Reversarea polilor magnetici ai Pământului

În anii '50, navele de cercetare în ocean au înregistrat date nedumerite bazate pe magnetismul fundului oceanului. S-a stabilit că stânca fundului oceanului avea benzi de oxizi de fier încorporați care se îndreptau alternativ spre nordul geografic și spre sudul geografic. Nu a fost prima dată când au fost găsite asemenea dovezi confuze. La începutul secolului XX, geologii au descoperit că unele roci vulcanice au fost magnetizate într-o manieră opusă celor așteptate. Dar datele extinse din anii 1950 au determinat o investigație pe scară largă și până în 1963 a fost propusă o teorie a inversării câmpului magnetic al pământului. De atunci a fost un element fundamental al științei pământului.

Cum este creat câmpul magnetic al Pământului

Magnetismul pământului este gândit a fi creat prin mișcări lente în miezul exterior lichid al planetei, care constă în mare parte din fier, cauzat de rotația pământului. Mult modul în care rotația unei bobine generatoare creează un câmp magnetic, rotația nucleului exterior lichid al pământului generează un câmp electromagnetic slab. Acest câmp magnetic se extinde în spațiu și servește pentru a devia vântul solar de soare. Generarea câmpului magnetic al pământului este un proces continuu, dar variabil. Există o schimbare frecventă a intensității câmpului magnetic, iar locația precisă a polilor magnetici poate să se deriveze. Nordul magnetic adevărat nu corespunde întotdeauna cu Polul Nord geografic. De asemenea, poate provoca inversarea completă a întregii polarități a câmpului magnetic al pământului.

Cum putem măsura modificările câmpului magnetic

Lavele lichide, care se întăresc în rocă, conțin boabe de oxizi de fier care reacționează la câmpul magnetic al pământului, îndreptându-se către polul magnetic pe măsură ce roca se solidifică. Astfel, aceste boabe sunt înregistrări permanente ale locației câmpului magnetic al pământului în momentul formării rocii. Pe măsură ce noua crustă este creată pe fundul oceanului, noua crustă se solidifică cu particulele sale de oxid de fier care acționează ca ace de busolă în miniatură, îndreptându-se către oriunde este nordul magnetic. Oamenii de știință care studiază probele de lavă de pe fundul oceanului au putut vedea că particulele de oxid de fier îndreptau în direcții neașteptate, dar pentru a înțelege ce înseamnă asta, trebuiau să știe când s-au format rocile și unde au fost localizate în momentul în care s-au solidificat. din lavă lichidă. 

Metoda de datare a rocii prin analiza radiometrică este disponibilă încă de la începutul secolului XX, deci a fost o chestiune suficient de ușoară pentru a găsi vârsta probelor de rocă găsite pe fundul oceanului. 

Cu toate acestea, se știa, de asemenea, că fundul oceanului se mișcă și se răspândește în timp și nu a fost până în 1963 că informațiile despre îmbătrânirea rocilor au fost combinate cu informații despre modul în care fundul oceanului se răspândește pentru a produce o înțelegere definitivă către unde se îndreptau acele particule de oxid de fier. timp în care lavă s-a solidificat în stâncă. 

Analiza extinsă arată acum că câmpul magnetic al pământului s-a inversat de aproximativ 170 de ori în ultimii 100 de milioane de ani. Oamenii de știință continuă să evalueze datele și există multe dezacorduri pe cât timp durează aceste perioade de polaritate magnetică și dacă inversările se întâmplă la intervale previzibile sau sunt neregulate și neașteptate.

Care sunt cauzele și efectele?

Oamenii de știință nu știu cu adevărat care sunt cauzele inversărilor câmpului magnetic, deși au duplicat fenomenul în experimentele de laborator cu metale topite, care, de asemenea, vor schimba în mod spontan direcția câmpurilor lor magnetice. Unii teoreticieni consideră că inversările câmpului magnetic pot fi cauzate de evenimente tangibile, cum ar fi coliziuni cu plăci tectonice sau impacturi de la meteoriști mari sau asteroizi, dar această teorie este redusă de alții. Se știe că, până la o inversare magnetică, rezistența câmpului scade și, întrucât rezistența câmpului nostru magnetic actual este în continuă declin, unii oameni de știință cred că vom vedea o altă inversare magnetică în aproximativ 2.000 de ani. 

Dacă, după cum sugerează unii oameni de știință, există o perioadă în care nu există niciun câmp magnetic înainte de a se produce inversarea, efectul asupra planetei nu este bine înțeles. Unii teoreticieni sugerează că neavând câmp magnetic va deschide suprafața pământului la radiații solare periculoase care ar putea duce la dispariția globală a vieții. Cu toate acestea, în prezent nu există o corelație statistică care să poată fi indicată în registrul fosil pentru a verifica acest lucru. Ultima inversare a avut loc în urmă cu aproximativ 780.000 de ani și nu există dovezi care să demonstreze că în acel moment au existat stingeri de specii în masă. Alți oameni de știință susțin că câmpul magnetic nu dispare în timpul inversărilor, ci doar devine mai slab pentru o perioadă.

Deși avem cel puțin 2.000 de ani să ne întrebăm despre aceasta, dacă astăzi s-ar produce o inversare, un efect evident ar fi perturbarea în masă a sistemelor de comunicații. În măsura în care furtunile solare pot afecta semnalele de satelit și radio, o inversare a câmpului magnetic ar avea același efect, deși într-un grad mult mai pronunțat.