Nova studija Sveučilišta u Leedsu i Kalifornijskog Sveučilišta u San Diegu pokazuje da se promjene smjera magnetskog polja Zemlje mogu dogoditi 10 puta brže nego što se prije mislilo.
Njihova studija pruža nove uvide u vrtložni tok željeza 2800 kilometara ispod površine planeta i kako je utjecalo na kretanje magnetskog polja u posljednjih stotinu tisuća godina.
Naše magnetsko polje nastaje i održava konvektivnim protokom rastaljenog metala koji tvori Zemljinu vanjsku jezgru. Kretanje tekućeg željeza stvara električne struje koje hrane polje, što ne samo da pomaže orijentirati navigacijske sustave, nego i pomaže u zaštiti od štetnih izvanzemaljskih zračenja i održava našu atmosferu na mjestu.
Magnetsko polje se stalno mijenja. Sada sateliti pružaju nova sredstva za mjerenje i praćenje njegovih trenutnih pomaka, ali polje je postojalo mnogo prije nego što su izumljeni uređaji za umjetno snimanje. Da bi zabilježili evoluciju polja unatrag kroz geološko vrijeme, znanstvenici analiziraju magnetska polja zabilježena oborinama, tokovima lave i umjetnim artefaktima. Precizno praćenje signala iz glavnog Zemljinog polja izuzetno je izazovno i zato se stopa promjene polja koja se procjenjuje ovim vrstama analiza još uvijek raspravlja.
Sada je dr. Chris Davis, izvanredni profesor u Leedsu i profesorica Catherine Constable iz H. Scripps, kalifornijsko sveučilište, San Diego, zauzeo je drugačiji pristup. Kombinirali su računalne simulacije procesa generiranja polja s nedavno objavljenom rekonstrukcijom promjena Zemljinog magnetskog polja u posljednjih 100.000 godina.
Njihovo istraživanje, objavljeno u časopisu Nature Communications, pokazuje da su promjene smjera zemljinog magnetskog polja dostigle brzinu koja je 10 puta veća od fluktuacije struje do jednog stupnja godišnje.
Oni pokazuju da su ove brze promjene povezane s lokaliziranim slabljenjem magnetskog polja. To znači da su se te promjene obično događale u trenucima kada je polje promijenilo polaritet, ili tijekom geomagnetskih odstupanja, kada se os dipola, koja odgovara linijama sila koje nastaju na jednom magnetskom polu i konvergiraju na drugom, pomiče daleko od mjesta prema sjeveru i jugu. zemljopisni polovi.
Najupečatljiviji primjer toga u njihovoj studiji je nagla promjena smjera geomagnetskog polja za oko 2,5 stupnjeva godišnje prije 39.000 godina. Taj je pomak povezan s lokalno slabim jačinama polja u ograničenom prostornom području kraj zapadne obale Srednje Amerike i slijedio je globalni pohod Lashampha - kratka promjena Zemljinog magnetskog polja prije oko 41.000 godina.
Promotivni video:
Takvi se događaji otkrivaju u računalnim simulacijama polja, koje mogu otkriti mnogo više detalja o njihovom fizičkom podrijetlu nego ograničena paleomagnetska rekonstrukcija.
Njihova detaljna analiza pokazuje da su najbrže promjene smjera povezane s kretanjem mrlja povratnih točaka duž površine tekuće jezgre. Ta su mjesta češća na nižim širinama, što sugerira da se buduća pretraživanja brzih promjena smjera trebaju usredotočiti na ta područja.
Doktor Davis sa škole Zemlje i okoliša rekao je: "Mi smo vrlo nepotpuno poznavali svoje magnetsko polje do prije 400 godina. Budući da ove brze promjene predstavljaju neke od ekstremnijih svojstava tekuće jezgre, mogu pružiti važan uvid u ponašanje Zemljine unutrašnjosti."
Prof Constable je rekao: „Razumijevanje da li računalne simulacije magnetskog polja točno odražavaju fizičko ponašanje geomagnetskog polja na koje ukazuju geološki podaci može biti vrlo teško.
„Ali u ovom slučaju uspjeli smo postići međusobno razumijevanje, kako o brzini promjene, tako i o općenitoj lokaciji najekstremnijih događaja u brojnim računalnim simulacijama. Daljnja studija kretanja dinamike u ovim simulacijama nudi korisnu strategiju za dokumentiranje kako se takve brze promjene događaju i jesu li one otkrivene u vrijeme stabilne magnetske polarnosti, poput onoga što danas doživljavamo.