Obrátenie magnetických pólov Zeme

NASA Goddard Space Flight Center/CC BY 2.0/Flickr

V 50. rokoch 20. storočia zaoceánske výskumné plavidlá zaznamenali záhadné údaje založené na magnetizmus oceánskeho dna. Zistilo sa, že hornina oceánskeho dna mala pásy zabudovaných oxidov železa, ktoré striedavo smerovali ku geografickému severu a geografickému juhu. Nebolo to prvýkrát, čo sa našli takéto mätúce dôkazy. Na začiatku 20. storočia geológovia našiel nejaké vulkanická hornina bol zmagnetizovaný spôsobom opačným, ako sa očakávalo. Boli to však rozsiahle údaje z 50. rokov, ktoré podnietili rozsiahle vyšetrovanie a do roku 1963 bola navrhnutá teória obrátenia zemského magnetického poľa. Odvtedy je základom vedy o Zemi.

Ako sa vytvára magnetické pole Zeme

Predpokladá sa, že zemský magnetizmus vzniká pomalými pohybmi v tekutom vonkajšku jadro planéty, ktorý pozostáva z veľkej časti zo železa, spôsobeného rotáciou Zeme. Podobne ako rotácia cievky generátora vytvára magnetické pole, rotácia tekutého vonkajšieho jadra zeme vytvára slabé elektromagnetické pole. Toto magnetické pole sa rozprestiera do vesmíru a slúži na odklon slnečného vetra od slnka. Generovanie zemského magnetického poľa je nepretržitý, ale premenlivý proces. Dochádza k častým zmenám intenzity magnetického poľa a presné umiestnenie magnetických pólov sa môže posúvať. Skutočný magnetický sever nie vždy zodpovedá geografickému severnému pólu. Môže tiež spôsobiť úplné prepólovanie celého magnetického poľa Zeme.

Ako môžeme merať zmeny magnetického poľa

Umývacia kvapalina , ktorý tuhne na horninu, obsahuje zrná oxidov železa, ktoré reagujú na magnetické pole zeme tak, že pri tuhnutí horniny smerujú k magnetickému pólu. Tieto zrná sú teda trvalými záznamami o umiestnení zemského magnetického poľa v čase, keď sa hornina formuje. Keď sa na dne oceánu vytvorí nová kôra, nová kôra tuhne s časticami oxidu železa, ktoré pôsobia ako miniatúrne strelky kompasu, ukazujúce kdekoľvek v tom čase je magnetický sever. Vedci, ktorí študovali vzorky lávy z dna oceánu, mohli vidieť, že častice oxidu železitého smerujú neočakávaným smerom, ale aby pochopili, čo to znamená, potrebovali vedieť, kedy sa horniny vytvorili a kde sa nachádzali v čase, keď stuhli. z tekutej lávy.

Metóda datovania hornín prostredníctvom rádiometrickej analýzy bola dostupná od začiatku 20. storočia, takže bolo pomerne jednoduché zistiť vek vzoriek hornín nájdených na oceánske dno .

Bolo však tiež známe, že oceánske dno sa v priebehu času pohybuje a šíri, a až v roku 1963 boli informácie o starnutí hornín skombinované s informáciami o tom, ako sa oceánske dno šíri, aby sa dospelo k definitívnemu pochopeniu toho, kam tieto častice oxidu železa smerujú. čas, keď láva stuhla na kameň.

Rozsiahla analýza teraz ukazuje, že magnetické pole Zeme sa za posledných 100 miliónov rokov obrátilo asi 170-krát. Vedci pokračujú vo vyhodnocovaní údajov a existuje veľa nezhôd o tom, ako dlho tieto obdobia magnetickej polarity trvajú a či sa zvraty dejú v predvídateľných intervaloch alebo sú nepravidelné a neočakávané.

Aké sú príčiny a následky?

Vedci skutočne nevedia, čo spôsobuje obrátenie magnetického poľa, hoci tento jav zdvojnásobili v laboratórnych experimentoch s roztavenými kovmi, ktoré tiež spontánne zmenia smer ich magnetických polí. Niektorí teoretici sa domnievajú, že zvraty magnetického poľa môžu byť spôsobené hmatateľnými udalosťami, ako napr tektonická platňa kolízie alebo dopady veľkých meteorov alebo asteroidov, ale iní túto teóriu odmietajú. Je známe, že smerom k magnetickému obratu sa sila poľa znižuje, a keďže sila nášho súčasného magnetického poľa teraz neustále klesá, niektorí vedci sa domnievajú, že za približne 2000 rokov uvidíme ďalší magnetický obrat.

Ak, ako niektorí vedci naznačujú, existuje obdobie, počas ktorého neexistuje žiadne magnetické pole predtým, ako dôjde k obratu, účinok na planétu nie je dobre pochopený. Niektorí teoretici tvrdia, že absencia magnetického poľa otvorí zemský povrch nebezpečným slnečné žiarenie ktoré by potenciálne mohli viesť ku globálnemu zániku života. V súčasnosti však neexistuje žiadna štatistická korelácia, na ktorú by bolo možné poukázať vo fosílnych záznamoch, aby sa to overilo. Posledný zvrat nastal asi pred 780 000 rokmi a neexistuje žiadny dôkaz, ktorý by dokazoval, že v tom čase došlo k hromadnému vymieraniu druhov. Iní vedci tvrdia, že magnetické pole nezmizne počas zvratov, ale iba na čas zoslabne.

Hoci máme najmenej 2 000 rokov na to, aby sme sa nad tým zamysleli, ak by dnes došlo k zvratu, jedným zjavným dôsledkom by bolo hromadné narušenie komunikačných systémov. Tak ako môžu slnečné búrky ovplyvniť satelit a rádiových signálov, obrátenie magnetického poľa by malo rovnaký účinok, aj keď v oveľa výraznejšej miere.