Unsere Erde ist unter anderem deswegen so lebensfreundlich weil sie ein Magnetfeld hat. Das sorgt dafür, dass nicht allzu viel schädliche kosmische Strahlung an die Oberfläche kommt. Und es schützt unsere Atmosphäre vor dem Sonnenwind. Denn die Sonne leuchtet nicht nur für uns, sie schickt auch einen ständigen Strom elektrisch geladener Teilchen aus ihrer äußeren Hülle durchs All. Diese Teilchen können mit den Molekülen und Atomen der Luft wechselwirken und dafür sorgen, dass sie ins All verschwinden. Wie ein Sandstrahler würde der Sonnenwind die Erdatmosphäre abtragen – wenn da nicht das nette Magnetfeld wäre um den Sonnenwind schon im All zu stoppen und weitestgehend abzulenken.

Wir können also froh über das Magnetfeld sein. Denn ansonsten würde es der Erde so ergehen, wie es dem Mars ergangen ist. Denn der hat kein Magnetfeld und deswegen auch so gut wie keine Atmosphäre mehr. Und deswegen ist der Mars auch ein so ungemütlicher, lebensfeindlicher Planet mit einer Durchschnittstemperatur von -55 Grad Celsius. Ohne Atmosphäre ist nichts da, was die Wärme speichern könnte. Ohne Atmosphäre gibt es ein kein flüssiges Wasser auf der Oberfläche. Ohne Atmosphäre ist es doof. Ohne Atmosphäre ist auch jede groß angelegte Besiedelung des Mars reine Science Fiction. Wir könnten vielleicht ein paar Habitate bauen, in denen wir eine Atmosphäre einschließen. Aber selbst dann müssten wir die noch massiv abschirmen, um die Schäden durch die kosmische Strahlung zu verhindern. Aber “einfach so” auf der Oberfläche des Mars leben geht nicht.

Doofer Planet! (Bild: NASA

Doofer Planet! (Bild: NASA

Ja, es gibt diverse Theorien für ein sogenanntes “Terraforming”. Darüber habe ich hier ausführlich geschrieben. Es gibt – in der Theorie – Möglichkeiten, dem Mars eine Atmosphäre zu geben. Das ist enorm kompliziert, teuer, aufwendig und dauert mindestens Jahrhunderte. Und selbst wenn man das hinkriegt: Langfristig hilft es nicht, denn ohne Magnetfeld hat man an einer Atmosphäre keine Freude. Aber wie kriegt ein Planet ein Magnetfeld?

Dazu müssen wir uns die Erde ansehen. Die Erde hat ein Magnetfeld, weil sie eine große Kugel ist, in deren Inneren sich jede Menge Eisen befindet und jede Menge radioaktive Elemente, die all das Metall aufheizen. Der Eisenkern der Erde ist so groß wie der Mond und mit 5000 Grad so heiß wie die Oberfläche der Sonne. Das ganze Eisen ist deswegen im Kern der Erde, weil es während der Entstehung des Planeten dorthin gesunken ist. Das schwerste Zeug sammelt sich dank der Gravitation im Zentrum – siehe dazu auch hier für Details). Und weil die Erde sich außerdem auch noch um ihre Achse dreht, bewegt sich das flüssige Metall. Es steigt auf, es sinkt ab, es wird durch die Corioliskraft in schraubenförmige Bahnen gelenkt. Außerdem ist das Eisen ein guter elektrischer Leiter und wenn sich ein elektrischer Leiter bewegt gibt es (das ist jetzt sehr vereinfacht) ein magnetisches Feld. Solange das Metall im Inneren der Erde noch flüssig und in Bewegung ist, werden wir unser Magnetfeld nicht verlieren.

Beim Mars ist das natürlich ebenso. Er ist auf die gleiche Weise entstanden wie die Erde; auch er ist eine große Kugel mit Metall im Inneren. Aber eben nicht so groß wie die Erde sondern deutlich kleiner. Weil er kleiner ist, ist er nach seiner Entstehung schneller abgekühlt als die Erde. Weil er kleiner ist, hat er auch weniger radioaktive Elemente in seinem Inneren. Das alles hat dazu geführt, dass der Mars schon lange kein flüssiges Eisen mehr besitzt. In seinem Kern bewegt sich nichts mehr. Und es gibt kein Magnetfeld. Und daher keine Atmosphäre, kein flüssiges Wasser und kein Leben.

Was also tun? In einem schlechten Science-Fiction-Film würde man ein großes Loch bohren, eine noch größere Atombombe reinwerfen und den Marskern wieder aufschmelzen und in Bewegung versetzen. Die Realität ist aber kein schlechter Science-Fiction-Film. Hier geht das nicht. Bis jetzt gibt es keine wirklich realistische Methode, dem Mars ein Magnetfeld zu geben. Aber es gibt zumindest eine Methode, wie man den Mars vor dem Sonnenwind schützen könnte (obwohl ich auch die nicht “realistisch” nennen würde, wenn ich ehrlich bin). Sie stammt von Jim Green von der NASA und wurde letztes Jahr in einem kurzen Konferenzbeitrag skizziert (“A Future Mars Environment for Science and Exploration”).

DIY-Magnetfeld nach Green et al, 2017.

DIY-Magnetfeld nach Green et al, 2017.

Vereinfacht gesagt: Man fliegt zum Lagrange-Punkt L1. Das ist ein Punkt zwischen Mars und Sonne, wo sich alle wirkenden Kräfte die Waage halten. Dort kann man – vereinfacht gesagt – etwas “parken” und es bleibt dort, auch ohne Antrieb. An diesem Punkt installiert man dann ein “Ding” das ein Magnetfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld blockiert einen Teil des Sonnenwinds; es erzeugt quasi einen “Magnetschatten” in dem der Mars liegt. Was das für ein “Ding” sein soll und wie man das baut so dass das Magnetfeld ausreichend groß und stark ist? Keine Ahnung. Die haben auch Jim Green und seine Kollegen nicht sondern verweisen nur darauf, dass man sowas in der Zukunft ja vielleicht durchaus hinkriegen könnte.

Und sollte das der Fall sein, dann fliegen wir alle zum Mars und spazieren dort in kurzen Hosen über die roten Dünen? Nein, leider nicht. Denn dann hat der Mars ja immer noch keine Atmosphäre. Er könnte im Laufe der Zeit auf natürliche Weise wieder eine ausbilden. Aber das wird dann eben eine Marsatmosphäre sein und keine für uns Menschen. Denn der Mars ist immer noch viel kleiner als die Erde. Und hat immer noch viel weniger Masse. Weniger Masse heißt weniger Gravitationskraft und davon braucht ausreichend viel, wenn man eine Atmosphäre festhalten will. Die Luftmoleküle bewegen sich und wenn ihre Bewegung schneller ist als die Fluchtgeschwindigkeit (die Geschwindigkeit die man braucht um der Anziehungskraft eines Himmelskörpers zu entkommen), dann verabschiedet sich die Atmosphäre früher oder später ins All; egal ob da jetzt ein Magnetfeld ist oder nicht. Wie schnell sich Moleküle bewegen hängt von der Temperatur ab und wie groß die Fluchtgeschwindigkeit ist von der Masse des Planeten. Wenn wir am Mars eine erdähnliche Atmosphäre haben wollen, müssen wir ihn aufwärmen und das erhöht die Geschwindigkeit der Moleküle. Die Masse und damit die Fluchtgeschwindigkeit bleibt aber gleich. Und dann wird es kritisch. Wasserdampf kann der Mars dann nicht mehr in der Atmosphäre halten (konnte er früher aber auch schon nicht). Und was Stickstoff und Sauerstoff angeht, ist das dann hart an der Grenze. Vielleicht könnte er das gerade noch so halten – aber ein klein wenig zu viel Wärme und auch diese Moleküle verschwinden ins All (und wir Menschen sind nicht gerade gut darin wenn es darum geht, die Erwärmung eines Planeten zu verhindern).

Selbst mit Magnet-Schutzschirm könnten wir dem Mars nur eine CO2-Atmosphäre geben. Was für den Mars ganz ok sein dürfte, für uns Menschen die wir dort leben wollen würden, aber nicht. Dazu müssten wir dem Planeten auch mehr Masse geben. Aber wenn wir technisch schon so weit sind, dass wir die Masse eines Planeten verändern können, dann müssen wir vermutlich auch nicht mehr mit Magnetdingern in Lagrangepunkten rumpfuschen. Sondern drücken wohl einfach nur noch irgendwo auf nen Knopf auf dem “Mars terraformen” steht und der Rest geht von selbst…


Alle Artikel aus der Serie “Erdkugelgeschichten”
Einleitung: Die Erde ist nicht flach und das ist gut so
Sternengeschichten Folge 293: Al-Biruni und die Größe der Erdkugel (erscheint am 06.07.2018)
Erdkugelgeschichten 01: Das Kreuz des Südens und der Himmel auf der anderen Hälfte der Erde (erscheint am 09.07.2018)
Erdkugelgeschichten 02: Der Sonnenuntergang kommt später als man denkt (erscheint am 10.07.2018)
Erdkugelgeschichten 03: Zu groß um flach zu sein: Der Future Circular Collider und die Zukunft der Teilchenphysik (erscheint am 11.07.2018)
Erdkugelgeschichten 04: Perseiden, Sternschnuppen und Plädoyer für das frühe Aufstehen (erscheint am 12.07.2018)
Sternengeschichten Folge 294: Warum sind Planeten rund? (erscheint am 13.07.2018)
Erdkugelgeschichten 05: Terraforming Mars: Wie kriegt ein Planet ein Magnetfeld? (erscheint am 16.07.2018)
Erdkugelgeschichten 06: Mach es wie die Sonnenuhr: Zeitmessung für alle! (erscheint am 17.07.2018)
Erdkugelgeschichten 07: Der blaue Himmel, die rote Sonne und die runde Erde (erscheint am 18.07.2018)
Erdkugelgeschichten 08: Flache Erde oder Erdkugel – Wer profitiert von der Verschwörung? (erscheint am 19.07.2018)
Sternengeschichten Folge 295: Mondfinsternisse und der “Blutmond” (erscheint am 20.07.2018)

Kommentare (39)

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  5. #5 pane
    16. Juli 2018

    Was ich nicht verstehe: Die Erde hat, unter anderem, eine Atmosphäre, weil sie ein Magnetfeld hat. Nun gut, der Merkur hat auch ein Magnetfeld, aber keine Atmosphäre. Das kann man noch erklären, da das Magnetfeld nicht die einzige Bedingung ist. Der Merkur ist viel kleiner und näher an der Sonne. Aber was ist mit der Venus? Die Venus hat kein Magnetfeld, ist fast genauso groß wie die Erde, sogar ein wenig kleiner und ist näher an der Sonne, sie hat aber eine sehr dichte Atmosphäre. Wie ist das zu erklären?

    Und wieso hat der Merkur überhaupt ein Magnetfeld? Er ist viel kleiner als der Mars und dreht sich viel langsamer als Erde und Mars. Die Corioliskraft ist somit nicht sehr groß.

    Titan hat auch eine Atmosphäre aber kein Magnetfeld, ist aber weit weg von der Sonne und wird vielleicht vom Magnetfeld des Saturn geschützt.

  6. #6 Captain E.
    16. Juli 2018

    So ganz stimmt das allerdings auch nicht. Eine Atmosphäre kann ja auch als Reaktion auf den Sonnenwind ein (induziertes) Magnetfeld ausbilden. Genau das geschieht schließlich auf der Venus, und es ist mit Sicherheit auch immer während der (von Esoterikern und Verschwörungstheoretikern) gefürchteten Polsprünge auf der Erde geschehen.

    Also: Eine hinreichend dichte Atmosphäre kann den Sonnenwind durch ein eigenes Magnetfeld ablenken und sich dadurch vor der allmählichen Abtragung schützen. Da Hauptproblem des Marses dürfte auch hier seine geringe Größe gewesen sein. Da er so klein ist, konnte er langfristig kein Magnetfeld ausbilden, das die Atmosphäre hätte schützen können, und aus demselben Grund hatte er wohl auch niemals eine Atmosphäre, die ein induziertes Magnetfeld hätte produzieren können.

    Ein Magnetfeld zu haben, ist für einen Planeten eine coole Sache, aber dazu braucht einen großen, heißen und rotierenden Planetenkern mit genügend Eisen oder eine dichte Atmosphäre, die aber auch nur ein großer Planet bilden und halten kann.

  7. #7 Lercherl
    16. Juli 2018

    Florian, du kannst doch den Mars-Enthusiasten nicht mit Tatsachen kommen! Neil deGrasse Tyson hat das auch schon versucht: https://youtu.be/2lCDrVLxjh8

  8. #8 schlappohr
    16. Juli 2018

    “[…] die aber auch nur ein großer Planet bilden und halten kann.”

    Ich spinne mal ein bisschen rum. Dann wäre es doch naheliegend, darüber nachzudenken, wie man den Mars vergrößern könnte. Im Sonnensystem gibt es ja genug “Bauschutt”, der sich dafür eignen würde, interessanterweise gerade zwischen Mars und Jupiter. Das ist natürlich auch SF, aber es ist zumindest nicht so ganz weit hergeholt, ein paar große Steinbrocken auf den Mars zu lenken. Schließlich wollen wir auch große Brocken umlenken, die potenziell auf der Erde einschlagen. Vermutlich muss man hier in Zeiträumen von zehntausenden Jahren denken, aber vielleicht gelingt es, die Mars-Masse zu weit zu vergrößern, dass er weitere Trümmer selbst einsammelt und so irgendwann groß genug für eine Atmosphäre ist. Ist halt ein längerfristiges Bauprojekt. Die Frage ist nur, wie sich das auf die Stabilität der anderen Planetenbahnen auswirkt. Man sagt ja, never touch a running system… besonders wenn es kein Backup gibt.
    Vielleicht liege ich völlig falsch, aber dieses Szenario erscheint mir zumindest eher durchführbar als in einer Nussschale zum nächsten Stern zu fliegen. Sofern man bei diesen Dingen überhaupt von Durchführbarkeit sprechen kann.

  9. #9 Captain E.
    16. Juli 2018

    @schlappohr:

    Was so zwischen Mars und Jupiter seine Bahnen zieht, reichte noch nicht einmal, um einen zweiten Mond zu bauen – nicht einmal annähernd. Ob das bisschen Zeug dann ausreichte, um den Mars auf eine vernünftige Größe zu bekommen?

  10. #10 schlappohr
    16. Juli 2018

    Oh ja… und ich habe gerade gesehen, dass man die Masse verzehnfachen müsste. Eine weitere Beerdigung auf dem Friedhof der großen Ideen… *Smiley*

  11. #11 HSc
    Gilching
    16. Juli 2018

    Eine unüberlegte Idee… Könnte man nicht eine Leiterschleife um den Marsäquator legen und einen Gleichstrom hindurch schicken? Wie groß müsste der Strom sein, um ein hinreichendes Magnetfeld zu erzeugen?

  12. #12 Alderamin
    16. Juli 2018

    @HSc

    Ja und 6,4 Megaampere durch einen oder mehrere Supraleiter sollen reichen (für ein Feld von 10% der Stärke des Erdfeldes, was ausreichen soll).

    http://www.nifs.ac.jp/report/NIFS-886.pdf

  13. #13 pane
    16. Juli 2018

    @Captain E. #6:

    Die Polsprünge sehen auch nicht so aus, wie sich es die Verschwörungstheoretiker vorstellen: Das Magnetfeld wird immer schwächer bis es nicht mehr vorhanden ist und dann wird es mit umgekehrtem Vorzeichen wieder neu aufgebaut. In Wirklichkeit wird das Magnetfeld zwar immer schwächer aber auch immer chaotischer. Das Quoadropolmoment steigt immer mehr, die magnetische Achse wird immer mehr verschoben, das Bild eines Stabmagneten passt immer weniger. Mit anderen Worten: Das Magnetfeld sieht immer mehr aus wie das des Uranus.

    Vielleicht polt der gerade um. Man sollte dringend mal nachschauen. Wenn der umpolt, wird das Magnetfeld auf dem ersten Blick genauso aussehen wie 1986, beim genaueren Hinsehen aber deutlich anders.

  14. #14 Gunnery Sgt. Roberta Draper
    Valles Marineris
    16. Juli 2018

    Ihr kennt meine Meinung. Je früher wir anfangen, desto besser …

  15. #15 Scheler
    Hamburgo
    16. Juli 2018

    Wissenschaft, immer wieder gut.

    Ich wußte gar nicht, das wir 250.000 Lichtjahre vom Zentrum unserer Galaxie entfernt leben.

    http://www.scinexx.de/galerie-818-1.html

    Hin und wieder isses schon peinlich was in der Wissenschaft so geleistet wird…

    Gehört zwar nicht zum Thema…, mußte ich aber loswerden *gg*

    Manfred Scheler

  16. #16 Caracalla
    16. Juli 2018

    Hallo Florian

    Welche Masse bräuchte denn mindestens ein Planet, um ein Magnetfeld zu bilden und nicht nach “kurzer” Zeit wieder abzukühlen?
    Wie sieht es denn mit den oft zitierten Supererden aus, die ja zum Teil die 10 x Masse haben sollen?
    Ist das Verhältnis proportional oder spielt die Masse irgendwann keine Rolle mehr?

  17. #17 pane
    16. Juli 2018

    @Caracalla: In unserem Sonnensystem haben Merkur, Erde und alle Gasplaneten ein eigenes Magnetfeld. Außerdem hat der Saturnmond Enceladus ein Magnetfeld

  18. #18 wereatheist
    16. Juli 2018

    Man könnte ‘einfach’ ein Helmholtz-Spulenpaar etwa in Höhe der Wendekreise um den Mars legen :) Man bräuchte bloß ein paar Milliarden Tonnen Nb3Ti o.Ä., zu kühlen mit um die 10^8 Tonnen flüssigem Helium, und schon hat man das großartigste Magnetfeld des Universums. Um die Masse des Mars signifikant zu vergrößern, nehmen wir einfach Zeugs aus dem Kuiper-Gürtel. Da ist dann auch gleich jede Menge Wasser bei. Stellt sich nur die Frage: wozu? warum? wieso? Besser ist es, das Veneriforming der Erde einzustellen 😉

  19. #19 Sascha
    16. Juli 2018

    Komischerweise gabs im Veritasium-Channel auf Youtube gerade erst ein Video zum Magnetfeld der Erde und einem Experiment zu dessen Entstehung:

  20. #20 Crazy Eddie
    16. Juli 2018

    Einfach einen Dynamo bauen, der durch den Sonnenwind angetrieben wird. Falls die wirtschaftliche Nutzung des Sonnenwindes überhaupt realisierbar werden könnte…

  21. #21 StillerMitleser
    17. Juli 2018

    Wozu das ständige gerede über Terraforming?
    (Ich weiß, Spinnerei aber doch irgendwie Grundsatzfrage…)
    Würde es nicht reichen einen ausreichend guten Schutzanzug zu haben?
    Ich meine, um zum Mars zu kommen muss man die Strahlung für das Raumschiff in den Griff bekommen. (Im Prinzip gilt das auch für Flüge und Kolonien am Mond, also die gesamte Raumfahrt.)
    In einem etwas vergrößerten Maßstab müsste diese Technologie ja auch für Kuppeln und Fahrzeuge auf dem Mars reichen.
    Dieses ganze Terraforming ist doch etwas (ich nenne es mal) “übermotiviert”, oder?

    Eigentlich würden es Raumstationen (zB. Kolonie “in” Phobos) ja auch tun…
    Was wäre einfacher zu erreichen bei einer “Besiedelung” bzw. Nutzung eines anderen Planeten. Eine Raumstation oder eine Kolonie auf der Oberfläche? (wirklich Wissenschaftlich gesehen)

  22. #22 Alderamin
    17. Juli 2018

    @StillerMitleser

    Ist halt total blöde, dass man sich draußen nur im aufgeblähten, klobigen und schweren Anzug bewegen kann (schon aufgrund des Druckunterschieds) und wegen der Strahlung nicht lange draußen aufhalten. Das kleinste Loch im Anzug, das man sich draußen holt, und man ist tot.

    Wenn Mars eine CO2-Atmosphäre mit 1/3 Erddruck hätte, reichte eine Sauerstoffmaske und normale Kleidung, um draußen herumzulaufen (wäre dann auch deutlich wärmer).

    Man wird ja noch träumen dürfen…

  23. #23 StillerMitleser
    17. Juli 2018

    Also, wegen der Bequemlichkeit in einem besseren Schianzug anstatt in einem steifen Raumanzug rumzulaufen wird dieses Terraforming betrieben?
    Ich denke mit der Erforschung besserer Anzüge kommt man besser weg (zB. Exoanzug oder sowas wie Method 2, an dem Südkorea arbeitet)

  24. #24 StillerMitleser
    17. Juli 2018

    …und ich möchte einfach nochmal betonen. Ich rede nicht von SciFi-Träumen.
    Die Fragen sind an die richtigen Wissenschaftler gerichtet…

  25. #25 StillerMitleser
    17. Juli 2018

    PS: Sollte keine Beleidigung oder Vorwurf an dich Aldemarin sein. Einfach um Vorweg zu nehmen “sowas gehört in ein SciFi-Forum”…
    PPS: kann man hier nichts editieren?

  26. #26 Alderamin
    17. Juli 2018

    @StillerMitleser

    Also, wegen der Bequemlichkeit in einem besseren Schianzug anstatt in einem steifen Raumanzug rumzulaufen wird dieses Terraforming betrieben?

    Ein Leben und Arbeiten im Freien wäre ohne Atmosphäre unmöglich und lebensgefährlich. Sich im Raumanzug zu bewegen, ist Schwerstarbeit.

    Es wird außerdem nicht betrieben, nicht einmal geplant, und Florian schreibt oben

    Ja, es gibt diverse Theorien für ein sogenanntes “Terraforming”. […] Es gibt – in der Theorie – Möglichkeiten, dem Mars eine Atmosphäre zu geben. Das ist enorm kompliziert, teuer, aufwendig und dauert mindestens Jahrhunderte. Und selbst wenn man das hinkriegt: Langfristig hilft es nicht, denn ohne Magnetfeld hat man an einer Atmosphäre keine Freude.

    Klingt nicht gerade wie ein Plädoyer für’s Terraformen. Drüber nachdenken darf man aber doch wohl, um abzuschätzen, was möglich wäre und was nicht? Hat schon Carl Sagen getan (zählt der als “richtiger Wissenschaftler”?)

    Z.B. wäre es möglich, Mars ein Magnetfeld zu verpassen. Siehe auch das in #12 verlinkte Paper. Wenn man auf dem Mars viele Menschen wohnen lassen wollte, wäre es angeraten, einen Schutz vor Sonnenwind vorzusehen. Steht kurzfristig nicht an, aber vielleicht im nächsten Jahrhundert.

    …und ich möchte einfach nochmal betonen. Ich rede nicht von SciFi-Träumen.
    Die Fragen sind an die richtigen Wissenschaftler gerichtet…

    Es geht ja um Dinge, die prinzzipiell machbar wären, keine Laserschwerter. Auch “richtige” Wissenschaftler beschäftigen sich mit Dingen, von denen man heute nur träumen kann. Und viele sind SF-Fans.

  27. #27 StillerMitleser
    17. Juli 2018

    Ja, Sagan zählt ^^.

    Klar dürfen alle träumen. Es ist nur ein Qualitätsunterschied zw. Träumen eines Wissenschaftlers und eines Otto-Normal-Gebildeten SciFi-Liebhabers (kannst mich dazu zählen).

    Auch wollte ich Florian nicht gegen das Schienbein treten. Ich liebe seinen Blog…

    Worum es mir gegangen ist. Hier wird über einen beinahe utopischen Traum nachgedacht anstatt es etwas kleiner anzugehen. Raumanzüge funktionieren schon jetzt. Die Klobigkeit durch den Druckunterschied wäre zB. mit einem Exo-Skelett zu überwinden, welches schon in Entwicklung ist.
    Somit hat man “theoretisch” alles nötige schon beisammen. Raumfahrt generell, bessere Anzüge, Nahrungsaufbereitung (siehe Gewächshaus am Südpol), Treibstoff- Wasseraufbereitung aus der Atmosphere, usw.
    Es sind spannende Themen und alle weitaus weniger “Zukunftsmusik”. Also warum Terraforming? Gibt es Themen/Probleme die einem Normal-Bürger hier entgangen sind? (Abgesehen von den Kosten)

  28. #28 Caracalla
    17. Juli 2018

    @ pane

    Danke aber so richtig beantwortet das meine Fragen nicht. Deine Antwort wirft sogar noch weitere Fragen auf.
    Florian schrieb mal, dass man sich nicht sicher sei, ob Saturn und Jupiter einen festen Kern haben. Wenn sie jetzt keinen hätten, wie erzeugen sie dann ihr Magnetfeld?

  29. #29 Alderamin
    17. Juli 2018

    @Caracalla

    Wenn sie jetzt keinen hätten, wie erzeugen sie dann ihr Magnetfeld?

    Metallischer Wasserstoff. Leitet perfekt. Ein bisschen Strömung, et voilà…

  30. #30 StillerMitleser
    17. Juli 2018

    Ok, ich hab nach etwas durchforsten die Antwort auf einen Teil meiner Fragen gefunden
    “Sternengeschichten Folge 195: Die Weltraumkolonien des Gerard O’Neill”
    Allerdings bleibt die Frage, warum Terraformen. Außer für Prestige?
    (Derzeit ist ja die Antwort: Weil es theoretisch möglich wäre. Also denken wir darüber nach.)
    Gibt es außer dem Was-Wäre-Wenn noch andere Gründe darüber nachzudenken?

  31. #31 Hugo
    18. Juli 2018

    Danke an den Author: damit kann man die “nachhaltige” Besiedelung vom Mars vergessen!
    Gibt es sonst noch eine in Frage kommende Erde-2 in unserem Sonnensystem?
    Oder können sich die Erde-2 Phantasten jetzt endgültig verkriechen?

  32. #32 Bullet
    18. Juli 2018

    Gibt es sonst noch eine in Frage kommende Erde-2 in unserem Sonnensystem?

    Na nenn doch mal die weiteren existierenden Planeten im Sonnensystem. Dann zieh die Gasplaneten ab. Dann Mars (wie du bereits erwähntest). Dann Merkur. Und Venus.
    Was bleibt denn dann übrig?

  33. #33 Artur57
    19. Juli 2018

    Kommt das Magnetfeld wirklich daher, weil das Eisen rotiert? Eigentlich nicht, wenn man davon ausgeht, dass das Eisen elektrisch neutral ist. Die positiven Ladungen erzeugen dann ein Magnetfeld, das von den negativen genau aufgehoben wird.

    Anders sieht es aus, wenn eine der Ladungen weiter außen sitzt, denn dann ist ihre Geschwindigkeit größer. Genau das beobachten wir, eine Wanderung der Elektronen vom Erdkern nach außen und das ist der Grund für die Erdspannung.

    Aber warum? Nun, die Erde hat ihren Vorrat an radioaktiven Elemnten noch nicht aufgebraucht und diese sorgen dafür, dass der Erdkern stets ionisiert ist. Wobei, wie gesagt, eine Sortierung nach Dichte stattfindet und da die Dichte der Elektronen am geringsten ist, wandern die Richtung Oberfläche. Ist eine Privattheorie von mir und hiermit auch als solche gekennzeichnet.

    Ob ich damit sagen will, man soll den irdischen Atommüll in den Marskern verfrachten? Das wäre die verschärfte Konsequenz.
    Disclaimer: ich bin nicht von der Atomindustrie.

  34. #34 Alderamin
    19. Juli 2018

    @Artur57

    Kommt das Magnetfeld wirklich daher, weil das Eisen rotiert? Eigentlich nicht, wenn man davon ausgeht, dass das Eisen elektrisch neutral ist. Die positiven Ladungen erzeugen dann ein Magnetfeld, das von den negativen genau aufgehoben wird.

    Aus “Erddynamo zieht Kraft aus Wärme“:

    Nach den gängigen Theorien ist dafür ein Dynamo-Mechanismus im flüssigen Eisenkern verantwortlich: Strömungen elektrisch leitender Materie rufen beim Durchqueren eines vorhandenen schwachen Magnetfelds durch Induktion elektrische Ströme hervor, die ihrerseits wieder Magnetfelder erzeugen. Dadurch kommt es zu einem wechselseitigen Hochschaukeln und es treten messbare Magnetfeldstärken auf.

  35. #35 Alderamin
    19. Juli 2018

    @Artur57

    Was dann auch erklärt, warum sich das Magnetfeld umpolen kann. Ströme ändern schnell mal eben ihre Richtung. Wenn aufgrund irgendwelcher Turbulenzen im Magma Orte mit gegenpoligem Feld auftreten, könnten die Ströme chaotisch werden, sich gegenseitig über Magnetfelder stören und sich neu sortieren. So ähnlich passiert es auf der Sonne, wo die differentielle Rotation (Äquator rotiert schneller als Pole) die Magnetfelder verdrillt und die Ströme im Plasma beeinflusst. Irgendwann bricht das Feld zusammen und baut sich neu auf.

    Deine “Sortierung nach Dichte” würde Umpolungen unmöglich machen, denke ich.

  36. #36 Peter
    19. Juli 2018

    Könnte man ein Magnetfeld erzeugen, indem man im Marsorbit eine riesige Magnetspule baut?
    Damit meine ich so etwas wie mehrere Supraleiter o. metallische Leiter, die jeweils kreisförmig um den Orbit gehen (z. B. parallel zum Äquator herum, oder von Pol zu Pol) oder die spiralförmig den Mars umhüllen. Das könnte dann so ähnlich aussehen wie ein riesiger Telefonhörer-Draht rund um den Mars oder wie ein riesiger Faraday’scher Käfig rund um den Mars, nur ohne Querstreben o. Gitter.
    Da der Mars einen Eisenkern hat, würde dieser das Magnetfeld noch stabilisieren / verstärken.
    Betreiben könnte man die Magnetspule über riesige Solarkollektoren im Marsorbit, die sich idealerweise dort befinden, wo sie die Marsoberfläche nicht schattieren (z. B. mehrere 100 km oberhalb der Pole). Denn bei schwächerem Sonnenlicht sähe es leider schlecht aus mit dem Anbau von Marsgemüse.

    Alternativ könnte man den Marskern mit solarbetriebenen starken Lasern aufheizen, so dass er wieder flüssig wird und ein Magnetfeld erzeugt.
    Die Solarzellen stationiert man im Orbit o. auf der Marsoberfläche. Die Laser befinden sich dicht unter der Marsoberfläche und feuern in Richtung Kern.
    Das Aufheizen würde aber wahrscheinlich deutlich mehr Energie kosten, als das Magnetfeld durch Strom zu erzeugen.

  37. #37 Peter
    19. Juli 2018

    Könnte man ein Magnetfeld erzeugen, indem man im Marsorbit eine riesige Magnetspule baut?
    Damit meine ich so etwas wie mehrere Supraleiter o. metallische Leiter, die jeweils kreisförmig um den Orbit gehen (z. B. parallel zum Äquator herum, oder von Pol zu Pol) oder die spiralförmig den Mars umhüllen. Das könnte dann so ähnlich aussehen wie ein riesiger Telefonhörer-Draht rund um den Mars oder ein riesiger Faraday’scher Käfig rund um den Mars, nur ohne Querstreben o. Gitter.
    Da der Mars einen Eisenkern hat, würde dieser das Magnetfeld noch stabilisieren bzw. verstärken.
    Betreiben könnte man die Magnetspule über riesige Solarkollektoren im Marsorbit, die sich idealerweise dort befinden, wo sie die Marsoberfläche nicht schattieren (z. B. mehrere 100 km oberhalb der Pole). Denn bei schwächerem Sonnenlicht sähe es leider schlecht aus mit dem Anbau von Marsgemüse.

    Alternativ könnte man den Marskern mit solarbetriebenen starken Lasern aufheizen, so dass er wieder flüssig wird und ein Magnetfeld erzeugt. Die Solarzellen stationiert man im Orbit oder auf der Marsoberfläche. Die Laser befinden sich dicht unter der Marsoberfläche und feuern in Richtung Kern.

    Das Aufheizen des Marskerns würde aber wahrscheinlich deutlich mehr Energie kosten, als ein Magnetfeld durch Strom zu erzeugen.

  38. #38 Artur57
    21. Juli 2018

    @Alderamin

    Danke. Aber auch das erklärt nicht alles. Der Mars hatte ein Magnetfeld und dieses verschwand, als er seine radioaktiven Elemente aufgebraucht hatte. Obwohl der Kern immer noch flüssig ist. Da müsste er Deiner Theorie nach immer noch ein Feld haben. Hat er aber nicht.

    Ich denke mal, es ist beides der Fall. Das eine Phänomen schließt das andere nicht aus.

  39. #39 Paul
    21. Juli 2018

    @Artur57

    Obwohl der Kern immer noch flüssig ist.

    Aus Florians Artikel:

    Beim Mars … Weil er kleiner ist, hat er auch weniger radioaktive Elemente in seinem Inneren. Das alles hat dazu geführt, dass der Mars schon lange kein flüssiges Eisen mehr besitzt.