Geolozi su otkrili da se snažne promjene polariteta Zemljinog magnetskog polja mogu dogoditi u vrlo kratkom vremenu - dovoljno je samo stoljeće i pol da se polovi okreću više od 100 stupnjeva. Znanstvenici su do ovog zaključka došli kao rezultat radioizotopa i paleomagnetske analize stalagmita starih oko 100 tisuća godina, pronađenih u jednoj od špilja na jugu Kine. Osim toga, tako brz prijelaz može biti početak dugog razdoblja geodinamičke anomalije u kojem Zemljino magnetsko polje prilično često i brzo tijekom jednog tisućljeća mijenja smjer, pišu znanstvenici u Zborniku Nacionalne akademije znanosti.
Početkom 20. stoljeća geolozi su otkrili da su južni i sjeverni magnetski pol Zemlje nekoliko puta mijenjali mjesta života našega planeta. Proces promjene stupova je stohastičke prirode i stoga nema naglašeno razdoblje - između dvije uzastopne promjene položaja mogu se dogoditi kao nekoliko desetaka tisućljeća i nekoliko milijuna godina. U isto vrijeme, tijekom života osobe na Zemlji, takva inverzija se nikada nije dogodila.
Vjeruje se da se posljednji od ovih previranja dogodio prije otprilike 773 tisuće godina, ali nakon toga su nastali takozvani "geomagnetski izleti" - razdoblja nestabilnosti magnetskog polja, u kojima se smjer magnetskog polja privremeno okreće za kut od 60 do 180 stupnjeva, nakon čega se prilično brzo vraća se u prvobitni položaj. Jačina polja tijekom takvih događaja u nekim se područjima može svesti na gotovo nulu. Kao i u slučaju potpune inverzije magnetskog polja, ta su razdoblja nestabilnosti povezana s turbulentnim procesima koji se odvijaju u tekućini-metalnoj ljusci Zemljine jezgre, ali još uvijek nije predloženo jednoznačno objašnjenje za taj učinak.
Da bi detaljnije proučili procese koji se događaju tijekom takve geomagnetske ekskurzije, geolozi iz Tajvana, Kine i Australije, pod vodstvom Chuan-Chou Shen s Nacionalnog sveučilišta u Tajvanu, predložili su proučavanje stalagmita iz špilje Sanxing na jugu Kine.
Lokacija špilje Sanxing u kojoj su sakupljeni stalagmiti za paleomagnetska istraživanja i fotografije dva stalagmita ispitana.
Analiza sadržaja izonata urana i torija u stalagmitima omogućila je datiranje uzoraka s točnošću od 10 godina: pokazalo se da je starost stijena od 91 do 107 tisuća godina. Daljnja paleomagnetska istraživanja pokazala su da je tijekom tog intervala opažen prilično velik broj magnetodinamičkih anomalija na Zemlji, u kojima je trajanje i učestalost uvelike varirala. Amplituda obrnutosti magnetskog polja tijekom tog razdoblja ponekad je prelazila 100 stupnjeva, dok su te rotacije pokazale izraženu asimetriju - u odnosu na normalan smjer, polaritet u istočnoj hemisferi okrenut je uglavnom prema jugu i istoku.
Pokazalo se da ako su se u razdoblju od 92 do 98 tisuća godina neka razdoblja anomalija protezala tisućljećima, tada prije 103-106 tisuća godina, trajanje geomagnetskih izleta bilo je nešto manje - nekoliko stoljeća. Znanstvenici su također uspjeli izmjeriti trajanje obrnutog magnetskog polja. Pokazalo se da je Zemljinu magnetskom polju trebalo samo 144 godine da se okrene za sto stupnjeva - to je puno manje od vremena koje su znanstvenici ranije smatrali dovoljnim za takav postupak.
Nagib Zemljine magnetske osi u razdoblju od 99 do 96 tisuća godina (lijevo) i dijagram maksimalnog pomaka magnetskog pola planeta u ovom razdoblju (desno).
Promotivni video:
Prema geolozima, dobiveni podaci omogućili su po prvi put s takvom preciznošću procijeniti vremenske karakteristike geomagnetskih izleta s oštrom promjenom polariteta Zemljinog magnetskog polja. Autori rada napominju da je tijekom razdoblja takvih anomalija magnetsko polje planeta uvijek oslabljeno zbog čega kozmičko zračenje može prodirati dublje u atmosferu. Rezultati rada pokazali su da se promjena magnetske polarnosti može dogoditi vrlo brzo, a ako se to dogodi, to će utjecati na satelitske sustave, biosferu i ljudsko društvo.
Da bi točnije proučili dinamiku Zemljinog magnetskog polja, znanstvenici provode ne samo geološka istraživanja, već i koriste moderne računske metode. Dakle, uz pomoć računalnog modeliranja geolozi su uspjeli pokazati da se promjena magnetske polarnosti našeg planeta, najvjerojatnije, događa kao posljedica udara dinamovih valova unutar jezgre. Zanimljivo je da ponekad, kada se proučavaju tako složeni problemi, ne pomažu samo moderni pristupi, već i rituali ljudi koji su živjeli na Zemlji prije više od tisuću godina. Znači, mjerenjem magnetiziranja čestica pijeska koje su nastale prilikom paljenja uglova goveda u južnoj Africi, znanstvenici su rekonstruirali sliku raspodjele Zemljinog magnetskog polja u 1000-1600.
Aleksandar Dubov