Vedci identifikovali vzory v magnetickom poli Zeme, ktoré sa vyvíjajú v priebehu približne tisícok rokov, poskytujúce nové poznatky o tom, ako pole funguje a pridávajúce predpovede zmien v ňom, ktoré predtým neboli známe.
Okrem iného, tento objav umožní študovať minulosť planéty s jemnejším rozlíšením, použitím tohto geomagnetického "odtlačku prsta" na porovnanie sedimentových vzoriek odobratých z Atlantického a Tichého oceánu.
Výsledky výskumu, ktorý podporila National Science Foundation, boli nedávno publikované v magazíne Earth and Planetary Science Letters.
Geomagnetické pole je rozhodujúce pre život na Zemi. Bez neho by nabité častice zo slnka ("slnečný vietor") odfúkli našu atmosféru. Toto pole pomáha aj pri navigácii a pri migrácii zvierat spôsobmi, ktoré vedci ešte len začínajú chápať. Storočia ľudského pozorovania, ako aj geologické záznamy ukazujú, že naše pole sa v čase dramaticky mení, ako to ako jeho intenzita tak aj štruktúra.
Aj napriek jeho dôležitosti stále zostáva veľa nevyriešených otázok o tom, ako a prečo tieto zmeny nastali. Najjednoduchšia forma magnetického poľa pochádza z dipólu: páru rovnako veľkých a opačne nabitých pólov, ako je to napríklad v prípade tyčového magnetu.
"Už dlho vieme, že Zem nie je dokonalý dipól, odlišnosti od tejto formy vidíme v historických záznamoch," povedala Maureen "Mo" Walczak, postdoktorálna študentka na Oregon State University a hlavná autorka štúdie. "Zistili sme, že nedipolárne štruktúry nie sú nestále a nepredvídateľné. Existujú veľmi dlho, opakujú sa s viac ako 10 000 rokov trvajúcou periódou - nachádzajú sa v ich súčasnej polohe celý Holocén."
"Toto je niečo ako objav Svätého Grálu," dodala, "hoci to nie je dokonalé. Je to dôležitý prvý krok v lepšom pochopení magnetického poľa a synchronizácii údajov zo sedimentových vzoriek v jemnejšom meradle."
Pred približne 800 000 rokmi by ihly magnetického kompasu ukázali na juh, pretože Zemské magnetické pole bolo obrátené. Tieto zmeny (prepólovania) sa zvyčajne stávajú každých niekoľko stoviek tisíc rokov.
Zatiaľ čo vedci dobre poznajú smer prepólovaní magnetického poľa Zeme, sekundárne zmeny geomagnetického "vlnenia" v obdobiach stabilnej polarity, známej ako paleomagnetická sekulárna variácia alebo PSV, môže byť kľúčom k pochopeniu, prečo dochádza k niektorým geomagnetickým zmenám.
Zemské magnetické pole sa presne nezhoduje s osou otáčania Zeme, čo je dôvod, prečo sa "skutočný sever" líši od "magnetického severu". Na severnej pologuli je táto disparita v súčasnom poli zjavne poháňaná oblasťami s vysokou geomagnetickou intenzitou, ktoré sú sústredené pod Severnou Amerikou a Áziou.
"Čo sme nevedeli, je to, či má tento stav dlhodobejší význam - a to, čo sme zistili, je, že áno má," povedal Joseph Stoner, paleomagnetický špecialista Oregonskej štátnej univerzity a spoluautor štúdie.
Keď je magnetické pole silnejšie pod Severnou Amerikou alebo v "Severo Americkom Móde", riadi prudke náklony a vysoké intenzity v severnom Pacifiku a nízke intenzity v Európe so západným odklonom v severnom Atlantiku. To je viac v súlade s historickými údajmi.
Alternatívny "Európsky mód" je v niektorých ohľadoch opačný, s plytkým sklonom a nízkou intenzitou v severnom Pacifiku a odklonom na východ v severnom Atlantiku a vysokými intenzitami v Európe.
"Ako sa ukázalo, magnetické pole je o niečo menej komplikované, než sme si mysleli," povedal Stoner." Je to pomerne jednoduché kmitanie, ktoré sa zdá byť výsledkom variácií geomagnetických intenzít na niekoľkých opakujúcich sa miestach s veľkými priestorovými vplyvmi. Ešte si nie sme istí, čo túto variáciu riadi, aj keď je to pravdepodobne kombinácia viacerých faktorov vrátane konvekcie vonkajšieho jadra, ktoré môžu byť skreslené zložením najspodnejšieho plášťa."
Výskumníci dokázali identifikovať tento priebeh štúdiom dvoch sedimentárnych jadier (vzoriek) s vysokým rozlíšením z Aljašského zálivu, ktoré im umožnili vypracovať rekonštrukciu PSV v tomto regióne z obdobia posledných 17 400 rokov. Potom tieto záznamy porovnali s vzorkami z iných miest v Tichom oceáne, aby zachytili magnetický odtlačok, ktorý je založený na orientácii magnetitu v sedimente, ktorý funguje ako magnetický záznamník minulosti.
Spoločný magnetický signál nájdený vo vzorkách teraz pokrýva oblasť od Aljašky po Oregon a cez Havaj.
"Magnetické porovnávanie vzdialených environmentálnych rekonštrukcií pomocou prepólovaní v paleomagnetickom zázname poskytuje prehľad o minulosti počas stoviek a tisícok rokov," povedala Walczak. "Rozvoj koherentnej stratigrafie PSV umožní, aby sme sa pozreli na záznam v rozsahu, ktorý je možno krátky len niekoľko storočí, aby sme porovnávali udalosti medzi oceánskymi povodňami a naozaj sme sa dostali až k dôveryhodnému odhadu toho, ako sa šíria klimatické anomálie okolo planéty v škále dôležitej pre ľudskú spoločnosť."
Magnetické pole je generované vnútri Zeme tekutým vonkajším jadrom železa, niklu a iných kovov, ktoré vytvárajú elektrické prúdy, ktoré zase produkujú magnetické polia. Magnetické pole je dostatočne silné, aby chránilo Zem pred slnečným vetrom a kozmickým žiarením. Skutočnosť, že sa mení, je dobre známa; dôvody prečo, zostali tajomstvom. Teraz je toto tajomstvo trochu bližšie k svojmu vyriešeniu.
Zdroj: oregonstate.edu
Add new comment