Флип

Земљино магнетско поље могло би потрајати дуже него што се мислило | Наука

Вртећи се око чврстог унутрашњег језгра наше планете, више од 1.800 миља испод површине, вруће течно гвожђе ствара магнетно поље које се протеже изван атмосфере. Ово поље пружа нам све, од смера компаса до заштите од космичких зрака, па није изненађење да су научници били узнемирени раније ове године када су приметили да је северни магнетни пол брзо се удаљавајући према Сибиру . Док су се геофизичари трудили да објаве ажурирани модел Земљиног магнетног поља пре свог петогодишњег распореда, мигрирајући пол поставио је хитно питање: Да ли се Земљино магнетно поље спрема да се преокрене?

Магнетно стање нашег света се непрестано мења, магнетни северни и јужни пол лутају за неколико степени сваког века или тако некако. Повремено магнетно поље доживи потпуни преокрет поларитета, због чега магнетни северни и јужни пол замењују места, иако нико не зна тачно шта узрокује овај заокрет. (Заправо, северни пол планете је тренутно магнетни јужни пол, али се и даље назива магнетним севером како би одговарао нашим географским мерењима.)

најбоља одмаралишта за роњење с маском на свету

У а студија објављено данас у Научни напредак , истраживачи извештавају о новом процењеном временском следу последњег преокрета поларитета, названом Преокрет Брунхес-Матуиама , што се догодило пре око 780 000 година. Користећи комбинацију узорака лаве, океанских седимената и језгара леда, успели су да прате напредовање овог преокрета и демонстрирају да је његов образац био дужи и сложенији него што су сугерисали претходни модели. Налази би могли да омогуће боље разумевање како се магнетно окружење наше планете развија и надамо се да ће усмеравати предвиђања за следећи већи поремећај.





[Обртање поларитета] један је од ретких геофизичких феномена који је заиста глобални, каже Брад Сингер , професор геознаности на Универзитету Висцонсин – Мадисон и водећи аутор студије. То је процес који започиње у најдубљим деловима Земље, али се манифестује у стенама на целој површини планете и делује на атмосферу на прилично важне начине. ... Ако можемо успоставити хронологију за време преокрета, имамо маркере које можемо користити за датирање стена широм планете и знамо уобичајене временске тачке око целе Земље.

Стварање Земљиног магнетног поља започиње у самом његовом средишту. Топлота из чврстог унутрашњег језгра насталих радиоактивним распадом загрева околно течно гвожђе, узрокујући да кружи попут лонца воде на плочи штедњака. Текуће кретање или конвекција гвожђа ствара електричну струју која генерише магнетно поље. Како се Земља окреће, магнетно поље се приближно поравнава са осом ротације, стварајући магнетни северни и јужни пол.

Током последњих 2,6 милиона година, Земљино магнетно поље се преокренуло 10 пута и замало преокренуло више од 20 пута током догађаја званих излети. Неки истраживачи верују да су преокрети поларитета узроковани поремећај у равнотежи између Земљине ротације и температуре у језгру, што мења кретање течности течног гвожђа, али тачан процес остаје мистерија.

Дијаграм магнетног поља

Шематска илустрација линија невидљивог магнетног поља које генерише Земља, представљених као диполно магнетно поље. У ствари, наш магнетни штит је стиснут ближе Земљи на страни окренутој ка Сунцу и изузетно издужен на ноћној страни због сунчевог ветра.(Петер Реид / НАСА)

Сингер и колеге су добили прецизније хронолошке процене за последњи преокрет поларитета коришћењем нових техника за датирање очврсле лаве. Базалтна лава, која ерупира око 1.100 степени Целзијуса (2.012 степени Фахренхеита), садржи магнетит, оксид гвожђа чији се најудаљенији електрони оријентишу дуж магнетног поља Земље. Када се лава охлади на 550 степени Целзијуса (1022 степени Фахренхеита), смер магнетизације се закључа, буквално запећи у ток, каже Сингер. Као резултат, историја магнетног поља утиснута је у очвршћену лаву, коју су Сингер и његов тим могли да прочитају помоћу специјализованог поступка за мерење изотопа аргона у распаднутим узорцима лаве.

На несрећу геолога (али на срећу свих нас), вулкани не еруптирају све време, чинећи лаву пегавим записничарем еволуције магнетног поља. Да би сашио недостајуће датуме, истраживачки тим комбиновао је нова мерења из седам различитих извора лаве широм света са прошлим записима магнетизованих елемената у океанским седиментима и антарктичким леденим језгрима. За разлику од лаве, океан пружа континуирани запис магнетизације, јер се зрна магнетног материјала непрестано таложе на морском дну и поравнавају са пољем планете. Али ти записи се глатко и деформишу сабијањем, а на дну морског дна живи много створења ... тако да се запис помало уништава, каже Сингер.

Антарктички лед нуди трећи начин решавања историје Земљиног магнетног поља, јер садржи узорке изотопа берилијума који настаје када космичко зрачење снажно комуницира са горњим слојевима атмосфере - управо оно што се дешава када магнетно поље ослаби током излета или преокрета.

Комбиновањем сва три ова извора, истраживачи су саставили темељну причу о томе како је магнетно поље еволуирало током његовог последњег преокрета. Иако су претходне студије сугерисале да све преокрете пролазе кроз три фазе у временском распону који није дужи од 9000 година, Сингеров тим је открио много сложенији процес преокрета који је трајао више од 22 000 година.

Током овог 22.000-годишњег периода можемо видети много више нијанси воштања и смањивања снага и усмереног понашања него икада пре, каже Сингер. И не подудара се са [трофазним] обрасцем ... па мислим да ће се морати вратити на таблу за цртање.

Налази доводе у питање да ли ће будући преокрети на терену показивати сличне замршености и трајања. Ово је важан чланак јер документује нове вулканске податке и окупља вулканске и седиментне записе који се односе на нестабилност геомагнетног поља пре последњег преокрета поларитета, каже Јамес Цханнелл, геофизичар са Универзитета у Флориди који није био укључен у ново истраживање, у е-поруци. Да ли је ова нестабилност пре преокрета карактеристика свих преокрета поларитета? За сада нема доказа о томе из старијих преокрета.

Наббинг Лава Цорес

Коаутор студије Роб Цое и Тревор Дуарте оријентишу језгра са места протока лаве која бележе преокрет магнетног поларитета Матуиама-Брунхес у Националном парку Халеакала, Хаваји, 2015. године.(Брад Сингер)

колико дуго постоји развод

Чак и са три низа мерења, остаје неко питање да ли испреплетена историја пружа довољно информација о томе колико траје преокрет и тачно у каквом је стању поље када се појаве такви преокрети. Све док ниједан потпун запис не показује доказе о сложеном низу догађаја који су аутори приказали, нисам уверен да нам несигурности векова омогућавају да уочимо више од две различите фазе, каже Јеан-Пиерре Валет, геофизичар Паришки институт за физику Земље који није био укључен у истраживање, е-поштом. Валет такође доводи у питање трајање преокрета, тврдећи да несигурност података сугерише да је читав процес могао бити у распону од 13.000 до 40.000 година - и даље дуже од претходних процена.

Сазнање више о процесима који доводе до преокрета поларитета могло би бити критично за будуће цивилизације, јер променљиво магнетно поље може имати далекосежне ефекте на планети.

Када је [магнетно] поље слабо, што је током преокрета, главно диполно поље се сруши на нешто отприлике десет посто његове нормалне снаге, каже Сингер. Овај колапс могао би представљати проблеме за живот на Земљи, јер магнетно поље стабилизира молекуле озона, штитећи планету од ултраљубичастог зрачења. Сингер то истиче недавни радови сугерише да су модерни људи прилагођени да имају заштитне гене након што су неандерталци патили од зрачења током екскурзије која је погоршавала магнетно поље.

Дуго се расправља о томе да ли магнетни преокрети имају утицај на биоту на површини Земље, каже он. Већина раних тврдњи је некако апсурдна, јер хронологија није била довољно добра да се зна да су, на пример, открића фосила неандерталаца била у корелацији са излетом. Али сада та времена знамо много боље.

Током последњих 200 година или више, магнетно поље Земље пропада по стопи од пет процената сваког века. Ако ово слабљење и недавна миграција северног магнетног пола указују на преокрет поља, то би могло имати озбиљне импликације на технологије које се ослањају на сателите, а који би могли бити оштећени космичким зрачењем. Међутим, Сингер упозорава да се преокрет вероватно неће догодити у наредних неколико миленијума.

Ово што сада видимо када се северни пол брзо креће, заправо је сасвим нормално, каже Сингер. Постоје радови објављени на основу много лошијих записа од оних са којима радимо, а који сугеришу да би се преокрет могао догодити за мање од људског живота, а то велика већина записа једноставно не подржава. ... Стварни преокрет, коначни преокрет, траје неколико хиљада година.

То би човечанству требало да купи мало времена да своје технологије боље заштити од зрачења до следећег преокрета. До тада, немојте бити узнемирени ако вам се компас помери за степен или два.





^