Mensen zijn eraan gewend dat zulke grootschalige veranderingen als het omvormen van continenten of het klimaat traag verlopen. Het is moeilijk voor één generatie om ze te waarderen, maar in een paar en merk het gewoon op. Hier is echter een ontdekking: een grandioze gebeurtenis - een omkering van de magnetische polen - kan zelfs naar menselijke maatstaven bijna ogenblikkelijk plaatsvinden. En de thuisplaneet is in staat om zo'n truc voor onze ogen uit te halen.
Cyclus van inversies
Onlangs hebben Scott Baugh van Los Angeles Western College en Jonathan Glen van de US Geological Survey oude stollingsgesteenten bestudeerd in Battle Mountain, Nevada. Dus Amerikaanse geologen hebben aangetoond dat omkeringen van het magnetische veld van de planeet duizenden keren sneller kunnen gebeuren dan wetenschappers tot nu toe hadden aangenomen.
Dankzij het fenomeen paleomagnetisme, een soort opname van het aardmagnetische veld in de afkoelende en kristalliserende lava, ontdekten de onderzoekers dat ten tijde van de vorming van rotsen in Battle Mountain (en dit gebeurde 15 miljoen jaar geleden), de magnetische poolverschuiving van de aarde 53 graden was in slechts één jaar.
Volgens de huidige ideeën is het vloeibare deel van de kern verantwoordelijk voor de vorming van het magnetische veld van de aarde. Maar de processen in de kern worden nog steeds slecht begrepen. In dit gebied blijven onderzoekers zelfs nu nog grandioze verschijnselen ontdekken, zoals "spijsvertering".
De figuur toont de binnenste (rode) en buitenste (gele) kern van de aarde, magnetische veldlijnen (blauw), metaalfluxen (bruine lijnen) veroorzaakt door de rotatie van de kern (zwarte pijl), en convectiefluxen (lichtbruine pijlen) (afbeelding met website qwickstep.com).
Promotie video:
Bij die succesvolle (voor de wetenschappers van vandaag) uitbarsting was het eerste deel van de lava al bevroren (de richting van het aardmagneetveld 'onthouden'), maar een jaar later werd het weer opgewarmd door de tweede uitbarsting van gesmolten gesteente, waardoor het in de bovenste laag een nieuwe richting 'herschreef', die 53 graden verschilt oud.
Maar volgens de huidige gegevens duurt het omkeren van de magnetische polen 4-5 duizend jaar of zelfs meer. Dit betekent dat de poolverschuiving tijdens dergelijke evenementen gemiddeld 0,045 graden per jaar is. Maar Baugh en Glen geloven dat het omkeren van polariteit veel sneller kan gebeuren, in slechts vier jaar.
Als we over deze hypothese de eerste tekenen heen leggen dat de volgende verschuiving al is begonnen, kunnen we concluderen: we hebben een kans om een van de meest ambitieuze episodes in de geologische geschiedenis van de planeet te zien.
Wetenschappers beweren al lang dat het magnetische veld van de aarde in de zeer afzienbare toekomst kan omslaan. En deze gebeurtenis is geen catastrofe voor de planeet, maar een vrij gewoon proces, als je ernaar kijkt vanuit het oogpunt van geologische tijdperken.
De enige vraag is of de ramp binnenkort zal plaatsvinden volgens gewone menselijke maatstaven, of dat het nodig is om meer dan duizend jaar te wachten op de grootse uitvoering. En hoe lang de inversie zelf zal duren, is ook onderwerp van discussie.
De polariteit van het aardmagneetveld van onze dagen tot het midden van de Jura-periode (boven) en over de afgelopen vijf miljoen jaar (onder). Zwarte gebieden - polariteit, overeenkomend met vandaag, wit - tegenovergesteld (illustraties van de site wikipedia.org).
De frequentie van polariteitsomkering van de magnetische polen van onze planeet is in het verleden sterk gevarieerd. Het gemiddelde kun je maar grofweg afleiden: de polen worden elke 200-300 duizend jaar omgedraaid.
Tegelijkertijd, ongeveer 42 miljoen jaar geleden, vonden er 17 omkeringen plaats in drie miljoen jaar, en was er een zeer lange periode zonder omkeringen, die duurde van 120 tot 83 miljoen jaar geleden. En voor hem waren er andere lange tijdperken zonder staatsgrepen.
Daarom geloven wetenschappers dat inversie een nogal willekeurig proces is en dat het onmogelijk is om er duidelijke patronen in te ontdekken. Niettemin gebeurde de laatste keer dat het "omslaan" van de magnetische polen wel 780 duizend jaar geleden. Alleen al om deze reden kan men voorzichtig aannemen dat de planeet zich voorbereidt op de volgende dergelijke verandering. En dan zijn er nog een aantal indirecte tekenen van op handen zijnde verandering.
Is er leven na de poolwisseling?
De magnetische noordpool van de aarde snelde naar Rusland: bij het meten van de verplaatsingssnelheid in 2009 ontvingen wetenschappers 64 kilometer per jaar. Ondertussen was deze snelheid in de jaren zeventig 10-15 km / jaar, en nog maar zes jaar geleden - ongeveer 60. Acceleratie is duidelijk.
Over 150 jaar is de intensiteit van het aardmagneetveld met ongeveer 10% afgenomen, en in de afgelopen 22 jaar met 1,7% (gemiddeld gezien de veranderingen verre van hetzelfde zijn in verschillende delen van de planeet). Tegelijkertijd nam de openingshoek van de knobbels - de poolgebieden van het veld, waar de krachtlijnen naar de zijkanten divergeren - toe.
Magnetische anomalieën met strepen dienen als een van de bewijzen van omkeringen van het magnetische veld in het verleden. De rotsen die in de oceanische ruggen uitstromen, bevriezen en behouden de magnetisatie met de huidige veldoriëntatie. Door het uit elkaar spreiden van de blokken van de lithosfeer, vormen dergelijke bevroren stromen parallelle strepen met afwisselende magnetisatie (illustratie van de site wikipedia.org).
Over het algemeen lijkt de magnetosfeer van de aarde de afgelopen jaren te zijn gaan "lekken". Experts in zonne-terrestrische communicatie speculeren over de mogelijkheid van sterkere dan gebruikelijke magnetische stormen en aurora's tijdens de piek van zonneactiviteit in een cyclus die net is begonnen.
Dit is geen reden voor paniek. Zoals gemakkelijk te begrijpen is, is in de nagedachtenis van Homo Sapiens de omkering nog niet gebeurd, maar veel van dergelijke gebeurtenissen hebben eerder plaatsgevonden en het leven op aarde is niet onderbroken.
Onderzoekers zijn echter bezorgd over de aanzienlijke veldverzwakking die gepaard gaat met de poolomkering. Helaas is het nog steeds onmogelijk om uiteindelijk te zeggen of het veld een tijdje zal verdwijnen en hoe lang de planeet zonder magnetisch schild zal blijven.
Een voorbeeld van streak magnetische anomalieën in een breukzone nabij Vancouver Island. De kleur toont rotsen met normale magnetisatie (samenvallend met het moderne veld), hiaten - met omgekeerde magnetisatie. De schaal is in miljoenen jaren (illustratie uit hawaii.edu).
Als we echter een analogie trekken met de verandering van de magnetische polen van de zon (en dit gebeurt elke 11 jaar), dan zou het volledige verlies van ons veld niet mogen plaatsvinden en zullen er geen catastrofale gevolgen voor mensen en het leven in het algemeen zijn.
Hier speelt trouwens de supersnelle verschuiving, aangenomen door Scott en Jonathan, ons in de kaart. Op deze manier lopen we immers het risico voor minder tijd blootgesteld te worden aan een verhoogd niveau van kosmische straling.
Het huidige verloop van de paal met 64 kilometer per jaar is ongeveer 0,6 graden per jaar. Vergelijk dat eens met 53 graden in de nieuwe studie. Het is waar dat het niet bekend is of het een korte uitbarsting was tegen de achtergrond van een stillere verplaatsing (misschien ving de oude uitbarsting het hoogtepunt van het inversieproces op) of de volledige omkering van het magnetische 'noorden' en 'zuiden' bleek toen echt zo snel te gaan. Deze vraag is een onderwerp voor nieuw onderzoek.
Het verhaal van het omvallende magnetische veld is vergelijkbaar met het verhaal van een andere ontdekking: de komst van een krachtige ijstijd in de laatste ijstijd in slechts zes maanden. Het zorgde ervoor dat wetenschappers met een frisse blik gingen kijken naar hoe snel het klimaat van de planeet kan veranderen van de ene staat naar de andere (frame van cgnews.com).
Een staatsgreep zal de gerechtigheid herstellen
Niet iedereen weet overigens dat de magnetische noordpool van de aarde in fysieke zin het zuiden is, en vice versa. Op deze manier ontstond er verwarring. Als wetenschappers de namen voor de polen van een gewone magneet kozen, konden ze die namen geven, zelfs plus en min, in ieder geval enkele abstracte letters. Maar tegen die tijd gebruikten mensen al lang kompassen, waarvan de pijlen dipoolmagneten zijn. En dat uiteinde ervan, dat naar het noorden wijst, werd de noordpool van de magneet genoemd (in de oorspronkelijke zin strekt zich uit naar het noorden), en degene die naar het zuiden wijst - het zuiden, maar aangezien de tegenovergestelde polen worden aangetrokken door de magneten, bleek dat het aardmagnetisch veld een zuidpool heeft. (in fysieke zin) bevindt zich in het noorden en wordt de "magnetische noordpool" genoemd, en het fysieke noorden is in het zuiden.
Het is interessant dat als de inversie van het aardveld plaatsvindt en de namen van de magnetische polen niet worden veranderd, de gerechtigheid zal worden hersteld met betrekking tot hun namen.
De figuur toont de hoek tussen de rotatieas van de aarde en de as van de dipool en de richting van de krachtlijnen (illustratie Peter Reid).
Laten we echter een beetje teruggaan. Geologen zeggen dat het ontsnappen van de palen van hun plaatsen is gebeurd en indrukwekkender is. In 1995 analyseerden wetenschappers de remanente magnetisatie van oude stollingsgesteenten in Stins Mountain in Oregon en ontdekten dat de rotatiesnelheid van het magnetische veld van de planeet tijdens het afkoelen van de lavastroom een ondenkbare zes graden per dag bereikte. Dit was een aantal ordes van grootte hoger dan de snelheid die de wetenschap kon bedenken, natuurlijk niet meegerekend de dagelijkse fluctuaties in de positie van de polen veroorzaakt door de werking van geladen deeltjes van de zonnewind. Daarom hebben veel experts de conclusies van de auteurs van dat werk betwist.
Maar nu hebben wetenschappers een tweede bewijs gevonden dat aantoont dat snelle omkering van het aardmagneetveld nog steeds mogelijk is. Nu zou het goed zijn om te begrijpen - dergelijke onmiddellijke (volgens geologische normen) veldsprongen voor inversies zijn gebruikelijk of uitzonderlijk.