Erdanschauungen Erdmagnetfeld    
Hyginusrille  

  Das Erdmagnetfeld
  der Fluss des Erdmantels
  Blitz und Donner, Elektrizität und Magnetismus in der Natur
 Kraterketten und Einschlagrinnen
  Der Wirbel des Universums

Einleitung

Die Gestaltung des Lebensraumes mit Malerei:

Aus der Auseinandersetzung mit den architektonischen Gegebenheiten, dem zu gestaltenden Material, aber auch aus der Betrachtung der Natur, der Menschen, der Beschäftigung mit Geologie und Physik erwachsen Ideen. Sie entwickeln sich, erst auf dem Papier und dem Computer, es entstehen graphische Strukturen, Farbkompositionen. Sie werden bei der Ausführung in den Lebensraum eingeordnet, dabei wird Bestehendes beachtet und aufgegriffen und zu einem Gesamtbild weiterführt. Die Architektur wird betont, manchmal aber auch aufgelöst, wenn z.B. eine Deckenmalerei den Raum nach oben öffnet. Ziel ist es aber auch, trübe Architektur aufzuhellen, chaotische Architektur zu beruhigen, aufdringliche Architektur in ein Gesamtbild einzuordnen, insgesamt dem Schönen zu dienen.

In meiner Malerei stelle ich Themen aus Geologie und Physik und anderen Bereichen der Natur dar. Ich beschäftige mich seit langem mit dem Erdmagnetfeld. Ich habe eine Erklärung für seine Entstehung gefunden, die sehr einfach ist, sodass ich es erst kaum glauben konnte, dass vor mir noch niemand darauf gekommen sein sollte. Ich stieß auf die Problematik des Erdmagnetfeldes, als ich mich für meine Informatik-Diplomarbeit mit Optik und Elektrodynamik beschäftigte, gleichzeitig am Institut für mathematische Geologie arbeitete und nebenher Geologie studierte. Um meine Theorie zu überprüfen, arbeitete ich mich in die betroffenen Gebiete ein, bin jedoch weit davon entfernt, mich einen Geologen oder Physiker nennen zu können. Meine Bemühungen, die Theorie zu veröffentlichen, schlugen fehl. Als ich dann zur Malerei wechselte, begann ich bald, meine Idee künstlerisch zu verarbeiten, und will dies auch in Zukunft mit ähnlichen Themen tun. Ich richte so den Blick auf die Natur, nicht auf Tiefseefische oder Elefanten, sondern auf die Natur, die uns direkt umgibt. Es gibt noch viel zu entdecken, selbst in scheinbar abgegrasten Gebieten wie der Elektrizität - denken wir dabei z.B. an die noch immer ungeklärte Entstehung von Gewitterblitzen. Und es ist möglich, auch ohne Forschungsreaktor und Elektronenbeschleuniger allein mit Gedankenkraft die Problemfelder zu bearbeiten, wenigstens ein Stück weit, bis irgendwann dann doch aufwendigere Experimente erforderlich werden.


Das Erdmagnetfeld

  


Das Erdmagnetfeld 

Der innere Erdkern, die kristalline Eisenkugel, bewegt sich behäbig und kraftvoll, in den zähflüssigen äußeren Erdkern aus geschmolzenem Eisen und anderen Metallen eingebettet, unter gewaltigem Druck eingezwängt, doch frei beweglich und etwas langsamer als der übrige Teil der Erde. Er zieht die umgebende zähe Masse mit sich, und so wie sich Schmierfett zwischen Achse und Nabe in dünne Schichten aufteilt, so bilden sich auch hier einzelne Flüssigkeitsschichten aus jeweils einer Atomlage, die schwerfällig aneinander vorbeigleiten. Einzelne Atome, insgesamt aber doch viele, vor allem die größeren, geraten dabei ins Rollen, wie Kugeln eines Kugellagers, eines mehrlagigen Kugellagers mit sehr vielen Lagen, alle Kugeln im gleichen Drehsinn und mit parallelen Rotationsachsen. Die Elektronenhüllen dieser rotierenden Atome bilden somit Kreisströme, erzeugen Magnetfelder, und wie bei einem Eisenmagneten baut sich das Magnetfeld der Erde aus diesen elementaren Magnetfeldern auf.

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der Fluss des Erdmantels

Illustration: der Fluss des Erdmantels


Die Erde entstand aus Asteroiden und Kometen, die zusammenprallten, und aus eingefangenen Gas- und Staubwolken. Anfangs setzte sie sich aus einem bunten Gemisch von unterschiedlichsten Substanzen zusammen, welche sich mit der Zeit sortierten: schwere sanken nach unten, leichte stiegen nach oben. So bildete sich der schalenartige Aufbau der Erde: der innere feste und der äußere flüssige Kern aus Metall, hauptsächlich aus Eisen; ihn umschließt der fast 3000 km mächtige Mantel aus Silikatgestein; zu oberst bedeckt von der dünnen Erdkruste aus verschiedenen Gesteinen. Der Trennungs- und Sortierungsvorgang, die sogenannte Differentition, ist im Erdmantel weiterhin aktiv: in einer Zone an der Grenze zum Erdkern werden Metalle in flüssiger Form aus den Gesteinsmineralien abgetrennt, sie sinken wegen ihres hohen Gewichtes nach unten und nähren den Erdkern. Es bleibt eine me-tallärmere, relativ leichte Gesteinsregion übrig, welche infolgedessen nach oben drängt. Spiegelbildlich dazu sondern sich im obersten Mantelbereich metallärmere, relativ leichte Gesteinsschmelzen ab, welche nach oben wandern und unter der Erdkruste als Granite erstarren und die Kontinente mit den Gebirgen untermauern. Zurück bleibt wiederum eine metallreichere, relativ schwere Region zurück, die es deshalb nach unten zieht. Diese beiden Regionen, die leichte aufsteigende und die schwere absinkende, treiben den Fluß des Erdmantels an, mit schätzungsweise maximalen 20 cm pro Jahr allerdings extrem langsam. Dabei wirkt die sogenannte Wärmekonvektion zusätzlich verstärkend: da die Temperatur der Erde mit der Tiefe zunimmt, ist aufsteigendes Gestein wärmer und von sich aus leichter als die umgebenden Regionen, absinkendes kälter und schwerer. Der genaue Verlauf der Strömungen ist bisher jedoch nur bruchstückhaft zu erkennen, anhand der Kontinentaldrift, der Erdkrustenbewegungen, einer Randerscheinung der Vorgänge im Erdinneren.

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Blitz und Donner, Elektrizität und Magnetismus in der Natur

  

Zur Entstehung von Gewitterblitzen

Die Wetterdienste können Sonnenschein und Regen, Hagel und Schnee, Wind und Sturm meistens sehr gut voraussehen. Bei einer Sache liegen sie jedoch meist falsch. Bei der Ansage von Gewitter kann ich oft sagen: nein, Gewitter wird es nicht geben, da eine Grundvoraussetzung fehlt. Die zentrale Frage ist, wie es zur Ladungstrennung kommt. Die Meteorologen glauben, dass Blitze durch Reibungselektrizität in den Wolken entstehen. Ich habe jedoch eine gänzlich andere, einfache Erklärung dafür.
Um jedoch vorhersagen zu können, wann es nun wirklich Gewitter gibt, braucht es einige Forschungsarbeit. Das ist zum einen, dass bereits gemachte und neue Beobachtungen der Meteorologen aus diesem Blickwinkel untersucht werden; zum Anderen sind einige Experimente mit nicht allzu großem Aufwand erforderlich.

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Kraterketten und Einschlagrinnen




Seit dem Absturz des Kometen Shoemaker-Levy-9 auf den Planeten Jupiter ist augenscheinlich, wie Gezeitenkräfte auf kleine Himmelskörper wirken können, wenn diese sich größeren Objekten wie z.B. Planeten nähern: der Komet wurde perlenschnurartig auseinandergezogen, nachdem er in einzelne Brocken zerborsten war. Diese schlugen 2 Jahre später in größeren zeitlichen Abständen und somit an ganz verschiedenen Stellen auf der Jupiteroberfläche auf.

Dergestalt zerbrochene Kometen oder Asteroiden können aber auch noch als zusammenhängendes Gebilde aufschlagen und hinterlassen dann Kraterketten, wie z.B. die Davy-Kraterkette auf dem Mond. Bestehen die auseinandergezogenen Objekte aus einzelnen Brocken und außerdem aus feinkörnigem Schutt, so bilden sie beim Auftreffen eine Einschlagrinne mit einzelnen Kratern. Der Marsmond Phobos hat ganze Scharen solcher Einschlagrinnen; die Verursacher stammen wohl aus dem Asteroidengürtel.

Nicht alle rillenartigen Gebilde auf Monden und Planeten haben jedoch so eine Entstehungsgeschichte: die Hyginusrille ist aus einer rissartigen Grabenstruktur mit paralleler Verschiebung im festen Lavagesteinsgrund mit anschließendem Nachsacken der darüberliegenden kilometerdicken Regolithschicht aus feinem Gesteinsschutt entstanden.

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Die Ledönknlemmesianer lebten seit einigen Jahren in der Angst, dass ihr Nachbar-Asteroid Leffotrak, dessen Umlaufbahn nur wenige hundert km weiter außerhalb ihrer eigenen verlief und der deshalb nur geringfügig langsamer um die Sonne kreiste als sie selbst, ihnen zu nahe komme. Die gegenseitigen Schwerkraft-bedingten Anziehungskräfte müsste dann zu einer Kollision führen. Doch in letzter Zeit geschah seltsames, und nun erst schenkte man den Erklärungen des Sosehides, eines Träumers und Philosophen, Beachtung.

„ Es ist so,“ begann er, „die Anziehungskraft von Leffotrak wirkt eigentlich beschleunigend auf unseren Heimatasteroiden, er läuft ja in etwa vor uns her, etwas weiter draußen, also sollten wir mit mehr Bewegungsenergie auf ihn zusteuern. Und umgekehrt wirken wir auf Leffotrak abbremsend, er sollte auf uns zukommen. Doch mit mehr Energie können wir uns nicht auf unserer Bahn halten, e , wir müssen auf eine höhere Bahn wechseln, e ,“ er stockte: warum eigentlich ? Er wusste nur, dass die Raketen, die man auf Umlaufbahnen um Ledönknlemmes geschickt hatte, einen kräftigen Vorwärtsschub brauchten, wenn sie auf eine höhere Bahn geschickt werden sollten, bzw. einen Rückwärtsschub, wenn sie eine niedrigere Bahn einnehmen sollten oder wenn sie zur Landung gebracht werden sollten. „Und auf einer höheren Bahn sind wir dann seltsamerweise langsamer, wegen der Impulserhaltung,“ und er stockte wieder: war es das Drehmoment?, „ wegen des Drehimpulserhaltungsgesetzes. Der Drehimpuls berechnet sich aus dem Produkt von Entfernungsradius zur Sonne, aus der Masse von Ledönknlemmes und aus seiner Geschwindigkeit. Und wenn der Radius größer wird, muss die Bahngeschwindigkeit abnehmen, damit der Drehimpuls gleich bleibt.“ Und wieder fragte sich Sosehides: warum eigentlich? Wenn alle Asteroiden und Planeten die gleiche Masse hätten, hätten sie dann auch den gleichen Drehimpuls, egal, wie weit sie von der Sonne entfernt sind? Auf jeden Fall scheint die Energie mit dem Abstand zur Sonne zuzunehmen; und gilt das etwa auch für Elektronen mit höherem Bahnradius zum Atomkern? „und deshalb hat sich unsere Annäherung zu Leffotrak abgebremst, ja, jetzt entfernen wir uns sogar. Dabei ist Ledönknlemmes auf die Bahn von Leffotrak aufgestiegen und Leffotrak ist abgestiegen, beide haben also ihre Umlaufbahnen vertauscht. Und in ca. 100 Jahren findet das gleiche Schauspiel wieder statt, mit vertauschten Rollen, sozusagen.“

Sosehides grübelte weiter. Wenn viele Asteroiden sich sehr nahen kommen und ein Knäuel bilden wie ein Schwarm Kaulquappen, so dass sie sich mit ihren Schwerkräften gegenseitig beeinflussten, so müssten diejenigen, die weiter vorne sind, auf tiefere Bahnen absinken und damit schneller, und diejenigen weiter hinten auf höhere Bahnen aufsteigen und damit langsamer werden. Das Knäuel würde so zu eine langen Schlange gestreckt werden, so wie ein Spiralarm einer Galaxie. Innerhalb des Schlange streben die Asteroiden entlang der Längstachse auseinander. Aber dann löst sich die Schlange wieder auf, da ja die Anziehungskräfte schwinden, und die Asteroiden ziehen wieder auf normalen Bahnen weiter, bis es wieder zu einer zufälligen Ansammlung kommt, und das Schauspiel sich wiederholt.

Ist das Universum, soweit wir es mit unseren Fernrohren beobachten können, nur eine kleine Wolke von Galaxien innerhalb eines riesigen Spiralarmes einer Supergalaxie. Innerhalb dieses Armes streben die einzelnen Galaxien zwar auseinander, insgesamt steuern sie aber auf das Zentrum dieses gigantischen Malstromes zu.

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