Zwischen Südamerika und Afrika ist das Erdmagnetfeld deutlich schwächer als im globalen Durchschnitt, und dieser Bereich wächst. Auswertungen von elf Jahren Satellitenmessungen zeigen, dass die betroffene Fläche seit 2014 um ein Gebiet zugenommen hat, das fast halb so groß ist wie Kontinentaleuropa. Raumfahrzeuge schalten beim Durchflug empfindliche Instrumente ab, weil dort deutlich mehr geladene Teilchen ankommen. Auf der Erdoberfläche bleibt die Zone dagegen ohne spürbare Folgen.
Das Magnetfeld der Erde entsteht nicht im Gestein, sondern in einer Schicht aus flüssigem Eisen und Nickel, die in etwa 3.000 Kilometern Tiefe den festen inneren Kern umgibt. Die Erdrotation und der Wärmestrom aus dem Inneren setzen dieses Metall in Bewegung, wodurch elektrische Ströme entstehen, die wiederum ein Magnetfeld erzeugen. Dieses Feld wirkt wie ein Schild gegen den Sonnenwind und gegen kosmische Strahlung, es lenkt geladene Teilchen ab und hält sie in zwei ringförmigen Zonen fest, den Van-Allen-Gürteln. Anders als ein einfacher Stabmagnet ist das Feld dabei nicht symmetrisch, sondern ein unregelmäßiges Muster mit starken und schwachen Bereichen, das sich ständig verändert.
Der auffälligste dieser schwachen Bereiche liegt über dem Südatlantik und reicht bis über Teile Südamerikas. Fachleute nennen ihn die Südatlantische Anomalie. Entdeckt wurde die Abweichung bereits im 19. Jahrhundert bei magnetischen Vermessungen, ihre praktische Bedeutung zeigte sich aber erst ab 1958, als die ersten Satelliten Strahlung im erdnahen Raum maßen. Über dieser Region dringt der innere Strahlungsgürtel bis auf etwa 200 Kilometer Höhe herab, statt wie sonst in rund 1.000 Kilometern und darüber zu bleiben. Damit trifft er genau jenen Bahnbereich, in dem Erdbeobachtungssatelliten, Wettersatelliten und die bemannten Raumstationen unterwegs sind. Die Anomalie wandert zudem langsam nach Westen.
Genaue Zahlen liefert die europäische Satellitenkonstellation Swarm, die seit November 2013 mit drei baugleichen Satelliten misst. Die Auswertung von elf Jahren zeigt: Zwischen 2014 und 2025 dehnte sich die Anomalie stetig aus, und zwar um eine Fläche, die fast der halben Größe Kontinentaleuropas entspricht. Besonders schnell schwächt sich das Feld seit 2020 in einem Gebiet südwestlich von Afrika ab.
Die Ursache liegt an der Grenze zwischen dem flüssigen Kern und dem festen Gesteinsmantel. Normalerweise treten die Feldlinien auf der Südhalbkugel aus dem Kern aus. Unter der Anomalie finden sich jedoch Bereiche, in denen sie wieder in den Kern hineinlaufen. Diese Umkehrflecken schwächen das Feld an der Oberfläche, und einer von ihnen bewegt sich nach Westen über Afrika. Wie die Europäische Weltraumorganisation zu den Swarm-Ergebnissen darlegt, verhält sich die Anomalie dabei nicht als ein einziger Block, sondern verändert sich in Richtung Afrika anders als in Richtung Südamerika.
Für die Raumfahrt ist die Zone ein bekannter Störfaktor. Geladene Teilchen können in Halbleitern einzelne Bits umkippen, Speicher verfälschen, Sensoren blenden und im ungünstigen Fall Bauteile dauerhaft schädigen. Betreiber reagieren darauf mit Betriebsregeln: Empfindliche Instrumente werden vor dem Einflug abgeschaltet, Datenaufzeichnungen unterbrochen, Fehlerkorrekturen verschärft. Das Hubble-Weltraumteleskop nimmt beim Durchflug regelmäßig keine Beobachtungen auf. Auch die Besatzungen der Raumstationen erhalten in diesem Abschnitt eine höhere Strahlendosis, weshalb Aufenthaltsorte und Arbeitspläne an Bord entsprechend gelegt werden. Seit den 1980er Jahren sind Schäden an Satelliten dokumentiert, die die Region durchqueren. Mit der wachsenden Zahl von Satelliten in niedrigen Umlaufbahnen steigt damit auch der Aufwand, der in Bahnplanung und Abschirmung fließt, wie sich auch bei Missionen zeigt, die Technik dauerhaft im Orbit betreiben wollen.
Weil das Feld an dieser Stelle schwächer wird, taucht regelmäßig die Vermutung auf, es stehe eine Umkehr von magnetischem Nord- und Südpol bevor. Solche Umpolungen hat es in der Erdgeschichte vielfach gegeben, die letzte liegt rund 780.000 Jahre zurück, und sie sind in Gesteinen nachweisbar, die beim Erkalten die damalige Feldrichtung speicherten. Die Swarm-Daten liefern dafür allerdings keinen Beleg. Das Gesamtfeld verändert sich regional in beide Richtungen: Über Sibirien hat es sich in den vergangenen Jahren verstärkt, über Kanada abgeschwächt. Die Südatlantische Anomalie ist Teil dieses ständigen Umbaus und kein Vorbote eines Zusammenbruchs. Für Menschen auf der Erdoberfläche bleibt der Schutz erhalten, weil zusätzlich die Atmosphäre einen erheblichen Teil der Strahlung abfängt.
Was die Anomalie so ungewöhnlich macht, ist der Kontrast zwischen Ursache und Wirkung. Vorgänge in einem Ozean aus flüssigem Eisen, tausende Kilometer unter dem Meeresboden, entscheiden darüber, ob ein Teleskop in 540 Kilometern Höhe seine Kameras einschaltet. Messen lässt sich das nur von außen, mit Satelliten, die das Feld über Jahre hinweg kartieren, ähnlich wie andere Raumfahrzeuge ihre Ziele aus nächster Nähe vermessen und dabei auf technische Grenzen im Orbit stoßen. Über dem Südatlantik bleibt damit eine Stelle, an der das Magnetfeld der Erde dünner ist als überall sonst, ohne dass unten am Strand irgendetwas davon zu bemerken wäre.