Źródło zdjęcia: NASA
Geolog finansowany przez National Science Foundation (NSF) stwierdził, że czas potrzebny na odwrócenie polarności pola magnetycznego Ziemi wynosi około 7000 lat, ale czas potrzebny na odwrócenie jest krótszy na małych szerokościach geograficznych niż na dużych szerokościach geograficznych. Brad Clement z Florida International University opublikował swoje odkrycia w tym tygodniu w czasopiśmie Nature. Wyniki są ważnym krokiem naprzód w zrozumieniu przez naukowców działania pola magnetycznego Ziemi.
Pole magnetyczne w przeszłości geologicznej wykazywało częste, ale dramatyczne zmiany w nieregularnych czasach: całkowicie zmieniło kierunek. Igła kompasu, gdyby istniała wtedy, wskazywałaby nie na północny biegun geograficzny, ale na przeciwny kierunek. Takie odwrócenie polaryzacji dostarcza ważnych wskazówek dotyczących natury procesów generujących pole magnetyczne, powiedział Clement.
Od czasów Alberta Einsteina badacze starali się ustalić ścisłe ramy czasowe, w których następuje odwrócenie pola magnetycznego Ziemi. Rzeczywiście, Einstein napisał kiedyś, że jeden z najważniejszych nierozwiązanych problemów w fizyce koncentruje się wokół pola magnetycznego Ziemi. Pole magnetyczne naszej planety zmienia się w czasie, co wskazuje, że nie jest to funkcja statyczna ani stała. Zamiast tego niektóre aktywne procesy działają w celu utrzymania pola. Według geologów proces ten jest najprawdopodobniej rodzajem dynamicznego działania, w którym płynne i konwekcyjne płynne żelazo w zewnętrznym jądrze Ziemi generuje pole magnetyczne.
Ustalenie, co się dzieje, gdy pole odwraca polaryzację, jest trudne, ponieważ odwrócenia są szybkimi zdarzeniami, przynajmniej w geologicznych skalach czasowych. Znalezienie osadów lub law rejestrujących pole podczas cofania jest wyzwaniem. Jednak w ciągu ostatnich kilku lat uzyskano nowe rekordy przejścia w polaryzacji rdzeni osadów uzyskane w ramach międzynarodowego programu wierceń oceanicznych, finansowanego przez NSF. Te zapisy umożliwiają określenie głównych cech cofnięć, powiedział Clement.
„Ogólnie przyjmuje się, że podczas odwrócenia pole geomagnetyczne zmniejsza się do około 10 procent swojej pełnej wartości biegunowości”, powiedział Clement. „Po osłabieniu pola kierunki zmieniają się prawie o 180 stopni, a następnie pole wzmacnia się w przeciwnym kierunku biegunowości. Pozostała jednak duża niepewność co do czasu trwania tego procesu. Chociaż jest to zwykle pierwsze pytanie, jakie ludzie zadają na temat odwrócenia, naukowcy zostali zmuszeni do udzielenia odpowiedzi jedynie w nieokreślonym „kilku tysiącach lat”.
Powód tej niepewności? Każde opublikowane przejście na polaryzację wykazywało nieco inny czas trwania, od nieco poniżej 1000 lat do 28 000 lat.
„Teraz, dzięki innowacyjnemu zastosowaniu rdzeni osadów głębinowych, Clement wykazał, że zdarzenia odwrócenia pola magnetycznego zachodzą w określonych ramach czasowych, niezależnie od biegunowości odwrócenia”, powiedziała Carolyn Ruppel, dyrektor programowy w dziale nauk oceanicznych NSF . „Rdzenie osadów pierwotnie wiercone w celu osiągnięcia odmiennych celów naukowych doprowadziły do wyniku o globalnym znaczeniu, który podkreśla wartość gromadzenia i utrzymywania rdzeni i powiązanych danych”.
Clement zbadał bazę danych istniejących zapisów zmian polaryzacji z ostatnich czterech zwrotów. Odkrył, że całkowity średni czas trwania wynosi 7 000 lat. Ale zmiana nie jest przypadkowa, powiedział. Zamiast tego zmienia się wraz z szerokością geograficzną. Zmiana kierunku zajmuje o połowę mniej czasu w miejscach o małej szerokości geograficznej niż w miejscach o średniej i dużej szerokości geograficznej. „Ta zależność czasu trwania od szerokości geograficznej była początkowo zaskakująca, ale dokładnie taka, jak można przewidzieć w geometrycznych modelach pól odwracających” - powiedział Clement.
Oryginalne źródło: NSF News Release
