gov-civil-vilareal.ptJordens sidste magnetiske polflip tog 22.000 år at fuldføre
>Jorden har et magnetfelt, der på mange måder ligner en stangmagnet.
han skrev til mig efter en uge uden kontakt
Forhåbentlig legede du med en stangmagnet i skolen. Du drysser jernfilter på et stykke papir og sætter magneten nedenunder og jernspånerne omarrangerer sig selv til et dejligt sæt kurver, der konvergerer ved magnetpolerne og spredes mere halvvejs imellem dem. Den overordnede form er som et æble skåret i halve.
Jorden har en magnetisk nordpol og en magnetisk sydpol (ikke at forveksle med de geografiske eller roterende poler) ligesom den stangmagnet - vi kalder dette en dipolfelt . Men mekanismen, der skaber magnetfelterne mellem de to, er meget forskellige.
I en stangmagnet skyldes det jernatomer; hver har et lille magnetfelt, og selve atomerne er justeret på en sådan måde, at de alle lægger sammen og skaber det samlede magnetfelt.
På Jorden er det langt mere kompliceret . Jordens kerne består af to lag; den indre kerne, som er fast, og den ydre kerne, som er flydende. Kernen er meget varm, og den indre kerne opvarmer den ydre kerne over den. Opvarmet nedefra, væsken i den ydre kerne overbeviser: Varm væske stiger og køligere ting synker. Men der er jern i kernen, og det er varmt nok til at blive ioniseret, for at få en eller flere elektroner fjernet, hvilket giver atomer en netto positiv ladning. Når en ladet partikel bevæger sig, skaber det et magnetfelt, og alle de atomer, der bevæger sig i samme retning, genererer Jordens samlede magnetfelt.
Så længe Jordens kerne er varm, vil den ydre kerne konvertere, og Jordens magnetfelt vil eksistere.
Jordens samlede magnetfelt ligner en stangmagnet med en nord- og sydpol (må ikke forveksles med de geografiske poler). Kredit: Peter Reid, University of Edinburgh via NASA
... men det er mere kompliceret end det.
For over et århundrede siden opdagede forskere, at Jordens magnetfelt undertiden skiftede polaritet, hvor nordpolen bliver til sydpolen og omvendt. Husk, det betyder ikke, at Jorden fysisk vælter - det er almindeligt afstået fra dommedagskonspirationskultister, fordi de enten let er forvirrede eller vil forvirre du - bare det, sig, hvis du bruger et kompas, begynder det at pege mod syd i stedet for nord.
Det blev klart med tiden, at disse vendinger er sket mange, mange gange. Næsten 200 af dem er blevet set i fossilrekorden, går tilbage over 80 millioner år ! De er temmelig sjældne på et menneskeligt tidspunkt, der forekommer cirka en gang hvert 100.000 til 1.000.000 år. Sagen er, at ingen er helt sikre på, hvor lang tid de tager fra start til slut. Dels skyldes det, at de skete for længe siden-den sidste, kaldet Matuyama-Brunhes-vending, var for næsten 800.000 år siden! -og det er også svært at få data i fin opløsning, og fordi de ser ud til at ske hurtigt (i geologisk forstand).
Men en ny undersøgelse er blevet offentliggjort ved at se på vulkanske, sedimentære og iskerneoptegnelser, og videnskabsmanden fandt ud af, at i den seneste begivenhed tog det hele omkring 22.000 år, meget længere tid end forventet!
Jordens magnetfelt begyndte først at svækkes for omkring 795.000 år siden. Derefter vendte den polaritet og forstærkede, men før den virkelig kunne slå sig ned igen, begyndte den at svinge og falde sammen igen omkring 11.000 år senere (784.000 år siden). Magnetfeltet svingede i nogle tusinder af år efter det, men vendte derefter polaritet igen og styrket for omkring 773.000 år siden og blev det felt, vi har i dag. Den sidste vending har muligvis kun taget 4.000 år. Så i stedet for bare et rent flip lignede det, at det gennemgik tre separate faser, hvor det undertiden var domineret af et dipolfelt (dog ikke rigtig stabilt) og andre gange, hvor det var mere kaotisk. Det hele tog også mere end dobbelt så lang tid som tidligere estimater.
Sekvens, der viser en fysisk model for magnetisk vending, hvor blå og gule linjer repræsenterer henholdsvis magnetisk flux mod og væk fra Jorden. Feltet bliver sammenfiltret og kaotisk under en vending, inden det sætter sig ned igen (bemærk: den sidste ramme er simpelthen den første ramme, der vendes om og er beregnet til at være repræsentativ, ikke en del af den faktiske model). Kredit: NASA / Gary Glatzmaier / Phil Plait
Deres metode er lidt kompliceret. I vulkansk sten registreres Jordens magnetfelt som lavakøling; jern i klippen orienterer sig mod jordens felt, og derfor kan den geomagnetiske feltstyrke og retning måles. Radioaktive isotoper kan bruges til at datere tidspunktet for disse begivenheder . For sedimentære lag ændrer mængden af sollys Jorden sig på tidsskalaer på et par titusinder af år på grund af ændringer i Jordens baneform ( Milankovitch cykler ) og dette kan ses i indskud af en isotop af ilt .
Min favorit er fra iskernerne. Når Jordens magnetfelt er svagere, kosmiske stråler -superenergiske subatomære partikler, der suser rundt i rummet ved nær lysets hastighed-kan smække ind i vores atmosfære. Når de rammer en nitrogen- eller oxygenatomkerne de splitter kernen som en kugle, der går gennem en sten ; granatsplinteren fra dette inkluderer en isotop af beryllium hedder10Være. Dette bliver derefter deponeret i is og målt i iskerner, så forskere kan spore det geomagnetiske felt på den måde.
Så dette er interessant! 22.000 år er selvfølgelig lang tid i menneskelig skala, men stadig hurtig for en geologisk begivenhed. Det er svært at sige, hvor repræsentativt det er for andre vendinger, men det er et sted at starte.
Der er stadig et stort spørgsmål, og det er det hvorfor dette sker. Der er masser af hypoteser , men generelt er det sandsynligt, at feltet bliver sammenfiltret inde i Jorden efter en udløsende begivenhed, og når den genbosætter polariteten, vendes polariteten.
Et andet spørgsmål er, hvad der sker under omvendelsen? Igen elsker mange konspirationsteoretikere at vokse anti-videnskabeligt om det, men sandheden er, at ingen virkelig er sikker. Det har sandsynligvis ikke en stor indflydelse på dagligdagen , selvom der sikkert er nogle problemer med det - for eksempel vil kompasser, der bruger Jordens magnetisme, ikke fungere, men GPS eller lignende kan bruges i stedet. Vi skal dog være forsigtige, da Jordens magnetfelt beskytter os mod ting som solvinden og kosmiske stråler, så satellitter kan blive påvirket. Vores tykke atmosfære burde gøre et godt stykke arbejde og beskytte os mod alt andet (som solvind, kosmiske stråler og så videre).
En ting mere. Der genereres mange åndeløse overskrifter, når nyheder som denne kommer rundt, normalt i sorten 'Vi er forsinkede med X', uanset om det er et jordskælv, et vulkanudbrud eller en magnetisk vending, og generelt betyder det, at vi alle skal dø . Tiden siden den sidste vending er noget længere end gennemsnittet, men det er ikke sådan, at planeten sætter en kalender for disse ting. Det kan starte i morgen, eller det sker måske ikke i endnu en million år. Så indtil geoscientists siger, 'Yup, here we go!' træk vejret let.
Og selv da, træk vejret let . I modsætning til film (yikes, Kernen ) det vil ikke forårsage massive katastrofer som broer kollapser og havet koger. Og faktisk vil det fortælle os meget mere om, hvad der foregår dybt inde i Jorden, et sted, der ellers ikke er så let at finde ud af.
