zu einer erhöhten Sauerstoffanreicherung der Atmosphäre und der Ozeane führte. Auf diese Weise könnte das Erdmagnetfeld die Ausbreitung der makroskopischen und mobilen Tiere der Ediacara-Fauna unterstützt haben. Ob die Ediacara-Fauna genetisch mit dem modernen Leben verwandt sind, ist Gegenstand von Debatten, aber wenn ja, könnte die magnetosphärische Kontrolle der atmosphärischen Zusammensetzung zu einer Beschleunigung der Evolution geführt haben, die schließlich zur Entstehung des intelligenten Lebens führte.

@article{doi101093nsrnwaf082,
    author = "Tarduno, John A und Zhou, Tinghong und Huang, Wentao und Jodder, Jaganmoy",
    title = "Earth’s magnetic field and its relationship to the origin of life, evolution and planetary habitability",
    year = "2025",
    journal = "National Science Review",
    abstract = "Earth's magnetic field history can provide insight into why life was able to originate and evolve on our planet, and how habitability has been maintained. The magnetism of minute magnetic inclusions in zircons indicates that the geomagnetic field is at least 4.2 billion years old, corresponding with genetic estimates for the age of the last universal common ancestor. The early establishment of the field would have provided shielding from solar and cosmic radiation, fostering environments for life to develop. The field was also likely important for preserving Earth's water, essential for life as we know it. Between 3.9 and ca. 3.4 billion years ago, zircon magnetism suggests latitudinal stasis of different ancestral terrains, and stagnant lid tectonics. These data also indicate that the solid Earth was stable with respect to the spin axis, consistent with the absence of plate tectonic driving forces. Moreover, these data point to the existence of low-latitude continental nuclei with equable climate locales that could have supported early life. Near the end of the Precambrian (0.591 to 0.565 billion years ago), the dynamo nearly collapsed, but growth of the inner core during earliest Cambrian times renewed the magnetic field and shielding, helping to prevent drying of the planet. Before this renewal, the ultra-weak magnetic shielding may have had an unexpected effect on evolution. The extremely weak field could have allowed enhanced hydrogen escape to space, leading to increased oxygenation of the atmosphere and oceans. In this way, Earth's magnetic field may have assisted the radiation of the macroscopic and mobile animals of the Ediacara fauna. Whether the Ediacara fauna are genetically related to modern life is a matter of debate, but if so, magnetospheric control on atmospheric composition may have led to an acceleration in evolution that ultimately resulted in the emergence of intelligent life.",
    url = "https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf082",
    doi = "10.1093/nsr/nwaf082",
    openalex = "W4408129182",
    references = "doi101017cbo9780511612794, doi1010292000jb900326, doi1010292001jb000486, doi101038s43247024013604, doi10108000018735500101204, doi101093nsrnwad070, doi101126science1135013, doi101126science1173046528, doi101126science1206375, doi101126science1226919, doi101126science28454232129, doi101146annurevearth33092203122519, doi10384720418213ab12eb"
}

Die Erde ist der einzige bekannte Gesteinsplanet, der komplexe Lebensformen unterstützt, die Sauerstoff nutzen, und die in einem Großteil ihrer Geschichte über ein starkes intrinsisches Magnetfeld verfügen, was zu Spekulationen Anlass gibt, dass das Erdmagnetfeld und die Bewohnbarkeit auf geologischen Zeitskalen miteinander verbunden sind. Wir suchen nach möglichen beobachtbaren Beweisen für eine solche Beziehung, indem wir die Entwicklung des virtuellen geomagnetischen axialen Dipolmoments und des atmosphärischen Sauerstoffgehalts über die letzten 540 Millionen Jahre untersuchen. Wir finden, dass beide starke linear ansteigende Trends aufweisen, gekoppelt mit einem großen Anstieg der Magnitude zwischen 330 und 220 Millionen Jahren vor heute. Unsere Zeitreihenanalyse und statistischen Tests zeigen, dass beide stark korreliert sind, wobei die maximale Korrelation erreicht wird, wenn zwischen den beiden keine Zeitverzögerung vorliegt. Unsere Ergebnisse deuten auf unerwartete starke Verbindungen zwischen den geophysikalischen Prozessen im tiefen Erdinneren, dem Oberflächenredox-Budget und dem biogeochemischen Kreislauf hin.

@article{doi101126sciadvadu8826,
    author = "Kuang, Weijia und Kopparapu, Ravi und Krissansen‐Totton, Joshua und Mills, Benjamin",
    title = "Starker Zusammenhang zwischen dem Sauerstoffgehalt der Erde und dem geomagnetischen Dipol, der seit den letzten 540 Millionen Jahren offengelegt wurde",
    year = "2025",
    journal = "Science Advances",
    abstract = "Die Erde ist der einzige bekannte Gesteinsplanet, der komplexe Lebensformen unterstützt, die Sauerstoff nutzen, und die in einem Großteil ihrer Geschichte über ein starkes intrinsisches Magnetfeld verfügen, was zu Spekulationen Anlass gibt, dass das Erdmagnetfeld und die Bewohnbarkeit auf geologischen Zeitskalen miteinander verbunden sind. Wir suchen nach möglichen beobachtbaren Beweisen für eine solche Beziehung, indem wir die Entwicklung des virtuellen geomagnetischen axialen Dipolmoments und des atmosphärischen Sauerstoffgehalts über die letzten 540 Millionen Jahre untersuchen. Wir finden, dass beide starke linear ansteigende Trends aufweisen, gekoppelt mit einem großen Anstieg der Magnitude zwischen 330 und 220 Millionen Jahren vor heute. Unsere Zeitreihenanalyse und statistischen Tests zeigen, dass beide stark korreliert sind, wobei die maximale Korrelation erreicht wird, wenn zwischen den beiden keine Zeitverzögerung vorliegt. Unsere Ergebnisse deuten auf unerwartete starke Verbindungen zwischen den geophysikalischen Prozessen im tiefen Erdinneren, dem Oberflächenredox-Budget und dem biogeochemischen Kreislauf hin.",
    url = "https://doi.org/10.1126/sciadv.adu8826",
    doi = "10.1126/sciadv.adu8826",
    openalex = "W4411258903",
    references = "doi101038s43247024013604"
}

Das Magnetfeld, einschließlich hypomagnetischer Bedingungen, ist ein wesentlicher astrogeophysikalischer Faktor, der eine umfassende Untersuchung seiner Auswirkungen auf lebende Systeme erfordert. Geplante interplanetare Missionen werden einerseits auf das Fehlen des Erdmagnetfeldes stoßen und andererseits mit starken Inhomogenitäten im eigenen Magnetfeld des Raumfahrzeugs konfrontiert sein. Besonders interessant ist, wie sowohl die Amplitude als auch die räumlichen Eigenschaften der Magnetfeld-Inhomogenität menschliche Zellen unter Laborbedingungen beeinflussen, die Orbitumgebungen simulieren. In-vitro-Zellkulturen unter streng kontrollierten Inkubatorbedingungen sind ein gängiger experimenteller Ansatz in der biologischen Forschung. CO2-Inkubatoren bieten Kontrolle über Temperatur, Gaszusammensetzung und Luftfeuchtigkeit. Neue Studien berichten, dass Inkubatoren das umgebende Magnetfeld erheblich verändern können. Hier zeigen wir, dass zwei Arten von CO2-Inkubatoren die Magnetfeldparameter erheblich verändern und dass die Natur dieser Veränderungen vom Inkubatormodell abhängt. Ein Inkubator zeigte ausgeprägte räumliche Inhomogenitäten des Magnetfelds mit Bereichen sowohl niedriger als auch hoher Feldstärke. Der andere Inkubator erzeugte während des Betriebs Magnetfeldoszillationen mit einer Oszillationsperiode von mehreren Sekunden und einer Spitzen-zu-Spitzen-Amplitude, die den Mittelwert übersteigt. Wir fanden heraus, dass das magnetische Hintergrundfeld das Wachstum menschlicher Nierenzellen des Embryos erheblich beeinflusst. Die Wirkung eines ultra-niedrigfrequenten (ULF) Magnetfelds mit einer Periode von mehreren Sekunden war besonders ausgeprägt und ist für Raumfahrtanwendungen relevant. Durch Nährstoffmangel induzierter Stress erhöhte die zelluläre Empfindlichkeit gegenüber diesem Faktor. Diese Ergebnisse betonen die Bedeutung schwacher statischer und zeitlich veränderlicher Magnetfelder für Zellwachstumsprozesse, insbesondere in Kombination mit anderen ungünstigen Bedingungen.

@article{doi101134s1063772925702579,
    author = "Karpova, M. A. und Sencha, L. M. und Dolinin, A. A. und Sarafanov, F. G. und Ilin, N. V. und Mysyagin, S. A. und Vodeneev, V. A. und Grinberg, M. A. und Mareev, E. A. und Balalaeva, I. V.",
    title = "Untersuchung der Auswirkungen von Magnetfeld-Inhomogenitäten in einem Inkubator auf die Wachstumsrate menschlicher Zellen im Kontext der Modellierung astrogeophysikalischer Bedingungen",
    year = "2025",
    journal = "Astronomy Reports",
    abstract = "Das Magnetfeld, einschließlich hypomagnetischer Bedingungen, ist ein wesentlicher astrogeophysikalischer Faktor, der eine umfassende Untersuchung seiner Auswirkungen auf lebende Systeme erfordert. Geplante interplanetare Missionen werden einerseits auf das Fehlen des Erdmagnetfeldes stoßen und andererseits mit starken Inhomogenitäten im eigenen Magnetfeld des Raumfahrzeugs konfrontiert sein. Besonders interessant ist, wie sowohl die Amplitude als auch die räumlichen Eigenschaften der Magnetfeld-Inhomogenität menschliche Zellen unter Laborbedingungen beeinflussen, die Orbitumgebungen simulieren. In-vitro-Zellkulturen unter streng kontrollierten Inkubatorbedingungen sind ein gängiger experimenteller Ansatz in der biologischen Forschung. CO2-Inkubatoren bieten Kontrolle über Temperatur, Gaszusammensetzung und Luftfeuchtigkeit. Neue Studien berichten, dass Inkubatoren das umgebende Magnetfeld erheblich verändern können. Hier zeigen wir, dass zwei Arten von CO2-Inkubatoren die Magnetfeldparameter erheblich verändern und dass die Natur dieser Veränderungen vom Inkubatormodell abhängt. Ein Inkubator zeigte ausgeprägte räumliche Inhomogenitäten des Magnetfelds mit Bereichen sowohl niedriger als auch hoher Feldstärke. Der andere Inkubator erzeugte während des Betriebs Magnetfeldoszillationen mit einer Oszillationsperiode von mehreren Sekunden und einer Spitzen-zu-Spitzen-Amplitude, die den Mittelwert übersteigt. Wir fanden heraus, dass das magnetische Hintergrundfeld das Wachstum menschlicher Nierenzellen des Embryos erheblich beeinflusst. Die Wirkung eines ultra-niedrigfrequenten (ULF) Magnetfelds mit einer Periode von mehreren Sekunden war besonders ausgeprägt und ist für Raumfahrtanwendungen relevant. Durch Nährstoffmangel induzierter Stress erhöhte die zelluläre Empfindlichkeit gegenüber diesem Faktor. Diese Ergebnisse betonen die Bedeutung schwacher statischer und zeitlich veränderlicher Magnetfelder für Zellwachstumsprozesse, insbesondere in Kombination mit anderen ungünstigen Bedingungen.",
    url = "https://doi.org/10.1134/s1063772925702579",
    doi = "10.1134/s1063772925702579",
    openalex = "W7131276988",
    references = "doi101093nsrnwaf082"
}

Das Leben auf der Erde hat sich im Erdmagnetfeld entwickelt und existiert innerhalb dieses Feldes, das derzeit etwa 25–65 µT beträgt. Reisen jenseits der Erdmagnetosphäre setzen Astronauten den einzigartigen Bedingungen des tiefen Weltraums aus, die durch deutlich reduzierte Magnetfelder im Bereich von 2 bis 8 nT gekennzeichnet sind. Dieser Überblick untersucht die wachsende Evidenz bezüglich der biologischen Auswirkungen hypomagnetischer und veränderter Magnetfelder auf Menschen und andere Organismen und hebt die Implikationen für Langzeitflüge im Weltraum und Raumfahrtmissionen hervor. Forschung an menschlichen Zellkulturen und Säugetiermodellen zeigt, dass die Exposition gegenüber variierenden Magnetfeldbedingungen, einschließlich hypomagnetischer Felder (HMF), diverse biologische Effekte auslösen kann. Dazu gehören Veränderungen in der Zellproliferation, der Funktion des Nervensystems, oxidativem Stress, Reaktiv-Sauerstoffspezies-Leveln und der DNA-Integrität, wobei die Ergebnisse oft von der spezifischen Feldintensität, Frequenz und der Länge der Exposition abhängen. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die Exposition gegenüber HMF das Verhalten von Bakterien und das menschliche Mikrobiom beeinflusst, was potenziell die Antibiotikaresistenz verändert und das Infektionsrisiko erhöht, da Astronauten im Weltraum eine beeinträchtigte Immunfunktion erfahren können. Angesichts dieser biologischen Auswirkungen auf das Wohlbefinden von Astronauten bei Langzeitraumfahrtmissionen wird die Bereitstellung künstlicher Magnetfelder an Bord von Raumfahrzeugen als kritische Strategie vorgeschlagen, um HMF-Effekte zu mildern, die Gesundheit von Astronauten zu unterstützen und die Machbarkeit und Sicherheit zukünftiger Tiefenraummissionen zu verbessern.

@article{doi103389frspt20251704391,
    author = "Dang, Nhat und Keller, Jason und Barnes, Frank",
    title = "Biologische Auswirkungen hypomagnetischer Felder in der Weltraumumgebung: Implikationen für die Bereitstellung künstlicher Magnetfelder bei Langzeitflügen im Weltraum",
    year = "2025",
    journal = "Frontiers in Space Technologies",
    abstract = "Das Leben auf der Erde hat sich im Erdmagnetfeld entwickelt und existiert innerhalb dieses Feldes, das derzeit etwa 25–65 µT beträgt. Reisen jenseits der Erdmagnetosphäre setzen Astronauten den einzigartigen Bedingungen des tiefen Weltraums aus, die durch deutlich reduzierte Magnetfelder im Bereich von 2 bis 8 nT gekennzeichnet sind. Dieser Überblick untersucht die wachsende Evidenz bezüglich der biologischen Auswirkungen hypomagnetischer und veränderter Magnetfelder auf Menschen und andere Organismen und hebt die Implikationen für Langzeitflüge im Weltraum und Raumfahrtmissionen hervor. Forschung an menschlichen Zellkulturen und Säugetiermodellen zeigt, dass die Exposition gegenüber variierenden Magnetfeldbedingungen, einschließlich hypomagnetischer Felder (HMF), diverse biologische Effekte auslösen kann. Dazu gehören Veränderungen in der Zellproliferation, der Funktion des Nervensystems, oxidativem Stress, Reaktiv-Sauerstoffspezies-Leveln und der DNA-Integrität, wobei die Ergebnisse oft von der spezifischen Feldintensität, Frequenz und der Länge der Exposition abhängen. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die Exposition gegenüber HMF das Verhalten von Bakterien und das menschliche Mikrobiom beeinflusst, was potenziell die Antibiotikaresistenz verändert und das Infektionsrisiko erhöht, da Astronauten im Weltraum eine beeinträchtigte Immunfunktion erfahren können. Angesichts dieser biologischen Auswirkungen auf das Wohlbefinden von Astronauten bei Langzeitraumfahrtmissionen wird die Bereitstellung künstlicher Magnetfelder an Bord von Raumfahrzeugen als kritische Strategie vorgeschlagen, um HMF-Effekte zu mildern, die Gesundheit von Astronauten zu unterstützen und die Machbarkeit und Sicherheit zukünftiger Tiefenraummissionen zu verbessern.",
    url = "https://www.semanticscholar.org/paper/b902a3ae59b8afa0b563ae62294ca224f5d32459",
    doi = "10.3389/frspt.2025.1704391",
    is_oa = "true",
    semanticscholar_id = "b902a3ae59b8afa0b563ae62294ca224f5d32459",
    volume = "6"
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Antike Xenon-Isotope zeigen, dass eine vorübergehende Schwächung des Erdmagnetfelds den Wasserstoffentzug verstärkte, um die Atmosphäre für die Sauerstoffanreicherung vorzubereiten, bevor ihre Wiederherstellung den Großen Sauerstoffereignis festigte. Mehr als einfache Schutzschilde können Magnetfelder als aktiver Filter für die atmosphärische Evolution wirken, mit Konsequenzen für die Bewohnbarkeit von Planeten und die divergenten Geschichten der Erde und des Mars.

@article{doi101093nsrnwag172,
    author = "Wei, Yong",
    title = "Xenon isotopes reveal a geomagnetic prelude to Earth's oxygenation",
    year = "2026",
    journal = "National Science Review",
    abstract = "Ancient xenon isotopes reveal that a temporary weakening of Earth's magnetic field enhanced hydrogen escape to prime the atmosphere for oxygenation, before its recovery locked in the Great Oxidation Event. More than simple shields, magnetic fields may act as an active filter for atmospheric evolution, with consequences for planetary habitability and the divergent histories of Earth and Mars.",
    url = "https://doi.org/10.1093/nsr/nwag172",
    doi = "10.1093/nsr/nwag172",
    openalex = "W7138167756",
    references = "doi101093nsrnwaf082"
}