A Leeds University és a kaliforniai San Diego Egyetem új tanulmánya azt mutatja, hogy a Föld mágneses tere irányának változása tízszer gyorsabb lehet, mint azt korábban gondoltuk.
Tanulmányuk új betekintést nyújt a vas örvénylő áramlásához, amely 2800 kilométer távolságra van a bolygó felszíne alatt, és hogyan befolyásolta a mágneses mező mozgását az elmúlt százezer évben.
Mágneses mezőünket az olvadt fém konvektív áramlása hozza létre és tartja fenn, amely a Föld külső magját képezi. A folyékony vas mozgása olyan elektromos áramot hoz létre, amely táplálja a mezőt, ami nemcsak segíti a navigációs rendszerek orientációját, hanem a káros földönkívüli sugárzással szembeni védelmet és a légkörünk helyben tartását is.
A mágneses mező folyamatosan változik. A műholdak új eszközöket kínálnak a jelenlegi eltolódások mérésére és nyomon követésére, ám a mező már jóval azelőtt létezett, hogy a mesterséges felvevőkészülékeket feltalálták. A tér visszamenőleges térbeli fejlődésének megragadására a tudósok elemzik a csapadék, a lávaáramlás és a mesterséges tárgyak által rögzített mágneses mezőket. A Föld fő mezőjéből származó jel pontos nyomon követése rendkívül kihívást jelent, ezért az ilyen típusú elemzések által becsült mezőváltozás sebessége továbbra is vitatott.
Most Dr. Chris Davis, a Leeds-i docens és Catherine Constable professzor a H. A Scripps, a Kaliforniai Egyetem, San Diego, más megközelítést alkalmazott. Egyesítették a mezőgenerációs folyamat számítógépes szimulációit a Föld mágneses mezőjének nemrégiben közzétett rekonstrukciójával az elmúlt 100 000 évben.
A Nature Communications-ben közzétett tanulmányuk azt mutatja, hogy a Föld mágneses tere irányának változásai olyan sebességet értek el, amely tízszeresére növeli a leggyorsabb áramingadozást, évente akár egy fokkal.
Megmutatják, hogy ezek a gyors változások a mágneses mező lokális gyengüléséhez kapcsolódnak. Ez azt jelenti, hogy ezek a változások általában akkor fordultak elő, amikor a mező megváltoztatta a polaritást, vagy a geomágneses eltérések során, amikor a dipólus tengelye, amely megfelel az egyik mágneses póluson fellépő és a másikban egybeeső erővonalaknak, messze mozog helyekről északra és délre. földrajzi pólusok.
Ennek legszembetűnőbb példája a geomágneses tér irányának hirtelen változása évente körülbelül 2,5 fokkal, 39 000 évvel ezelőtt. Ezt a változást a Közép-Amerika nyugati partjainál lezárt, korlátozott térbeli térségben a helyileg gyenge térerősséggel társították, és követte a globális Lashamp-kirándulást - a Föld mágneses mezőjének rövid változása körülbelül 41 000 évvel ezelőtt.
Promóciós videó:
Az ilyen eseményeket a terepi számítógépes szimulációkban tárják fel, amelyek sokkal több részletet fedezhetnek fel fizikai eredetükről, mint egy korlátozott paleomágneses rekonstrukció.
Részletes elemzésük azt mutatja, hogy a leggyorsabb irányváltozások a visszaáramlás foltok mozgásával járnak a folyadék magja mentén. Ezek a foltok gyakoribbak az alacsonyabb szélességi területeken, ami arra utal, hogy a gyors irányváltás jövőbeli keresésekor ezekre a területekre kell összpontosítani.
Dr. Davis a Föld- és Környezetvédelmi Iskolából azt mondta: „400 évvel ezelőtt nagyon hiányos ismereteink vannak a mágneses mezőnkről. Mivel ezek a gyors változások a folyékony mag néhány szélsőségesebb tulajdonságát képviselik, fontos betekintést nyújthatnak a Föld belső viselkedéséhez."
Constable professzor elmondta: „Nagyon nehéz lehet megérteni, hogy a mágneses mező számítógépes szimulációi pontosan tükrözik-e a geomágneses mező fizikai viselkedését, amelyet a geológiai adatok mutatnak.
„Ebben az esetben azonban számos számítógépes szimuláció során sikerült kölcsönös megértést elérni mind a változás üteme, mind a legszélsőségesebb események általános helyzete szempontjából. Az ezekben a szimulációkban a dinamika alakulásának további vizsgálata hasznos stratégiát kínál arra, hogy dokumentáljuk, hogyan történnek ilyen gyors változások, és hogy észlelhetők-e ezek is a stabil mágneses polaritás idején, például amilyeneket manapság tapasztalunk.
