Geologer har oppdaget at sterke endringer i polariteten i jordas magnetfelt kan forekomme på veldig kort tid - bare halvannet århundre er nok til at polene kan snu mer enn 100 grader. Forskere kom til denne konklusjonen som et resultat av radioisotop og paleomagnetisk analyse av stalagmitter som var rundt 100 tusen år gamle, funnet i en av hulene i det sørlige Kina. I tillegg kan en så rask overgang være begynnelsen på en lang periode med geodynamisk anomali, der Jordens magnetiske felt endrer retning ganske ofte og raskt i løpet av et årtusen, skriver forskere i Proceedings of National Academy of Sciences.
På begynnelsen av 1900-tallet oppdaget geologer at de sørlige og nordlige magnetpolene på jorden skiftet plass flere ganger i løpet av planeten sin. Prosessen med å skifte polene er av stokastisk karakter og har derfor ikke en uttalt periode - mellom to påfølgende posisjonsendringer, kan både flere titalls tusen år og flere millioner år forekomme. På samme tid, i løpet av en person på jorden, har en slik inversjon aldri skjedd.
Det antas at den siste av disse omveltningene skjedde for rundt 773 tusen år siden, men etter det de såkalte "geomagnetiske utfluktene" - perioder med magnetisk feltinstabilitet, der magnetfeltets retning midlertidig roterer gjennom en vinkel fra 60 til 180 grader, hvoretter ganske raskt går tilbake til sin opprinnelige posisjon. Feltstyrken under slike hendelser i noen områder kan reduseres til nesten null. Som for fullstendig inversjon av magnetfeltet, er disse periodene med ustabilitet assosiert med turbulente prosesser som oppstår i flytende-metallskallet i jordens kjerne, men en entydig forklaring på denne effekten er ennå ikke foreslått.
For å studere mer detaljert prosessene som oppstår under en slik geomagnetisk utflukt, foreslo geologer fra Taiwan, Kina og Australia, ledet av Chuan-Chou Shen fra National Taiwan University, å studere stalagmitter fra Sanxing Cave i Sør-Kina.
Plasseringen av Sanxing Cave, hvor stalagmitter ble samlet for paleomagnetisk forskning, og fotografier av to stalagmitter undersøkt.
Analyse av innholdet av uran- og thoriumisotoper i stalagmitter gjorde det mulig å datere prøvene med en nøyaktighet på 10 år: det viste seg at bergartenes alder var fra 91 til 107 tusen år. Ytterligere paleomagnetiske studier viste at i løpet av dette intervallet ble det observert et ganske stort antall magnetodynamiske avvik på jorden, der varigheten og frekvensen varierte sterkt. Amplituden til reversering av magnetfeltet i løpet av denne perioden oversteg noen ganger 100 grader, mens disse rotasjonene viste en uttalt asymmetri - i forhold til normal retning roterte polariteten på den østlige halvkule hovedsakelig mot sør og øst.
Det viste seg at hvis i perioden fra 92 til 98 tusen år siden, noen perioder med anomalier strakte seg i årtusener, så for 103-106 tusen år siden, var varigheten av geomagnetiske utflukter noe mindre - flere hundre år. Forskere klarte også å måle varigheten av reversering av magnetfeltet. Det viste seg at jordens magnetfelt bare tok rundt 144 år å snu hundre grader - dette er mye mindre enn tiden som forskere tidligere anså som tilstrekkelig for en slik prosess.
Vippingen av jordas magnetiske akse i perioden fra 99 til 96 tusen år siden (til venstre) og diagrammet for den maksimale forskyvningen av planetens magnetiske pol i denne perioden (til høyre).
Salgsfremmende video:
Ifølge geologer gjorde dataene de innhentet det for første gang å estimere med så presisjon de tidsmessige egenskapene til geomagnetiske utflukter med en kraftig endring i polariteten til jordas magnetfelt. Forfatterne av verket bemerker at i perioder med slike anomalier alltid er planetens magnetiske felt svekket, på grunn av hvilken kosmisk stråling kan trenge dypere inn i atmosfæren. Resultatene av arbeidet viste at en endring i magnetisk polaritet kan skje veldig raskt, og hvis dette skjer, vil det påvirke satellittsystemer, biosfæren og menneskets samfunn.
For mer nøyaktig å studere dynamikken i jordas magnetfelt, forskere driver ikke bare geologisk forskning, men bruker også moderne beregningsmetoder. Så ved hjelp av datamodellering kunne geologer vise at endringen i den magnetiske polariteten til planeten vår, mest sannsynlig, skjer som et resultat av påvirkningen av dynamo-bølger inne i kjernen. Det er interessant at noen ganger, når man studerer så komplekse problemer, ikke bare moderne tilnærminger kommer til unnsetning, men også ritualene til mennesker som bodde på jorden for mer enn tusen år siden. Så ved å måle magnetiseringen av sandpartikler som ble dannet da de satte fyr på korrekorreler i Sør-Afrika, har forskere rekonstruert et bilde av fordelingen av jordas magnetfelt i 1000-1600 e. Kr.
Alexander Dubov
