Zašto se Zemljini magnetni polovi preokreću?

Foto: Tanjug/AP/NASA

Zemlja, naša stenovita, vodena oaza u kosmosu je savršeno mesto za bujanje života zbog više razloga.

Nalazimo se baš na odgovarajućoj daljini od naše matične zvezde da bi tečna voda postojala na površini planete. Gravitaciona sila drugih velikih planeta pomaže u zaštiti od apokaliptičnih sudara sa lutajućim meteoritima. I Zemljino magnetno polje okružuje planetu zaštitnom barijerom koja nas štiti od naelektrisanih čestica koje jure kroz svemir, piše Space.

Preporučujemo

Zemljino magnetno polje je rezultat složenog toka istopljenog metalnog materijala u spoljnom jezgru planete. Taj tok je pod uticajem i Zemljine rotacije i prisustva čvrstog gvozdenog jezgra, što rezultira bipolarnim magnetnim poljem gde se osa otprilike poklapa sa rotacionom osom planete.

Skriveni u hemijskom sastavu prastarih stena su pokazatelji da je Zemljino magnetno polje dinamičan, promenljiv fenomen. Magma koja se hladi, bogata mineralima gvožđa, biva privučena u liniju sa Zemljinim magnetnim poljem, kao što je igla kompasa privučena do pokazuje sever.

Izučavanje drevnih geomagnetnih polja zabeleženih u stenama je tema discipline zvane paleomagnetizam. Naučnici su došli do saznanja da se Zemljino magnetno polje menjalo i čak preokretalo polaritet mnogo puta u geološkoj prošlosti.

Šta uzrokuje obrtanje magnetnih polova?

Zemljino magnetno polje varira u vrlo kratkim intervalima i ekstremno dugim, u rasponu od milisekundi do miliona godina. Interakcija magnetnog polja sa naelektrisanim česticama u svemiru može ga izmeniti u kratkim intervalima, dok su promene magnetnog polja u dužim intervalima izazvane internim procesima u spoljnom tečnom jezgru Zemlje.

Dugoročna promena geomagnetnog polja je rezultat efekta advekcije magnetnog polja zbog protoka u fluidnom spoljnom jezgru i efekta difuzije magnetnog polja u jezgru i omotaču, kaže geofizičar Leonardo Sanjoti.

Fluktuacije u magnetnom polju izazvane kretanjem metalnog materijala u spoljnom jezgru dovodile su do potpunih preokreta polariteta magnetnog polja u prošlosti planete.

Paleomagnetna istraživanja ranijih stanja magnetnog polja pokazala su da postoje dva moguća stanja polariteta – trenutno „normalno“ stanje, kad linije sile polja ulaze ka centru Zemlje u severnoj hemisferi, a izlaze ka spoljašnjosti Zemlje u južnoj hemisferi. Obrnuti polaritet je takođe jednako moguć i stabilan.

Preokreti polariteta Zemljinog magnetnog polja nisu periodični i ne mogu se predvideti. Tako je umnogome zbog ponašanja mehanizama koji to uzrokuju.

Tok metalnog fluida (uglavnom istopljenog gvožđa) u spoljnom jezgru Zemlje je haotičan i turbulentan. Preokreti polariteta se dešavaju tokom perioda niskog intentziteta geomagnetnog polja, kada se intenzitet bipolarne komponente drastično smanjuje, a struktura polja je nestabilna.

Taj prelazni period obrtanja polariteta izgleda kao geološki momentalan (ispod geološke rezolucije), sa trajanjem do nekoliko hiljada godina.

Foto: Shutterstock/winwin_artlab

Kad je magnetno polje sklono preokretu, ono je u stanju smanjenog intenziteta, što dovodi do veće izloženosti Zemljine atmosfere solarnom vetru i kosmičkim zracima u obliku naelektrisanih čestica.

Nedavna studija je pokazala da je tokom Lašampskog događaja, nedavnog perioda niskog intenziteta magnetnog polja od pre samo 41.000 godina, globalni fluks kosmičkog zračenja koji je stizao do Zemljine atmosfere bio do tri puta veći od današnje vrednosti.

Trenutno nema dobrih dokaza za korelaciju između masovnih ekstinkcija života na Zemlji i preokreta geomagnetnog polariteta. Međutim, povezivanje stopa izumiranja vrsta i razvoja novih vrsta sa periodima niskog intenziteta magnetnog polja otežavaju neizvesnosti u poznatim intervalima magnetnih obrta.

Štaviše, magnetni preokreti se dešavaju često u geološkim razmerama (nekoliko stotina puta tokom proteklih 160 miliona godina), dok se zabeleženi događaji masovne ekstinkcije dešavaju otprilike svakih sto miliona godina (mnogo ređe).

Što se ljudske civilizacije tiče, nije promena magnetnih polova direktno zabrinjavajuća, već period smanjenog intenziteta geomagnetnog polja. Društvo se razvija uz sve veće oslanjanje na tehnologiju i efekte smanjenog intenziteta magnetnog polja trebalo bi ozbiljno razmotriti.

Povećan proboj naelektrisanih čestica u magnetosferu na visine bliže površini Zemlje imao bi značajne posledice po naš tehnološki svet.

Nažalost, sporadična priroda magnetnih varijacija i obrta znači da ne možemo predvideti kad će se tačno desiti. Sve što znamo je da će se desiti.

(Telegraf Nauka/Space)