Inversarea polilor magnetici acum 41000 de ani

Campul magnetic al Pamantului protejeaza toate  formele de viata de radiatiile solare. Fara acest camp magnetic viata pe Pamant nu ar exista, atmosfera Pamantului ar fi inlaturata de vanturile solare iar apa oceanelor s-ar evapora.Dovezi recente arata ca polurile magnetice ale pamantului s-au inversat de-a lungul timpului. Ce cauzeaza aceste inversari si ce se intampla in timpul lor? Pentru a afla raspunsul la aceste intrebari trebuie intai sa aflam ce se afla in centrul Pamantului si cum functioneaza acest nucleu.

Despre Magnetosfera

Magnetosfera este rezultatul curentilor electrici formati datorita dinamicii nucleului. Magnetosfera este un camp magnetic fluid, care isi schimba in permanenta forma si orientarea.

Centrul Pamantului

Ultimele descoperiri legate de nucleul Pamantului arata ca acesta ar fi un miez solid de fier cam de marimea lunii, cu o temperatura intre 5000°C – 7200°C. Desi aceasta temperatura este la fel cu cea de pe suprafata Soarelui, presiunea straturilor superioare impiedica miezul sa se topeasca.

In jurul acestui miez solid de fier denumit nucleu interior se afla un invelis de fier si nichel topit denumit nucleu exterior, cu o temperatura de la 4000°C pana la 5000°C, insa presiunea mai mica permite ca aceasta zona sa fie in stare topita.

In jurul acestui nucleu topit, este un invelis de roca topita denumita manta, cu o vascozitate mare, similara asfaltului topit. Temperaturile in manta pornesc de la 2200°C in zona nucleului exterior si ajung la 870°C in zona in care mantaua se uneste cu placile tectonice

Curentii electrici

Diferenta de temperatura dintre manta si nucleu interior fac ca Pamantul sa fie un magnet gigant. Trebuie sa fie o diferenta de 1500°C intre nucleul intern si manta pentru a induce ”miscari termale”, care impreuna cu miscarea de rotatie a Pamantului formeaza campul magnetic.

Pentru a se forma un camp magnetic in  nucleul Pamantului trebuiesc indeplinite mai multe conditii:

• -materialul topit trebuie sa fie conductor de electricitate
• -diferenta de temperatura trebuie sa fie destul de mare pentru ca lichidul sa se miste cu o anumita viteza si sa urmareasca un model de curgere
• -trebuie sa exista un camp magnetic initial.

In cazul Pamantului toate aceste conditii sunt indeplinite intrucat nucleul exterior este format din fier si nichel deci un bun conductor electric, diferenta de 2000°C dintre nucleul exterior si manta este suficient de mare pentru a induce miscari termale cu o viteza suficienta, iar campul magnetic al Soarelui a alimentat acest metal topit aflat in miscare. Incarcat electric, metalul topit va dezvolta un camp magnetic.

Fluxul campului magnetic

Datorita fluiditatii sistemului campul magnetic nu este constant, ci isi schimba puterea , orientarea si polaritatea.

Orientarea

De cand a fost punctat in 1831 de James Ross, polul nord magnetic sa deplasat cu 960 de km, iar miscarea in prezent este accelerata de la 10 la 40km pe an. In decursul a cativa zeci de ani polul magnetic se va deplasa din America de Nord in Asia.

Scaderea puterii

In ultimii 200 de ani campul magnetic si-a redus puterea cu 15%. Aceste valori au consecinte dramatice intrucat prin reducerea campului magnetic radiatiile cosmice ce ajung pe suprafata Pamantului sunt mult mai mari ceea ce duce la aparitia anomaliilor genetice, boli precum cancerul, dereglari in echilibrul climatic, furtunile solare afecteaza retelele electrica, reducerea stratului de ozon de la poli.

Inversarea polilor magnetici

De-a lungul timpului polii magnetici ai Pamantului s-au inversat in medie la 200.000 – 300.000 de ani. Desi nu se stie cu siguranta, se considera ca inversarea polilor magnetici se datoreaza elementelor mai usoare  precum sulf, oxigen, silicon, etc care se ridica la granita dintre nucleu si manta. Acestea se aduna precum sedimentele pe fundul oceanului numai ca in loc sa cada acestea se ridica din nucleu in manta. Mantaua nu are o suprafata plana ci este similara cu topografia Pamantului. Cand se aduna prea multe sedimente, acestea cad precum o avalansa inapoi in nucleul exterior racindul. Se presupune ca unele avalanse de sedimente de mare anvergura pot fi o cauza a disturbarii miscarii regulate a metalului topit din nucleul exterior si ulterior imprimarea unei miscari in sens invers.

Inversarea lenta a polilor magnetici

Analizand alinierea magnetica a elementelor din roci si sedimente, cercetatorii stiu in ziua de azi ca inversarea polilor magnetici este un fenomen care sa repetat de mai multe ori. Pentru aceste inversari  ce dureaza de la 200.000 de ani in sus , schimbarile polilor se schimba intr-o perioada de 1.000 – 10.000 de ani. Este posibil ca aceste schimbari sa se efectueze treptat, vor fi perioade in care campul magnetic va fi mult mai redus, si perioade in care vor exista chiar mai multi poli magnetici, dupa care polii se vor alinia si se vor stabiliza in pozitii inversate.Insa acestea sunt doar presupozitii. Datorita reducerii accelerate in intensitate a campului magnetic, unii cercetatori cred ca suntem intr-o perioada de inversare a polilor magnetici.

Inversarea rapida a polilor magnetici

In ultimii ani cercetatorii au gasit dovezi ce ar indica schimbari rapide  a polilor magnetici, desi nu este clar daca aceste schimbari sunt doar deplasari ale polilor sau inversarea polilor magnetici s-a efectuat complet.

In 1960 langa satul Laschamp din Franta, cercetatorii au gasit dovezi in formatiunile rocilor, care i-au facut sa creada ca o inversare rapida a polilor s-a produs acum 41.000 de ani. Alte dovezi ale schimbarii polilor  au fost descoperite in 1995 in lava intarita din Muntii Steens din Oregon. Cristalele magnetice din roci indica o schimbare rapida a polilor de 10.000 de ori mai rapida decat ar fi normal, cu 6 grade pe zi. Cu aceasta viteza de schimbare, o schimbare completa a polilor s-ar produce in cateva luni si nu in mii de ani. Insa in fata unor asemenea probe multi cercetatori raman sceptici.

In 2010 in Muntii Battle din Nevada  au fost descoperite roci care arata o schimbare a polilor magnetici cu 53 de grade intr-un singur an

In 2012 o echipa de geologi au reexaminate datele de la Laschamp, comparand rezultatele cu cele  gasite in sedimentele din Marea Neagra, Pacificul de sud, si Atlanticul de Nord, iar rezultatele obtinute au fost remarcabile:

”Geometria campului magnetic cu polaritate inversata, cu linii magnetice inverse fata de cele din ziua de azi, a durat doar 440 de ani, si a fost asociata cu un camp magnetic cu un sfert din puterea campului magnetic din ziua de azi, mai mult chiar pana sa ajunga la aceasta valoare a avut si un minim de 5% din valoarea campului magnetic actual. A fost o perioada in care Pamantul practic avea un camp magnetic aproape nul, astfel incat radiatiile cosmice au fost foarte puternice”

Desi nu exista o legatura directa, acum 41000 de ani, este si perioada in care se presupune ca ar fi disparut omul de neanderthal, este o perioada de schimbare climatica iar in emisfera nordica au avut loc numeroase eruptii vulcanice.