gov-civil-vilareal.ptDe laatste magnetische poolomslag van de aarde duurde 22.000 jaar om te voltooien
>De aarde heeft een magnetisch veld, in veel opzichten vergelijkbaar met een staafmagneet.
Hopelijk heb je op school met een staafmagneet gespeeld. Je strooit ijzervijlsel op een stuk papier en legt de magneet eronder en de ijzerspaanders herschikken zich in een mooie reeks bochten, convergerend naar de magnetische polen en zich meer halverwege uitspreidend. De algehele vorm is als een doormidden gesneden appel.
De aarde heeft een magnetische noordpool en een magnetische zuidpool (niet te verwarren met de geografische of roterende polen) net als die staafmagneet - we noemen dit een dipoolveld . Maar het mechanisme dat de magnetische velden tussen de twee creëert, is heel anders.
In een staafmagneet is het te wijten aan ijzeratomen; elk heeft een klein magnetisch veld en de atomen zelf zijn zo uitgelijnd dat ze allemaal bij elkaar optellen, waardoor het totale magnetische veld ontstaat.
Op aarde is het veel ingewikkelder . De kern van de aarde bestaat uit twee lagen; de binnenkern, die vast is, en de buitenkern, die vloeibaar is. De kern is erg heet en de binnenkern verwarmt de buitenste kern erboven. Van onderaf verwarmd, convecteert de vloeistof in de buitenste kern: hete vloeistof stijgt en koelere dingen zinken. Maar er zit ijzer in de kern en het is heet genoeg om te worden geïoniseerd, om een of meer elektronen te laten verwijderen, waardoor atomen een netto positieve lading krijgen. Wanneer een geladen deeltje beweegt, creëert het een magnetisch veld en al die atomen die in dezelfde richting bewegen, wekken het algemene magnetische veld van de aarde op.
batman terugkeer van de caped crusaders
Zolang de kern van de aarde heet is, zal die buitenste kern convecteren en zal het magnetische veld van de aarde bestaan.
Het algemene magnetische veld van de aarde is vergelijkbaar met een staafmagneet, met een noord- en zuidpool (niet te verwarren met de geografische polen). Credit: Peter Reid, de Universiteit van Edinburgh via NASA
… maar het is ingewikkelder dan dat.
Meer dan een eeuw geleden ontdekten wetenschappers dat het magnetische veld van de aarde soms van polariteit wisselde, waarbij de noordpool de zuidpool wordt en omgekeerd. Let wel, dit betekent niet dat de aarde fysiek omslaat - dat is een algemeen refrein van samenzweringscultisten van de dag des oordeels, omdat ze ofwel gemakkelijk in de war zijn of willen verwarren jij - alleen dat, laten we zeggen, als je een kompas gebruikt, begint het naar het zuiden te wijzen in plaats van naar het noorden.
Het werd in de loop van de tijd duidelijk dat deze omkeringen vele, vele malen zijn gebeurd. Bijna 200 van hen zijn gezien in het fossielenarchief, meer dan 80 miljoen jaar teruggaan ! Ze zijn vrij zeldzaam op een menselijke tijdschaal en komen ongeveer eens in de 100.000 tot 1.000.000 jaar voor. Het punt is dat niemand echt zeker weet hoe lang het duurt om van begin tot eind te gaan. Gedeeltelijk komt dit omdat ze lang geleden plaatsvonden - de laatste, de Matuyama-Brunhes-omkering genoemd, was bijna 800.000 jaar geleden! - en het is ook moeilijk om gegevens met een fijne resolutie te krijgen, en omdat ze snel lijken te gebeuren (in geologische zin).
Maar er is een nieuwe studie gepubliceerd kijkend naar vulkanische, sedimentaire en ijskerngegevens, ontdekte de wetenschapper dat in die meest recente gebeurtenis de hele zaak ongeveer 22.000 jaar duurde, veel langer dan verwacht!
Het magnetisch veld van de aarde begon ongeveer 795.000 jaar geleden te verzwakken. Daarna keerde het van polariteit en werd het sterker, maar voordat het echt weer tot rust kon komen, begon het te fluctueren en ongeveer 11.000 jaar later (784.000 jaar geleden) weer in te storten. Het magnetische veld fluctueerde daarna enkele duizenden jaren, maar veranderde toen van polariteit nog een keer en versterkte ongeveer 773.000 jaar geleden, en werd het veld dat we vandaag hebben. Die laatste omslag heeft misschien maar 4.000 jaar geduurd. Dus in plaats van alleen maar een schone flip, leek het alsof het drie afzonderlijke fasen onderging, waarbij het soms werd gedomineerd door een dipoolveld (hoewel niet echt stabiel) en andere keren dat het meer chaotisch was. De hele zaak duurde ook meer dan twee keer zo lang als eerdere schattingen.
Reeks die een fysiek model van magnetische omkering toont, waarbij blauwe en gele lijnen respectievelijk magnetische flux naar en weg van de aarde vertegenwoordigen. Het veld raakt verward en chaotisch tijdens een omkering voordat het weer tot rust komt (let op: het laatste frame is gewoon het eerste frame omgedraaid en is bedoeld als representatief, geen onderdeel van het eigenlijke model). Credit: NASA / Gary Glatzmaier / Phil Plait
Hun methodologie is een beetje ingewikkeld. In vulkanisch gesteente wordt het aardmagnetisch veld geregistreerd als lava afkoelt; ijzer in het gesteente oriënteert zich naar het veld van de aarde, en zo kan de sterkte en richting van het aardmagnetische veld worden gemeten. Radioactieve isotopen kunnen worden gebruikt om de tijdstippen van deze gebeurtenissen te dateren . Voor sedimentaire lagen verandert de hoeveelheid zonlicht die de aarde ontvangt op tijdschalen van enkele tienduizenden jaren als gevolg van veranderingen in de baanvorm van de aarde (de Milankovitch fietst ) en dit is te zien in deposito's van een isotoop van zuurstof .
Mijn favoriet is van de ijskernen. Als het aardmagnetisch veld zwakker is, kosmische stralen - super-energetische subatomaire deeltjes die met bijna de lichtsnelheid in de ruimte rondsuizen - kunnen onze atmosfeer binnendringen. Wanneer ze een stikstof- of zuurstofatoomkern raken ze splijten de kern als een kogel die door een rots gaat ; de granaatscherven hiervan bevatten een isotoop van beryllium genaamd10Zijn. Dit wordt vervolgens afgezet in ijs en gemeten in ijskernen, waardoor wetenschappers het aardmagnetische veld op die manier kunnen traceren.
Dit is dus interessant! 22.000 jaar is natuurlijk een lange tijd op menselijke schaal, maar nog steeds snel voor een geologische gebeurtenis. Het is moeilijk te zeggen hoe representatief dat is voor andere omkeringen, maar het is een begin.
Er blijft nog een grote vraag over, en dat is waarom dit komt voor. Hypothesen in overvloed , maar over het algemeen is het waarschijnlijk dat het veld verstrikt raakt in de aarde na een triggergebeurtenis, en wanneer het zich opnieuw vestigt, wordt de polariteit omgekeerd.
Een andere vraag is wat er gebeurt tijdens de omkering? Nogmaals, veel complottheoretici houden ervan om er antiwetenschappelijk over te doen, maar de waarheid is dat niemand het echt zeker weet. Het heeft waarschijnlijk geen grote invloed op het dagelijks leven , hoewel er ongetwijfeld problemen mee zullen zijn - kompassen die het magnetisme van de aarde gebruiken, zullen bijvoorbeeld niet werken, maar in plaats daarvan kan GPS of een equivalent worden gebruikt. We zullen echter voorzichtig moeten zijn, aangezien het magnetische veld van de aarde ons beschermt tegen zaken als de zonnewind en kosmische straling, dus satellieten kunnen worden beïnvloed. Onze dikke atmosfeer zou ons best goed moeten beschermen tegen al het andere (zoals zonnewind, kosmische straling, enzovoort).
Nog een ding. Er worden veel ademloze koppen gegenereerd wanneer dit soort nieuws de ronde doet, meestal in de variant 'We zijn te laat voor X', of het nu gaat om een aardbeving, een vulkaanuitbarsting of een magnetische omkering, en in het algemeen betekent dit dat we allemaal zullen sterven . De tijd sinds de laatste omkering is iets langer dan gemiddeld, maar het is niet zo dat de planeet een kalender voor deze dingen vaststelt. Het kan morgen beginnen, of het kan pas over een miljoen jaar gebeuren. Dus totdat aardwetenschappers zeggen: 'Ja, daar gaan we!' adem makkelijk.
En zelfs dan, adem makkelijk . In tegenstelling tot films (yikes, De kern ) het zal geen enorme rampen veroorzaken, zoals het instorten van bruggen en het koken van de zee. En in feite zal het ons veel meer vertellen over wat er zich diep in de aarde afspeelt, een plek die anders niet zo gemakkelijk te achterhalen is.
