Äußere kosmische Einwirkung. Warum wird sie nicht erfasst?

Alle 12.000 und 24.000 Jahre unterliegt unser Planet äußerer kosmischer Einwirkung, die sich direkt auf den Erdkern auswirkt. Dies führt zu einer übermäßigen Erhitzung des Kerns und des Magmas und verursacht globale Katastrophen auf der Erde. Was ist über die Auswirkungen des kosmischen Einflusses auf das Sonnensystem bekannt?

Fakt Nummer 1. Diese Einwirkung trifft das Sonnensystem zyklisch alle 12.000 Jahre, und alle 24.000 Jahre ist sie stärker. Dies belegen geochronologische Untersuchungen von Sedimenten aus dem Quartär und Analysen von Ascheschichten aus Vulkanausbrüchen in Eisbohrkernen^{1, 2, 3} (Abb. 1, 2).

Abbildung 1. Eruptionen im globalen Ausmaß ab 2013 n. Chr. bis 100 000 cal/Jahr BP zwischen 70˚N und 70˚S. Die Balken zeigen Intervalle von etwa 12.000 Jahren an. Die Größe der Kreise in der Abbildung entspricht dem Ausmaß der Eruption. Anzumerken ist, dass die größeren roten Kreise auf katastrophale Ausbrüche hinweisen, die etwa alle 24- 000 Jahre stattfanden

Quelle: Brown, S. K. et al. Characterisation of the Quaternary eruption record: analysis of the Large Magnitude Explosive Volcanic Eruptions (LaMEVE) database. J Appl. Volcanol. 3, 5 (2014). https://doi.org/10.1186/2191-5040-3-5

Abbildung 2. Ausmaß der vulkanischen Aktivität in den letzten 40.000 Jahren anhand der Daten von Eisbohrkernen.

Chronologie der Anzahl der Vulkanausbrüche auf der Grundlage von Radiokohlenstoff-Datierungen der Ereignisse undangegeben als relative Abweichung.

Quelle: Bryson, R. A. Late quaternary volcanic modulation of Milankovitch climate forcing. Theoretische und angewandte Klimatologie 39, 115-125 (1989). https://doi.org/10.1007/bf00868307

Fakt Nummer 2. Die Einwirkung betrifft alle Planeten im Sonnensystem (für mehr Details siehe den Abschnitt „Veränderungen auf anderen Planeten das Sonnensystems“).

Fakt Nummer 3. Die äußere kosmische Einwirkung beeinflusst nur die Kerne der Planeten, was sich sowohl auf deren magnetische Eigenschaften (siehe den Abschnitt „Veränderungen im Magnetfeld der Erde“) als auch auf die Position der Kerne im Inneren der Planeten (siehe den Abschnitt „Sprunghafte Kernverschiebung“) auswirkt. Daraus lässt sich schließen, dass ein solcher Einfluss eine enorme Energie hat.

In Anbetracht aller aufgeliesteten Fakten stellt sich die Frage, warum diese Einwirkung bisher nicht direkt registriert wurde.

Betrachten wir alle derzeit bekannten physikalischen Einwirkungen auf den Planeten Erde aus dem Weltraum nacheinander (gravitative, elektromagnetische, akustische Einwirkung, kosmische Strahlung und Einwirkung von dunkler Materie) und prüfen wir, ob diese Einwirkungen die Veränderungen im Kern der Erde und anderer Planeten zyklisch alle 12.000 Jahren verursachen können.

Szenario 1. Gravitative Wechselwirkung

Angenommen, das Sonnensystem gerät auf seiner Reise durch den Weltraum in eine Gravitationsanomalie, die durch andere Objekte verursacht wird. Dann würden sich die Flugbahnen der Sonne selbst, aller Planeten und ihrer Satelliten ändern, da die Gravitationswechselwirkung die Planeten als Ganzes beeinflusst. Das heißt, sie würde den Planeten als Ganzes verschieben, nicht nur den Kern. Aber das ist nicht der Fall.

Einige Wissenschaftler spekulieren, dass benachbarte Planeten oder Gasriesen wie der Jupiter, wenn sie sich der Erde nähern, den Erdkern mit ihrem Gravitationsfeld beeinflussen und ihn verschieben könnten. Es ist jedoch wichtig festzuhalten, dass die aufgezeichneten Veränderungen unseres Kerns nicht mit seiner Verschiebung, sondern mit einer Veränderung seiner magnetischen Eigenschaften im Jahr 1995⁴ begannen (Abb. 3). Erst danach, im Jahr 1998, fand die sprunghafte Kernverschiebung statt⁵.

Abbildung 3. Driftgeschwindigkeitdes magnetischen Nordpols (km/Jahr). Im Jahr 1995 wurde eine starke Beschleunigung der Driftgeschwindigkeit des nördlichen Magnetpols um das 3,5-fache, von 15 km/Jahr auf 55 km/Jahr, festgestellt. Das elektromagnetische Feld wird durch den Dynamomechanismus im Erdkern erzeugt, und daher ist es offensichtlich, dass Veränderungen im Magnetfeld auf Veränderungen im Kern hinweisen

NOAA-Daten zur Position des magnetischen Nordpols: https://www.ngdc.noaa.gov/geomag/data/poles/NP.xy

Die Verschiebung des Massenschwerpunkts war bereits eine Folge der seit 1995 im Kern ablaufenden Prozesse. Sie kann also nicht durch den Gravitationseinfluss von großen kosmischen Objekten verursacht werden. Hinzu kommt, dass die Annäherung der Planeten im Sonnensystem mit einer Periodizität von nur wenigen Dutzend Jahren erfolgt. Sie können also nicht die Ursache für katastrophale Veränderungen im Kern sein, die einmal alle 12.000 Jahre auftreten.

Szenario 2. Dunkle Materie

Das Merkmal der dunklen Materie ist, dass sie nicht an der elektromagnetischen Wechselwirkung teilnimmt⁶.

Aber sie nimmt an der Gravitationswechselwirkung teil, die wir zuvor besprochen haben. Sie würde also die Bewegung von Sternen und Planeten im Allgemeinen beeinflussen, nicht nur ihre Kerne. Die äußere kosmische Einwirkung kann also nicht durch die dunkle Materie verursacht werden.

Szenario 3: Elektromagnetische Wechselwirkung. Pulsar

Nehmen wir an, unser Sonnensystem ist unter Einfluss einer starken elektromagnetischen Strahlung geraten, zum Beispiel von einem Pulsar. (Abbildung 4).

Abbildung 4. Eine künstlerische Darstellung eines Pulsars. Er sendet zwei Strahlen von Radiowellen aus (in lila dargestellt). Wenn ein Pulsar rotiert, schwingen diese Radiowellen durch den Raum, ähnlich wie die Strahlen eines Leuchtturms. Quelle: NASA.

Ein Pulsar ist ein schnell rotierender, stark magnetisierter Neutronenstern, der als Ergebnis einer Supernova-Explosion entsteht, die durch den Kollaps massereicher Sterne verursacht wird. Pulsare senden Strahlung im Radio-, sichtbaren Licht-, Röntgen- oder Gammastrahlenbereich aus, die die Erde in Form von periodischen Impulsen erreicht.

Pulsare stoßen eng fokussierte Impulse unterschiedlicher Energien aus. Es gibt jedoch keine Pulsare mit einer so eindeutigen Periodizität in der Bewegungsbahn des Sonnensystems in der Galaxie, dass der Abstand zwischen ihnen 12.000 Jahre betragen würde und jeder Zweite eine stärkere Strahlung emittieren würde.

Szenario 4: Elektromagnetische Interaktion. Supernova-Explosion oder Sonneneruption

Nehmen wir an, die Sonne sendet aufgrund einer Eruption oder eines elektromagnetischen Pulses einer Supernova-Explosion in den Tiefen des Weltraums eine starke elektromagnetische Strahlung in Richtung Erde aus.

Wir sollten jedoch bedenken, dass elektromagnetische Strahlung wie Röntgen- und Gammastrahlen größtenteils von der Atmosphäre absorbiert wird (Abb. 5).

Abbildung 5. Abbildung des Durchgangs der elektromagnetischen Wellen durch die Atmosphäre. Quelle: NASA Bildquelle: https://en.wikipedia.org/wiki/Radio_astronomy#/media/File:Atmospheric_electromagnetic_opacity.svg

Nur zwei Arten von elektromagnetischer Strahlung können die Erdoberfläche erreichen: die sichtbare Strahlung und die Radiowellen, aber auch sie erreichen den Erdkern nicht.

Daher können keine elektromagnetischen Wellen aus einer externen Quelle den Zustand des Planetenkerns beeinflussen, weil sie einfach nicht tief in die Erde eindringen können.

Szenario 5. Kosmische Strahlung

Ein weiterer externer Faktor, der aus dem Weltraum auf die Erde einwirkt, ist die kosmische Strahlung. Dabei handelt es sich um hochenergetische Teilchen: Protonen, Atomkerne, Neutrinos und Elektronen, die sich mit annähernd Lichtgeschwindigkeit bewegen.Man kann sie in extragalaktische, galaktische und solare unterteilen.

Viele von ihnen werden unter der Wirkung des Erdmagnetfeldes zu den Polen hin abgelenkt und umkreisen die Erde.

Der Rest der geladenen Teilchen der kosmischen Strahlen wird in der Atmosphäre gestreut, wodurch Schauer aus sekundären Elementarteilchen gebildet werden (Abb. 6), von denen einige die Erdoberfläche, nicht aber den Erdkern erreichen können.

Abb. 6. Computermodell einesSekundärteilchenschauers, die von einem primären Proton mit einer Energie von 1 TeV stammen und in 20 km Höhe auf die Atmosphäre treffen. Die Küste ist unten im Maßstab dargestellt

Ein Schauer sekundärer subatomarer Teilchen (hauptsächlich Elektronen) wird durch mehrfache Kaskadenreaktionen in der Erdatmosphäre gebildet. Der Vorläufer des Schauer ist ein Primärteilchen, das aus dem Weltraum in die Atmosphäre eingedrungen ist und mit den Kernen der Luftatome reagierte.

Abb. 7. Schematische Darstellung des Prozesses des Protonenzerfalls in verschiedene Teilchen und Bildung einesSekundärteilchenschauers. Die Pfeile auf dem Diagramm zeigen Tochterteilchen an, in die Protonen zerfallen können. Diese Teilchen können von Leptonen (z. B. Elektronen) bis hin zu Mesonen und Baryonen reichen.

Es sind nur zwei Arten von Teilchen bekannt, die unter die Erdoberfläche vordringen: Myonen und Neutrinos. Myonen dringen Hunderte von Metern tief ein, bevor sie abgelenkt, abgebremst und in ein Elektron und ein Neutrino zerfallen. Die Myonen erreichen den Erdkern nicht.

Neutrinos sind die einzigen bekannten Teilchen aus dem Weltraum, die den Erdkern erreichen können. Hochenergetische Neutrinos haben eine hohe Wahrscheinlichkeit,auf das Erdinnere einzuwirken. Ihr Fluss ist jedoch nicht stark genug, um genügend Energie auf den Erdkern zu übertragen, um die beobachteten Veränderungen zu verursachen.

Und niederenergetische Neutrinos passieren die Erde ganz normal, ohne in Wechselwirkung mit Materie zu treten (Abb. 8).

Abbildung 8. Neutrinos sind die idealen Informationsträger im Universum. (c) Irene Tamborra

Fassen wir zusammen. Analysen der Szenarien der verschiedenen bekannten physikalischen Wirkungen zeigen, dass keiner von ihnen - Gravitation, Elektromagnetismus, akustische, kosmische Strahlung oder dunkle Materie - direkt auf den Planetenkern einwirkenund die zyklischen Veränderungen, die wir im gesamten Sonnensystem beobachten, verursachen kann.

Derzeit gibt es indirekte Hinweise auf eine kosmische Einwirkung, aber es werden Instrumente benötigt, um diese zu messen. Als Analogie dazu können wir die Suche nach der Ursache von Krankheit auf der Mikroebene nennen: Wir können sie nicht immer finden, weil wir nicht alle Viren und Pilze kennen, die es gibt. Dies bedeutet, dass wir weiterhin auf der Mikroebene suchen müssen, um die Ursache von Krankheiten zu finden.

Die derzeitige Situation kann als eine globale Pandemie in unserem Sonnensystem beschrieben werden, bei der alle Planeten einer äußeren kosmischen Einwirkung ausgesetzt sind. Sogar auf Gasriesen, wo ständig Kernreaktionen stattfinden, werden Veränderungen beobachtet. Dies engt den Suchbereich für das Verständnis der Quellen kosmischer externer Einflüsse erheblich ein und zeigt, dass es notwendig ist, Forschungen auf der Ebene des Mikrokosmos durchzuführen.

Hier haben wir es mit einer anderen Art von Physik zu tun, über die Hypothese erfahren Sie im Abschnitt „Was ist die kosmische Einwirkung?“ Wenn die Wissenschaftler direkte Messungen im Kern vornehmen könnten, würden sie eine Ausschlussmethode anwenden, ähnlich der Dosisüberwachung in einem Kernreaktor. Wir haben jedoch keinen direkten Zugang zum Kern. Daher könnte aktuell der Neutrinostrom aus dem Neutronenkern zusätzliche Informationen über die im Kern ablaufenden Prozesse liefern.

Um katastrophale Ereignisse auf der Erde zu verhindern, müssen sich die besten Köpfe der Menschheit vereinen und man sollte die notwendigen Voraussetzungen schaffen, um diese schwierige Aufgabe zu lösen - die Erforschung und den Schutz unseres Planeten voräußerer kosmischen Einwirkung.

Quellen:

1. Arushanov, M. L. (2023). Dinamika klimata. Kosmicheskie faktory [Klimadynamik. Kosmische Faktoren]. Hamburg: LAMBERT Academic Publishing. (p. 33).

2. Brown, S. K. et al. (2014). Charakterisierung des quartären Eruptionsrekords: Analyse der Datenbank Large Magnitude Explosive Volcanic Eruptions (LaMEVE). Journal of Applied Volcanology, 3, 5. https://doi.org/10.1186/2191-5040-3-5

3. Bryson, R. A. Late quaternary volcanic modulation of Milankovitch climate forcing. Theoretical and Applied Climatology 39, 115–125 (1989). https://doi.org/10.1007/bf00868307

4. Viterito, A. 1995: An Important Inflection Point in Recent Geophysical History. Int J Environ Sci Nat Res 29, 556271 (2022). https://doi.org/10.19080/ijesnr.2022.29.556271

5. Barkin, Yu. V., & Smolkov, G. Ya. (2013). Скачкообразные изменения трендов геодинамических и геофизических явлений в 1997-1998 гг. [Sprunghafte Veränderungen in den Trends geodynamischer und geophysikalischer Phänomene in den Jahren 1997-1998]. Landeskonferenz über Sonnen-Erde Physik, die dem 100. Jahrestag der Geburt des korrespondierenden Mitglieds der Russischen Wissenschaftsakademie, W. E. Stepanow, gewidmet war (16. - 21. September 2013, Irkutsk), Irkutsk, 2013.

6. Bertone, G. & Hooper, D. History of dark matter. Rev. Mod. Phys. 90, 045002 (2018). https://doi.org/10.1103/RevModPhys.90.045002