Im więcej wiemy o historii pola magnetycznego Ziemi, tym lepiej możemy przewidzieć, jakie zmiany czekają nas w przyszłości i jak mogą wpłynąć na życie na naszej planecie. Pole magnetyczne chroni nas bowiem przed promieniowaniem kosmicznym, więc jego nagłe osłabienie może okazać się dla nas śmiertelnie groźne. Nic dziwnego, że naukowcy poszukują wskazówek na temat tego, jak się zmienia i czy jesteśmy w stanie temu zaradzić.

Pole magnetyczne Ziemi nie jest stałe

Chcąc wypełnić luki w wiedzy o „historii magnetycznej Ziemi” brytyjsko-amerykański zespół przeprowadził badanie przepływów lawy na terenie wschodniej Szkocji. Z pomocą tzw. termicznej i mikrofalowej analizy paleomagnetycznej naukowcy przebadali próbki skał z dawnych wylewów magmy. Ułożenie kryształów wewnątrz próbek wskazywało na to, jak silne było ziemskie pole magnetyczne w momencie ich powstania.

Po określeniu wieku wszystkich skał oraz zbadaniu ich wewnętrznej struktury, naukowcy ustalili, jak zmieniało się natężenie pola magnetycznego Ziemi na przestrzeni ostatnich 500 milionów lat. Swoje odkrycia wykorzystali też do weryfikacji innych pomiarów, wykonanych w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat, aby sprawdzić ich wiarygodność.

Badacze odkryli, że w okresie między 332 mln a 416 mln lat temu nastąpił spadek siły pola magnetycznego Ziemi. Odnotowane zmiany w natężeniu odpowiadają podobnym incydentom, które miały miejsce ok. 120 mln lat temu. W tym okresie – zwanym Mid-Palaeozoic Dipole Low (MPDL) – pole otaczające Ziemię miało około jednej czwartej natężenia, jakie ma dzisiaj.

Odkrycie kolejnego osłabienia pola magnetycznego Ziemi jest dowodem na istnienie trwającego 200 mln lat cyklu, podczas którego natężenie pola zmniejsza się, a następnie ponownie rośnie – twierdzą autorzy badania.

Gdy pole jest najsłabsze, dochodzi do przebiegunowania

Nowe badanie może też pomóc wyjaśnić powstawanie tzw. superchronów – długich okresów, w których pole magnetyczne Ziemi pozostaje stabilne. Takich superchronów w historii planety odkryto dotychczas trzy.

– Kompleksowa analiza magnetyczna przepływów lawy w Strathmore i Kinghorn jest kluczem do wypełnienia luk w badaniu okresu poprzedzającego Kiman Superchron. Był to okres, w którym bieguny geomagnetyczne były stabilne i nie zmieniały się przez około 50 milionów lat – mówi współautorka badań, paleomagnetyczka Louise Hawkins z Uniwersytetu w Liverpoolu w Wielkiej Brytanii.

Analiza prehistorycznych skał magmowych daje też dowody na potwierdzenie hipotezy dotyczącej przebiegunowania Ziemi. Uważa się, że zmiany w orientacji pola magnetycznego naszej planety zachodzą, gdy pole to jest słabsze. Nowe dane to potwierdzają.

Jeśli dane dotyczące cyklu magnetycznego Ziemi są poprawne, a zmiany lub odwrócenia biegunów magnetycznych zdarzają się zwykle co 200–300 tys. lat, być może powinniśmy przygotować się na kolejne przebiegunowanie.

Źródło: PNAS.