Nova študija Univerze v Leedsu in kalifornijske univerze v San Diegu kaže, da se spremembe smeri magnetnega polja Zemlje lahko zgodijo 10-krat hitreje, kot smo mislili prej.
Njihova študija ponuja nova spoznanja o vrtinčenem toku železa 2800 kilometrov pod površjem planeta in kako je vplivalo na gibanje magnetnega polja v zadnjih sto tisoč letih.
Naše magnetno polje nastaja in vzdržuje konvektivni tok staljene kovine, ki tvori Zemljino zunanje jedro. Gibanje tekočega železa ustvarja električne tokove, ki napajajo polje, kar ne le pomaga pri orientaciji navigacijskih sistemov, ampak nas tudi ščiti pred škodljivimi nezemeljskimi sevanji in ohranja naše ozračje na mestu.
Magnetno polje se nenehno spreminja. Sateliti zdaj zagotavljajo nova sredstva za merjenje in sledenje trenutnim premikom, vendar je to polje obstajalo že dolgo, preden so bile izumljene umetne snemalne naprave. Znanstveniki analizirajo magnetna polja, ki jih beležijo padavine, tokovi lave in umetni artefakti. Natančno sledenje signala z glavnega polja na Zemlji je izredno zahtevno, zato hitrost sprememb polja, ocenjena s tovrstnimi analizami, še vedno razpravlja.
Zdaj je dr. Chris Davis, izredni profesor v Leedsu in profesorica Catherine Constable iz H. Scripps, kalifornijska univerza v San Diegu, je uporabil drugačen pristop. Kombinirali so računalniške simulacije procesa nastajanja polja z nedavno objavljeno rekonstrukcijo sprememb Zemlje v magnetnem polju v zadnjih 100.000 letih.
Njihova študija, objavljena v reviji Nature Communications, kaže, da so spremembe v smeri zemeljskega magnetnega polja dosegle hitrosti, ki so 10-krat večje od najhitrejšega nihanja toka do ene stopinje na leto.
Dokazujejo, da so te hitre spremembe povezane z lokaliziranim oslabitvijo magnetnega polja. To pomeni, da so se te spremembe običajno zgodile v trenutkih, ko se je polje spremenilo polariteto, ali med geomagnetnimi odkloni, ko se dipolna os, ki ustreza silam, ki nastanejo na enem magnetnem polu in se zbližajo na drugem, odmakne od krajev proti severu in jugu. geografskih polov.
Najbolj presenetljiv primer tega v njihovi študiji je nenadna sprememba smeri geomagnetnega polja za približno 2,5 stopinje na leto pred 39.000 leti. Ta premik je bil povezan z lokalno šibkimi jakostmi polja v omejenem prostorskem območju ob zahodni obali Srednje Amerike in je sledil globalnemu pohodu Lashamp - kratki spremembi zemeljskega magnetnega polja pred približno 41.000 leti.
Promocijski video:
Takšni dogodki se razkrivajo v računalniških simulacijah polja, ki lahko razkrijejo veliko več podrobnosti o njihovem fizičnem izvoru kot omejena paleomagnetna rekonstrukcija.
Njihova podrobna analiza kaže, da so najhitrejše spremembe smeri povezane s premikanjem povratnih peg po površini tekočega jedra. Ta mesta so pogostejša na nižjih širinah, kar kaže na to, da bi se morala prihodnja iskanja hitrih sprememb smeri osredotočiti na ta območja.
Dr. Davis iz šole Zemlje in okolja je dejal: "Pred 400 leti smo svoje magnetno polje zelo nepopolno poznali. Ker te hitre spremembe predstavljajo nekatere ekstremnejše lastnosti tekočega jedra, lahko dajo pomemben vpogled v vedenje Zemljine notranjosti."
Prof Constable je dejal: Razumevanje, ali računalniške simulacije magnetnega polja natančno odražajo fizično obnašanje geomagnetnega polja, kot ga kažejo geološki podatki, je lahko zelo težko.
Toda v tem primeru nam je uspelo doseči medsebojno razumevanje tako hitrosti sprememb kot splošne lokacije najbolj ekstremnih dogodkov v številnih računalniških simulacijah. Nadaljnja študija gibanja dinamike v teh simulacijah ponuja koristno strategijo za dokumentiranje, kako se pojavijo tako hitre spremembe in ali jih odkrijemo tudi v časih stabilne magnetne polarnosti, kakršne doživljamo danes.