Obrat zemeljskih magnetnih polov

NASA Goddard Space Flight Center/CC BY 2.0/Flickr

V petdesetih letih prejšnjega stoletja so oceanska raziskovalna plovila zabeležila zagonetne podatke, ki temeljijo na magnetizem oceanskega dna. Ugotovljeno je bilo, da ima skala oceanskega dna pasove vdelanih železovih oksidov, ki so izmenično usmerjeni proti geografskemu severu in geografskemu jugu. To ni bilo prvič, da so bili najdeni tako nejasni dokazi. V začetku 20. stoletja so geologi našel nekaj vulkanska kamnina je bil magnetiziran na način, ki je nasproten pričakovanemu. Toda obsežni podatki iz petdesetih let prejšnjega stoletja so spodbudili obsežno preiskavo in leta 1963 je bila predlagana teorija o obratu zemeljskega magnetnega polja. Od takrat je temelj znanosti o Zemlji.

Kako nastane zemeljsko magnetno polje

Zemeljski magnetizem naj bi nastal zaradi počasnih premikov v zunanjosti tekočine jedro planeta, ki je v veliki meri sestavljen iz železa, ki ga povzroča vrtenje zemlje. Podobno kot vrtenje generatorske tuljave ustvarja magnetno polje, vrtenje tekočega zunanjega jedra zemlje ustvarja šibko elektromagnetno polje. to magnetno polje sega v vesolje in služi za odvračanje sončnega vetra od sonca. Generiranje zemeljskega magnetnega polja je stalen, a spremenljiv proces. Intenzivnost magnetnega polja se pogosto spreminja in natančna lokacija magnetnih polov se lahko premika. Pravi magnetni sever ne ustreza vedno geografskemu severnemu polu. Prav tako lahko povzroči popolno zamenjavo celotne polarnosti zemeljskega magnetnega polja.

Kako lahko izmerimo spremembe magnetnega polja

Pralna tekočina , ki se strdi v kamnino, vsebuje zrna železovih oksidov, ki reagirajo na zemeljsko magnetno polje tako, da so usmerjeni proti magnetnemu polu, ko se kamnina strdi. Tako so ta zrna trajni zapisi o lokaciji zemeljskega magnetnega polja v času nastanka kamnine. Ko se na oceanskem dnu ustvari nova skorja, se nova skorja strdi s svojimi delci železovega oksida, ki delujejo kot miniaturne igle kompasa in kažejo, kje je v tistem trenutku magnetni sever. Znanstveniki, ki so preučevali vzorce lave z dna oceana, so lahko videli, da so delci železovega oksida usmerjeni v nepričakovane smeri, a da bi razumeli, kaj to pomeni, so morali vedeti, kdaj so kamnine nastale in kje so se nahajale v času strjevanja. iz tekoče lave.

Metoda datiranja kamnin z radiometrično analizo je na voljo že od začetka 20. stoletja, zato je bilo dovolj enostavno ugotoviti starost vzorcev kamnin, najdenih na oceansko dno .

Vendar pa je bilo tudi znano, da se oceansko dno premika in širi skozi čas, in šele leta 1963 so informacije o staranju kamnin združili s podatki o tem, kako se oceansko dno širi, da bi dobili dokončno razumevanje, kam so usmerjeni delci železovega oksida. čas, ko se je lava strdila v skalo.

Obsežna analiza zdaj kaže, da se je zemeljsko magnetno polje v zadnjih 100 milijonih let obrnilo okoli 170-krat. Znanstveniki še naprej ocenjujejo podatke in obstaja veliko nesoglasij glede tega, kako dolgo trajajo ta obdobja magnetne polarnosti in ali se preobrati dogajajo v predvidljivih intervalih ali pa so neredni in nepričakovani.

Kakšni so vzroki in posledice?

Znanstveniki pravzaprav ne vedo, kaj povzroča obračanje magnetnega polja, čeprav so ta pojav podvojili v laboratorijskih poskusih s staljenimi kovinami, ki bodo prav tako spontano spremenile smer svojih magnetnih polj. Nekateri teoretiki menijo, da lahko obrat magnetnega polja povzročijo otipljivi dogodki, kot je npr tektonska plošča trkov ali udarcev velikih meteorjev ali asteroidov, vendar drugi to teorijo zavračajo. Znano je, da se pred magnetnim obratom jakost polja zmanjša, in ker je moč našega trenutnega magnetnega polja zdaj v stalnem upadanju, nekateri znanstveniki verjamejo, da bomo čez približno 2000 let videli še en magnetni obrat.

Če, kot nakazujejo nekateri znanstveniki, obstaja obdobje, v katerem magnetnega polja sploh ni, preden pride do preobrata, učinek na planet ni dobro razumljen. Nekateri teoretiki menijo, da bi brez magnetnega polja zemeljsko površje postalo nevarno sončno sevanje ki bi lahko vodilo v globalno izumrtje življenja. Vendar pa trenutno ni nobene statistične korelacije, na katero bi bilo mogoče pokazati v fosilnem zapisu, da bi to potrdili. Zadnji preobrat se je zgodil pred približno 780.000 leti in ni dokazov, ki bi kazali, da je takrat prišlo do množičnega izumrtja vrst. Drugi znanstveniki trdijo, da magnetno polje med obračanjem ne izgine, ampak samo za nekaj časa oslabi.

Čeprav imamo vsaj 2000 let, da se o tem sprašujemo, če bi se danes zgodil preobrat, bi bil očiten učinek množična motnja komunikacijskih sistemov. Približno tako, kot lahko vplivajo sončne nevihte satelit in radijskih signalov, bi imelo obrat magnetnega polja enak učinek, čeprav v veliko večji meri.