Reversering av jordens magnetiske poler

NASA Goddard Space Flight Center/CC BY 2.0/Flickr

På 1950-tallet registrerte havgående forskningsfartøy forvirrende data basert på magnetisme av havbunnen. Det ble bestemt at bergarten på havbunnen hadde bånd av innebygde jernoksider som vekselvis pekte mot geografisk nord og geografisk sør. Dette var ikke første gang så forvirrende bevis ble funnet. På begynnelsen av 1900-tallet, geologer hadde funnet noen vulkansk stein ble magnetisert på en måte som var motsatt av det som var forventet. Men det var de omfattende dataene fra 1950-tallet som førte til en omfattende undersøkelse, og i 1963 ble det foreslått en teori om reversering av jordens magnetfelt. Det har vært en grunnleggende del av jordvitenskapen siden den gang.

Hvordan jordens magnetfelt er skapt

Jordens magnetisme antas å være skapt av langsomme bevegelser i væsken ytre kjerne av planeten, som i stor grad består av jern, forårsaket av jordens rotasjon. På samme måte som rotasjonen av en generatorspole skaper et magnetfelt, genererer rotasjonen av den flytende ytre kjernen av jorden et svakt elektromagnetisk felt. Dette magnetfelt strekker seg ut i verdensrommet og tjener til å avlede solvinden fra solen. Genereringen av jordens magnetfelt er en kontinuerlig, men variabel prosess. Det er en hyppig endring i intensiteten til magnetfeltet, og den nøyaktige plasseringen av magnetpolene kan drive. Ekte magnetisk nord samsvarer ikke alltid med den geografiske nordpolen. Det kan også forårsake fullstendig reversering av hele jordens magnetfeltpolaritet.

Hvordan vi kan måle magnetfeltendringer

Vask væske , som stivner til stein, inneholder korn av jernoksider som reagerer på jordens magnetfelt ved å peke mot den magnetiske polen når bergarten størkner. Dermed er disse kornene permanente registreringer av plasseringen av jordens magnetfelt på det tidspunktet bergarten dannes. Etter hvert som ny skorpe dannes på havbunnen, stivner den nye skorpen med sine jernoksidpartikler som fungerer som miniatyrkompassnåler, og peker til hvor enn det magnetiske nord er på den tiden. Forskere som studerte lavaprøvene fra bunnen av havet kunne se at jernoksidpartiklene pekte i uventede retninger, men for å forstå hva dette betydde, trengte de å vite når steinene ble dannet, og hvor de befant seg da de størknet ut av flytende lava.

Metoden for å datere bergart gjennom radiometrisk analyse har vært tilgjengelig siden tidlig på 1900-tallet, så det var en enkel sak å finne alderen på bergprøvene funnet på havbunn .

Det var imidlertid også kjent at havbunnen beveger seg og sprer seg over tid, og det var ikke før i 1963 at informasjon om aldring av stein ble kombinert med informasjon om hvordan havbunnen sprer seg for å gi en definitiv forståelse av hvor disse jernoksidpartiklene pekte på tiden da lavaen størknet til stein.

Omfattende analyser viser nå at jordens magnetfelt har snudd rundt 170 ganger i løpet av de siste 100 millioner årene. Forskere fortsetter å evaluere data, og det er mye uenighet om hvor lenge disse periodene med magnetisk polaritet varer, og om reverseringene skjer med forutsigbare intervaller eller er uregelmessige og uventede.

Hva er årsakene og virkningene?

Forskere vet egentlig ikke hva som forårsaker reverseringer av magnetfeltet, selv om de har duplisert fenomenet i laboratorieeksperimenter med smeltede metaller, som også spontant vil endre retningen til magnetfeltene deres. Noen teoretikere mener at magnetfeltreverseringer kan være forårsaket av håndgripelige hendelser, som f.eks Tektonisk plate kollisjoner eller nedslag fra store meteorer eller asteroider, men denne teorien er diskontert av andre. Det er kjent at før en magnetisk reversering avtar styrken på feltet, og siden styrken til vårt nåværende magnetfelt nå er i jevn nedgang, tror noen forskere at vi vil se en annen magnetisk reversering om ca. 2000 år.

Hvis det, som noen forskere antyder, er en periode der det ikke er noe magnetfelt i det hele tatt før reverseringen skjer, er effekten på planeten ikke godt forstått. Noen teoretikere antyder at det å ikke ha noe magnetfelt vil åpne jordoverflaten til farlig solstråling som potensielt kan føre til global utryddelse av liv. Imidlertid er det foreløpig ingen statistisk korrelasjon som kan pekes på i fossilregistreringen for å bekrefte dette. Den siste reverseringen skjedde for rundt 780 000 år siden, og det er ingen bevis som viser at det var masseutryddelse av arter på den tiden. Andre forskere hevder at magnetfeltet ikke forsvinner under reverseringer, men bare blir svakere for en tid.

Selv om vi har minst 2000 år til å lure på det, hvis en reversering skulle skje i dag, ville en åpenbar effekt være masseavbrudd i kommunikasjonssystemer. Mye måten solstormer kan påvirke satellitt og radiosignaler, ville en magnetfeltreversering ha samme effekt, men i mye mer uttalt grad.