Όταν ο Βορράς γίνεται Νότος: Νέες ενδείξεις για την αντιστροφή του γήινου μαγνητικού πεδίου

Από σελίδα του space.com, 7 Απριλίου 2004

Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι κάποτε θα αντιστραφούν οι πόλοι αλλά δεν μπορούν να πουν πότε θα γίνει, ενώ μέχρι τώρα διαφωνούν και για τη διάρκεια που απαιτείται για να ολοκληρωθούν οι μεταβολές.

Μια νέα μελέτη όμως υπολόγισε πόσο χρόνο χρειάστηκαν οι τελευταίες τέσσερις αντιστροφές για να ολοκληρωθούν. Επίσης, διαπιστώνει ότι οι δραματικές ανακυκλώσεις του πεδίου εμφανίζονται γρηγορότερα κοντά στον ισημερινό απ' ό,τι στα μεγαλύτερα γεωγραφικά πλάτη (δηλαδή πιο κοντά στους πόλους).

Αυτός σημαίνει ότι οι λαοί που θα ζουν κατά τη διάρκεια της επόμενης αντιστροφής -- που μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι είναι ήδη εν εξελίξει -- θα δουν τις πυξίδες να αλλάζουν και να συμπεριφέρονται διαφορετικά σε διαφορετικές θέσεις, λέει ο επικεφαλής της μελέτης Brad Clement, του Διεθνούς Πανεπιστημίου της Φλώριδας.

Γιγάντιος μαγνήτης

Το γήινο μαγνητικό πεδίο παράγεται πιθανόν βαθιά μέσα στον πλανήτη. Ένας εσωτερικός πυρήνας στερεού σιδήρου περιβάλλεται από έναν εξωτερικό πυρήνα λιωμένο ή υγρό σίδηρο, που ρέει γύρω από τον πυρήνα της Γης σε πάχος 3 έως 5 χιλιόμετρα. Περιστρέφονται με διαφορετικούς ρυθμούς, και η αλληλεπίδραση μεταξύ των περιοχών αυτών δημιουργεί αυτό που οι επιστήμονες καλούν "υδρομαγνητικό δυναμό". Είναι κάτι σαν ένας ηλεκτρικός κινητήρας, και παράγει ένα μαγνητικό πεδίο συγγενές με έναν γιγαντιαίο ευθύγραμμο μαγνήτη.

Η αντιστροφή του πεδίου συμβαίνει λόγω αλλαγών στα ρεύματα του σιδήρου. Στη διάρκεια της αντιστροφής, η ένταση του πεδίου πέφτει μέχρι να παγιωθούν νέα πρότυπα ροής.

Η διαδικασία αυτή δεν είναι εντελώς κατανοητή. Στην πραγματικότητα, μια μελέτη προτείνει το μανδύα του πλανήτη, που περιβάλλει τον πυρήνα, να διαδραματίζει επίσης έναν ρόλο.

Εντούτοις αυτό το δυναμό λειτουργεί για τουλάχιστον 3 δισεκατομμύρια χρόνια από τα 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια της Γης, επισημαίνουν οι επιστήμονες. Αλλά το πεδίο είναι περίεργο, γίνεται περιοδικά ισχυρότερο και πιο ασθενές, μετακινείται, και αλλάζει ακόμη και την πολικότητά του.

Στα προηγούμενα 15 εκατομμύρια χρόνια, έχουν γίνει τέσσερις αντιστροφές κάθε 1 εκατομμύριο χρόνια, ή περίπου μια μετατόπιση κάθε 250.000 χρόνια, εξηγεί ο Clement. Άρα στην ιστορία της Γης έχουν συμβεί εκατοντάδες αντιστροφές. Η τελευταία, εντούτοις, έγινε πριν 790.000 χρόνια. Αυτό μπορεί να δείχνει ότι είμαστε 'υπερήμεροι' για μια μεγάλη αλλαγή; Όχι απαραίτητα, λέει ο Clement. Οι αλλαγές δεν είναι περιοδικές, που σημαίνει ότι δεν δίνουν χρονικό ραντεβού ούτε έχουν ακριβή διαστήματα που παραμένουν σε μια κατάσταση.

Ακόμα η ένταση του μαγνητικού πεδίου έχει μειωθεί τα τελευταία 2.000 χρόνια, και μάλιστα έχει μειωθεί σημαντικά κατά τη διάρκεια των προηγούμενων δύο δεκαετιών, εξηγεί ο Clement. Μια πρόσφατη μελέτη παρουσιάζει την πτώση αυτή κατά 10% κατά τη διάρκεια των τελευταίων 150 ετών.

Μεταβολή υπό εξέλιξη;

Μερικοί επιστήμονες σκέπτονται ότι μια αντιστροφή είναι εν εξελίξει. Ο Clement όμως αναφέρει ότι αυτό δεν το ξέρουμε γιατί δεν είναι γνωστό πόσο καιρό χρειάζεται το μαγνητικό πεδίο για να κάνει την αντιστροφή. Οι μελέτες έχουν δείξει ότι η αλλαγή μπορεί να κρατήσει από 1.000 έως και 28.000 χρόνια έως ότου ολοκληρωθεί.

"Γενικά γίνεται αποδεκτό ότι κατά τη διάρκεια μιας αντιστροφής, το γεωμαγνητικό πεδίο μειώνεται περίπου 10 τοις εκατό της μεγαλύτερης τιμής του", λέει  ο Clement. "Από τότε που εξασθενίσει το πεδίο, οι κατευθύνσεις αλλάζουν σχεδόν κατά 180 μοίρες, και ακολούθως το πεδίο ενισχύεται προς την αντίθετη κατεύθυνση της πολικότητας. Δεν ξέρουμε όμως πόσο καιρό χρειάζεται αυτή η διαδικασία".

Ο Clement εξέτασε πυρήνες ιζημάτων που συνέλεξε από περιοχές βαθιά μέσα στους ωκεανούς. Οι πυρήνες - επειδή διατηρούν τις προηγούμενες κατευθύνσεις του μαγνητικού πεδίου - έδωσαν αποδείξεις για τις προηγούμενες τέσσερις μεταβολές. Διαπίστωσε δε ότι κάθε μία διάρκεσε περίπου 7.000 έτη.

Κατά περίεργο όμως τρόπο υπάρχει σημαντική μεταβολή ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος που ήταν οι πυρήνες.

Η αντιστροφή στα μικρότερα πλάτη θέλει λιγότερο χρόνο -- περίπου 5.000 χρόνια  -- και περισσότερο χρόνο -- περίπου 10.000 χρόνια, για να αντιστραφεί τελείως πλησιέστερα στους πόλους. Έτσι όχι μόνο οι πυξίδες θα άλλαζαν βαθμιαία προσανατολισμό, αλλά και οι κάτοικοι των πόλων θα έβλεπαν αλλαγές που δεν θα ταίριαζαν με τους παρατηρητές των τροπικών περιοχών για πολλούς αιώνες.

Κανένας δεν καταλαβαίνει πώς εμφανίζεται η μετατόπιση των πόλων. Ίσως, λέει ο Clement, το κύριο μαγνητικό πεδίο ελαττώνεται πάρα πολύ, αφήνοντας όμως διάφορους "μίνι-πόλους" στην επιφάνεια πριν από την κύρια επαναδημιουργία των πόλων στις αντίθετες πλευρές της Γης.

Οι επιστήμονες έχουν πολλούς λόγους να θέλουν να κατανοήσουν καλύτερα το φαινόμενο. Ο κυριότερος είναι ότι οι μαγνητικές γραμμές επεκτείνονται πάνω από τη γήινη ατμόσφαιρα και αποτελούν την πρώτη γραμμή άμυνας εναντίον των ισχυρών ηλιακών μαγνητικών καταιγίδων. Έτσι, η εξασθένιση του πεδίου στη διάρκεια της διαδικασίας αντιστροφής θα άφηνε τη Γη εκτεθειμένη στα σωματίδια υψηλής ενέργειας που πηγάζουν από τον Ήλιο. Τα σωματίδια αυτά θα έφταναν στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, αντί να εκτρέπονται προς τους πόλους, και ίσως προκαλούσαν δραματικές κλιματικές αλλαγές.

Και ο Clement αναρωτιέται τι επιπτώσεις θα έχει το φαινόμενο της αντιστροφής στη μετανάστευση των αποδημητικών πουλιών και άλλων ζώων, που με τη βοήθεια του μαγνητικού πεδίου βρίσκουν το δρόμο τους.

"Αλλά 7.000 χρόνια είναι πιθανώς αρκετά για να προσαρμοστούν", είπε.

"Ο Clement έχει δείξει ότι τα γεγονότα της αντιστροφής των μαγνητικών πεδίων εμφανίζονται μέσα σε ορισμένα χρονικά πλαίσια, ανεξάρτητα από την πολικότητα της αντιστροφής", λέει η Carolyn Ruppel, διευθύντρια  προγράμματος στο τμήμα NSF των ωκεάνιων επιστημών.