Magnetfeld (planetar)

Ein planetares Magnetfeld wird durch den Dynamo-Effekt erzeugt: Konvektionsströme im flüssigen Metallkern eines Planeten erzeugen elektrische Ströme, die wiederum ein Magnetfeld generieren. Die Erde hat einen aktiven Dynamo (flüssiges Eisen-Nickel im äußeren Kern), der Mars nicht mehr, sein Kern ist vermutlich erstarrt.

Das Magnetfeld der Erde lenkt den Sonnenwind ab und schützt die Atmosphäre vor Erosion. Ohne diesen Schutz hätte die Erde möglicherweise das gleiche Schicksal wie der Mars erlitten. Die Van-Allen-Gürtel, Regionen eingefangener geladener Teilchen, sind eine direkte Folge des Magnetfelds und schirmen die Oberfläche zusätzlich vor kosmischer Strahlung ab.

Für die Bewohnbarkeit von Exoplaneten ist das Magnetfeld ein entscheidender Faktor. Ob gezeitengebundene Planeten um rote Zwerge ein Magnetfeld erzeugen können, ist umstritten: Die langsame Rotation könnte den Dynamo schwächen, andererseits könnte ein großer flüssiger Kern auch bei langsamer Rotation funktionieren.

Für die Mars-Terraforming-Debatte schlug 2017 ein NASA-Team vor, einen supraleitenden Magneten am Lagrange-Punkt L1 zwischen Mars und Sonne zu platzieren, der den Sonnenwind ablenkt. Kim Stanley Robinson beschreibt in der Mars-Trilogie den Aufbau eines künstlichen Magnetfelds als Teil des Terraforming-Prozesses.

Gerade als unsichtbarer Wächter entscheidet das Magnetfeld oft im Verborgenen über das Schicksal einer ganzen Biosphäre. Es schützt nicht nur die Atmosphäre vor der Erosion durch den Sternwind, sondern hält auch einen Großteil der energiereichen kosmischen Strahlung von der Oberfläche fern, die sonst das Erbgut von Lebewesen schädigen würde. Die Polarlichter sind die sichtbare Spur dieses Schutzes, sie entstehen genau dort, wo geladene Teilchen entlang der Feldlinien in die Atmosphäre eintauchen. Für Exoplaneten ist das Magnetfeld besonders schwer zu messen, weil es sich der direkten Beobachtung weitgehend entzieht; Forscher hoffen, es indirekt über Radiowellen nachzuweisen, die ein Planet mit Magnetosphäre aussendet. Erste Versuche in diese Richtung laufen bereits mit Radioteleskopen wie LOFAR. Sollte es gelingen, das Magnetfeld ferner Welten zu bestimmen, wäre das ein weiterer Baustein, um die wenigen wirklich bewohnbaren Planeten von der großen Masse der bloß scheinbar lebensfreundlichen zu trennen.