Nowe badania przeprowadzone przez University of Leeds i University of California w San Diego sugerują, że zmiany w kierunku ziemskiego pola magnetycznego mogą następować nawet 10 razy szybciej niż sądzono do tej pory.
Nowe badania dają lepszy wgląd w wirującą masę żelaza, znajdującą się w jądrze Ziemi. Naukowcy sprawdzili, jak jej ruch wpływał na zmiany w polu magnetycznym na przestrzeni ostatnich 100 tys. lat.
Pole magnetyczne
Ziemskie pole magnetyczne jest generowane przez ruchy mas stopionego metalu, który tworzy rdzeń Ziemi. Pole magnetyczne nie tylko pomaga w systemach nawigacyjnych wskazując na bieguny magnetyczne naszej planety, ale również chroni nas przed szkodliwym promieniowaniem kosmicznym i utrzymuje naszą atmosferę na swoim miejscu.
Jednak pole magnetyczne nie jest statyczne i podlega ciągłym zmianom. Satelity dostarczają nowych danych nt. jego bieżących zmian, ale pole to istniało na długo przed wynalezieniem urządzeń stworzonych przez człowieka. Aby uchwycić jego ewolucję w dłuższej perspektywie analizowane są osady, przepływy lawy i artefakty wytworzone przez człowieka. Zbieranie i interpretacja podobnych danych jest niezwykle trudne i wciąż pozostaje przedmiotem debaty w środowisku naukowym.
Prof. Chris Davies z Leeds i prof. Catherine Constable z Scripps Institution of Oceanography w Kalifornii zaprezentowali nowe podeście. Połączyli oni aktualne, komputerowe symulacje procesu wytwarzania pola magnetycznego z niedawno opublikowaną rekonstrukcją zmian tego pola w ciągu ostatnich 100 tys. lat.
Ich badania opublikowane w „Nature Communications” wskazują, że zmiany kierunku ziemskiego pola magnetycznego mogą być nawet 10 razy szybsze od tych, które rejestrujemy dzisiaj. Naukowcy są zdania, że tak szybkie zmiany są związane z lokalnym osłabieniem pola magnetycznego.
Zmiany we wnętrzu Ziemi
Najlepszym przykładem była zmiana kierunku pola magnetycznego o ok. 2,5 stopnia rocznie, która miała miejsce 39 tys. lat temu. Zmiana ta była związana z lokalnie słabszym natężeniem pola magnetycznego tuż przy zachodnim wybrzeżu Ameryki Środkowej.
Podobne zdarzenia są analizowane w symulacjach komputerowych pola, które mogą ujawnić o wiele więcej szczegółów na temat natury ich pochodzenia, niż w przypadku ograniczonej rekonstrukcji paleomagnetycznej. Badania wskazują, że najszybsze zmiany zachodzą pod wpływem „platform” stopionego żelaza, które zaczynają się przemieszczać w kierunku przeciwnym, niż reszta ciekłego rdzenia.
– Mamy niepełną wiedzę o naszym polu magnetycznym. Ponieważ te gwałtowne, historyczne zmiany w polu wynikają z tego, co dzieje się na powierzchni płynnego rdzenia, mogą dostarczyć ważnych informacji na temat tego, co dzieje się we wnętrzu Ziemi – przekonuje dr Davies.
– Zrozumienie, czy symulacje komputerowe faktycznie i dokładnie odzwierciedlają fizyczne zmiany pola magnetycznego, może być bardzo trudne – mówi z kolei prof. Constable. – W czasie naszych badań wykazaliśmy zgodność w tempie zmian, jak i ogólnej lokalizacji najbardziej ekstremalnych zdarzeń – dodaje.
Dalsze badania mogą poszerzyć naszą wiedzę na temat zmian zachodzących w polu magnetycznym, ich tempa oraz możliwych scenariuszy, które czekają naszą planetę w przyszłości.
Źródło: University of Leeds, fot. NASA Goddard Photo and Video/ Flickr/ CC BY-SA 2.0
