Ein Kompass ist ein Gerät zur Bestimmung der Himmelsrichtungen mithilfe einer magnetisierten Nadel. Seit über 800 Jahren nutzen Menschen es zur Navigation. Die Erfindung des Kompasses ermöglichte es, in die entlegensten Winkel der Erde zu reisen und das Ziel immer genau zu erreichen. Aber was passiert, wenn Sie versuchen, einen Kompass im Weltraum zu verwenden? Funktioniert es in der Schwerelosigkeit und zeigt es auf die Erde? Tatsächlich gibt es keine eindeutige Antwort auf diese Frage, da die Funktion des Kompasses von vielen Faktoren abhängt.
Ein Kompass ist ein hervorragendes Werkzeug für die Navigation auf der Erde, aber nicht im Weltraum. Quelle: inkl.com
Inhalt
- 1 Wie ein Kompass auf der Erde funktioniert
- 2 Ein Kompass funktioniert im Weltraum< /li >
- 3 Was zeigt der Kompass auf Mond und Mars an
- 4 Wo zeigt der Kompass im Sonnensystem an
Wie funktioniert der Kompass? auf der Erde
Das Funktionsprinzip des Kompasses ist äußerst einfach. Bekanntlich erzeugt die Bewegung des Metallkerns der Erde ein starkes Magnetfeld, das sich über Tausende von Kilometern um den Planeten erstreckt und die Magnetosphäre bildet, also den Bereich, der die Erde vor dem Sonnenwind schützt. Auch die Kompassnadel ist ein Magnet, und eines ihrer Enden wird buchstäblich vom magnetischen Nordpol angezogen.
Der Kompass zeigt immer auf den magnetischen Nordpol der Erde. Quelle: nasa.gov
Aus diesem Grund ist der Kompass übrigens eigentlich kein sehr genaues Instrument. Tatsache ist, dass die magnetischen Pole der Erde nicht mit den geografischen übereinstimmen. Darüber hinaus sind sie ständig in Bewegung und dementsprechend ändern sich auch die Kompassanzeigen allmählich, auch wenn sie sich immer am selben Ort befinden.
Der Kompass funktioniert im Weltraum
Die Magnetosphäre umgibt unseren Planeten und schützt ihn so vor radioaktiver kosmischer Strahlung. Allerdings ist seine Wirkung nicht endlos. Nach Angaben der NASA erstreckt sich das Magnetfeld auf der der Sonne zugewandten Seite etwa 37.000 Kilometer über den Planeten hinaus. Auf der sonnenfernen Seite erstreckt es sich über 370.000 Kilometer. Übrigens ist die Erde der einzige Gesteinsplanet im Sonnensystem, der über ein so starkes Magnetfeld verfügt.
Ein Kompass im Weltraum zeigt nur dann auf den Nordpol der Erde, wenn er sich innerhalb der Magnetosphäre befindet. Quelle: dzen.ru
Dementsprechend zeigt ein Kompass im Weltraum nur dann auf den Nordmagnetpol der Erde, wenn er sich innerhalb der Magnetosphäre befindet. Befindet sich das Instrument außerhalb der Magnetosphäre, hängen seine Messwerte von seiner Position im Verhältnis zum stärksten Magnetfeld in der Nähe ab. Das heißt, der Einfluss anderer Himmelskörper und des Sonnenwinds auf die magnetisierte Nadel beginnt sich durchzusetzen. Daher ist der Kompass im Weltraum kein zuverlässiges Hilfsmittel für die Navigation zur Erde.
Was zeigt der Kompass auf dem Mond und dem Mars
Untersuchungen von Mondgesteinen haben gezeigt, dass der Mond einst auch ein Magnetfeld hatte, dieses jedoch aufgrund der Abkühlung des inneren Kerns verschwand. Wenn also eines Tages Menschen Mondbasen bauen und sich über die Oberfläche eines künstlichen Satelliten bewegen müssen, werden sie nicht in der Lage sein, mit einem Kompass zu navigieren.
Es stimmt, die Magnetnadel wird höchstwahrscheinlich einige davon auffangen magnetische Signale. Sie werden durch das sogenannte kortikale Magnetfeld gebildet. Es stammt aus Gesteinen in der äußeren Kruste, die noch Spuren des alten „Geodynamo“ enthalten. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass diese magnetischen Kräfte ausreichen, um eine Navigation im Weltraum zu ermöglichen.
Ein Kompass ist wahrscheinlich kein wirksames Hilfsmittel für die Navigation auf dem Mars. Quelle: dzen.ru
Das Gleiche gilt für den Mars. Wissenschaftler gehen davon aus, dass der Rote Planet einst Flüsse und Meere hatte und außerdem von einer Atmosphäre umgeben war. Vor etwa 3,9 Milliarden Jahren begann das Magnetfeld des Mars jedoch schwächer zu werden. Dies führte schließlich zum Verlust seiner Atmosphäre. Dementsprechend ist die Verwendung eines Kompasses auf dem Mars auch nutzlos.
Wohin der Kompass im Sonnensystem zeigt
Jupiter hat das stärkste Magnetfeld im Sonnensystem, also die Kompassnadel wird höchstwahrscheinlich auf ihn hinweisen. Nach Angaben der NASA ist die Magnetosphäre dieses Planeten 21 Millionen Kilometer breit. Ein riesiges Magnetfeld wird durch einen metallischen Wasserstoffkern erzeugt. Wissenschaftler untersuchen es derzeit übrigens mit der Raumsonde Juno, um besser zu verstehen, wie Magnetfelder entstehen.
Saturn — Planet mit dem stärksten Magnetfeld im Sonnensystem. Quelle: starwalk.space
Aber was passiert, wenn sich der Kompass außerhalb der Magnetosphäre eines Planeten im Sonnensystem befindet? Im interplanetaren Raum ist das Hauptmagnetfeld die Heliosphäre – der vom Sonnenwind geformte Bereich. Diese Zone erstreckt sich weit über die Umlaufbahn von Pluto hinaus. Allerdings wird die Heliosphäre die Kompassanzeigen mehrdeutig machen. Höchstwahrscheinlich zeigt der Pfeil in die eine oder andere Richtung.
Was das Magnetfeld der Sonne selbst betrifft, ist es ebenfalls ziemlich ungeordnet. Dies ist auf Bildern der Koronalschleifen der Sonne zu sehen. Plasmabögen folgen den Magnetfeldlinien des Sterns. Besonders komplex werden diese Linien in den Momenten, in denen die Sonne ihr Maximum, also den Höhepunkt ihrer Aktivität, erreicht. In dieser Zeit beginnen Norden und Süden zu verschwimmen und tauschen schließlich ihre Plätze.
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Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es unwahrscheinlich ist, dass Sie mit einem Kompass im Weltraum navigieren können. Allerdings verwendet die NASA leistungsstarke Kompasse, sogenannte Magnetometer. Sie sind zwar nicht für die Navigation gedacht, sondern für die Untersuchung der Magnetfelder von Planeten und die Analyse ihrer inneren Struktur.