• Magneettikentät

Maan viimeinen magneettinen napa käänsi 22 000 vuotta

• 2024

Maalla on magneettikenttä, joka on monella tapaa samanlainen kuin palkkimagneetti.

Toivottavasti leikit koukkumagneetilla koulussa. Ripottele rautahiutaleita paperille ja laita magneetti sen alle ja rautalastu järjestyy uudelleen kauniiksi käyriksi, jotka yhtyvät magneettinapoihin ja leviävät enemmän niiden puolivälissä. Kokonaismuoto on kuin puoliksi leikattu omena.

Maalla on magneettinen pohjoisnapa ja magneettinen etelänapa (ei pidä sekoittaa maantieteellisiin tai pyöriviin napoihin) aivan kuten tuo palkkimagneetti - me kutsumme tätä dipolikenttä . Mutta mekanismi, joka luo magneettikentät näiden kahden välillä, on aivan erilainen.

Baarimagneetissa se johtuu rauta -atomeista; Jokaisella on pieni magneettikenttä, ja atomit itse ovat kohdakkain siten, että ne kaikki yhdistyvät ja muodostavat koko magneettikentän.

Maapallolla se on paljon monimutkaisempaa . Maan ydin koostuu kahdesta kerroksesta; sisäydin, joka on kiinteä, ja ulompi ydin, joka on nestemäinen. Ydin on erittäin kuuma, ja sisempi ydin lämmittää ylemmän ytimen. Lämmitettäessä alhaalta ulommassa ytimessä oleva neste konvektoituu: Kuuma neste nousee ja viileämpi tavara uppoaa. Mutta ytimessä on rautaa ja se on tarpeeksi kuuma ionisoitumaan, jotta yksi tai useampi elektroni poistetaan, jolloin atomit saavat positiivisen nettovarauksen. Kun varautunut hiukkanen liikkuu, se luo magneettikentän, ja kaikki samaan suuntaan liikkuvat atomit muodostavat maapallon magneettikentän.

Niin kauan kuin maan ydin on kuuma, ulompi ydin konvektoituu ja maan magneettikenttä on olemassa.

ohut raja rakkauden ja vihan välillä

Maapallon magneettikenttä on samanlainen kuin palkkimagneetti, jossa on pohjois- ja etelänapa (ei pidä sekoittaa maantieteellisiin napoihin). Luotto: Peter Reid, Edinburghin yliopisto NASAn kautta

… Mutta se on monimutkaisempaa.

Yli vuosisata sitten tiedemiehet havaitsivat, että Maan magneettikenttä toisinaan muutti napaisuutta, jolloin pohjoisnavasta tulee etelänapa ja päinvastoin. Huomaa, että tämä ei tarkoita sitä, että maapallo kääntyy fyysisesti ympäri - tämä on yleinen tuomiopäivän salaliiton kannattajien kieltäytyminen, koska he joko sekoittuvat helposti tai haluavat sekoittaa sinä - Sano vain, että jos käytät kompassia, se alkaa osoittaa etelään pohjoisen sijasta.

Ajan myötä kävi selväksi, että nämä käänteet ovat tapahtuneet monta, monta kertaa. Lähes 200 heistä on nähty fossiilisessa ennätyksessä, yli 80 miljoonan vuoden taakse ! Ne ovat melko harvinaisia ​​ihmisen aikakaudella, esiintyvät noin kerran 100 000 - 1 000 000 vuoden välein. Asia on, kukaan ei oikeastaan ​​ole varma, kuinka kauan he vievät alusta loppuun. Osittain tämä johtuu siitä, että ne tapahtuivat kauan sitten-viimeinen, nimeltään Matuyama-Brunhesin kääntö, oli lähes 800 000 vuotta sitten! -ja myös on vaikea saada tarkkoja tietoja ja koska ne näyttävät tapahtuvan nopeasti (geologisessa mielessä).

Mutta uusi tutkimus on julkaistu tarkasteltaessa tulivuoren, sedimentin ja jään ydintietueita, ja tiedemies havaitsi, että tuossa viimeisimmässä tapahtumassa koko asia kesti noin 22 000 vuotta, paljon odotettua kauemmin!

Maan magneettikenttä alkoi heikentyä noin 795 000 vuotta sitten. Sen jälkeen se käänsi napaisuuden ja vahvistui, mutta ennen kuin se todella pystyi laskeutumaan uudelleen, se alkoi heilahtaa ja romahtaa uudelleen noin 11 000 vuotta myöhemmin (784 000 vuotta sitten). Magneettikenttä vaihteli tuhansia vuosia sen jälkeen, mutta kääntyi sitten napaisuuteen uudelleen ja vahvistui noin 773 000 vuotta sitten, ja siitä tuli nykyinen ala. Viimeinen käänne saattoi kestää vain 4000 vuotta. Joten pelkän kääntymisen sijaan näytti siltä, ​​että se kävi läpi kolme erillistä vaihetta, joissa joskus sitä hallitsi dipolikenttä (vaikkakaan ei todella vakaa) ja toisinaan, kun se oli kaoottisempaa. Koko juttu kesti yli kaksi kertaa kauemmin kuin aiemmat arviot.

Jakso, joka esittää magneettisen kääntymisen fyysisen mallin, jossa siniset ja keltaiset viivat edustavat magneettivirtaa kohti maata ja poispäin. Kenttä sotkeutuu ja on kaoottinen kääntämisen aikana, ennen kuin se asettuu takaisin (huom. Viimeinen kehys on yksinkertaisesti ensimmäinen kuva, joka on käännetty ympäri, ja sen on tarkoitus olla edustava, ei osa todellista mallia). Luotto: NASA / Gary Glatzmaier / Phil Plait

Niiden menetelmä on hieman monimutkainen. Tulivuoren kivessä Maan magneettikenttä rekisteröidään laavan jäähtyessä; kalliossa oleva rauta suuntautuu maapallon kenttään, joten geomagneettisen kentän voimakkuus ja suunta voidaan mitata. Radioaktiivisia isotooppeja voidaan käyttää näiden tapahtumien ajoitukseen . Sedimenttikerrosten osalta maapallon auringonvalon määrä muuttuu muutaman kymmenen tuhannen vuoden aikana maan kiertoradan muodon muutosten vuoksi ( Milankovitch -syklit ), ja tämä näkyy talletuksissa hapen isotooppi .

Suosikkini on jäänneista. Kun maapallon magneettikenttä on heikompi, kosmiset säteet -superenergiset subatomiset hiukkaset, jotka kiertävät avaruudessa lähellä valon nopeutta-voivat törmätä ilmakehään. Kun ne osuvat typpi- tai happiatomin ytimeen ne jakavat ytimen kuin luoti, joka kulkee kiven läpi ; tämän sirpaleet sisältävät berylliumin isotooppi nimeltään¹⁰Olla. Tämä sitten kerääntyy jäähän ja mitataan jääytimissä, jolloin tutkijat voivat jäljittää geomagneettisen kentän tällä tavalla.

Tämä on siis mielenkiintoista! 22 000 vuotta on tietysti pitkä aika ihmisen mittakaavassa, mutta silti nopea geologiselle tapahtumalle. On vaikea sanoa, kuinka edustava se on muihin käänteisiin nähden, mutta siitä on hyvä aloittaa.

Vielä on suuri kysymys, ja se on miksi tämä tapahtuu. Hypoteeseja on runsaasti , mutta kaiken kaikkiaan on todennäköistä, että kenttä sotkeutuu maan sisälle jonkin laukaisutapahtuman jälkeen ja kun se asettuu uudelleen, napaisuus kääntyy.

Toinen kysymys on, mitä tapahtuu kääntymisen aikana? Jälleen monet salaliittoteoreetikot rakastavat sitä tieteellisyyteen, mutta totuus on, että kukaan ei ole todella varma. Sillä ei todennäköisesti ole suurta vaikutusta jokapäiväiseen elämään , vaikka siinä on varmasti joitain ongelmia - esimerkiksi maapallon magnetismia käyttävät kompassit eivät toimi, mutta sen sijaan voidaan käyttää GPS: ää tai vastaavaa. Meidän on kuitenkin oltava varovaisia, koska Maan magneettikenttä suojaa meitä aurinkotuulelta ja kosmisilta säteiltä, ​​joten satelliitit voivat vaikuttaa. Paksu ilmakehämme pitäisi tehdä melko hyvää työtä suojellakseen meitä kaikelta muulta (kuten aurinkotuulelta, kosmisilta säteiltä jne.).

Yksi asia vielä. Paljon hengästyviä otsikoita syntyy, kun tällaisia ​​uutisia tulee, yleensä 'Olemme myöhässä X' -lajikkeesta, olipa kyseessä maanjäristys, tulivuorenpurkaus tai magneettinen käänne, ja yleensä se tarkoittaa, että me kaikki kuolemme . Aika edellisestä käännöksestä on hieman keskimääräistä pidempi, mutta ei ole niin, että planeetta asettaa kalenterin näille asioille. Se voi alkaa huomenna, tai sitä ei tapahdu vielä miljoonaan vuoteen. Joten kunnes geotieteilijät sanovat: 'Joo, tästä mennään!' hengitä helposti.

mitä Meganista puuttuu

Ja silloinkin, hengitä kevyesti . Toisin kuin elokuvissa (yikes, Ydin ) se ei aiheuta suuria katastrofeja, kuten siltojen romahtaminen ja meren kiehuminen. Ja itse asiassa se kertoo meille paljon enemmän siitä, mitä tapahtuu syvällä maan sisällä, paikassa, joka muuten ei ole niin helppo selvittää.