Magnetpoolused muutuvad. Maa magnetpooluste liikumine

Maa magnetväli ümbritseb meie planeeti nagu nähtamatu jõukilp. See kaitseb elusorganisme kahjuliku päikesekiirguse eest, tõrjudes kõrvale laetud osakesed. Kuid vaevalt saab magnetvälja stabiilseks nimetada, kuna see muutub pidevalt. Tõepoolest, meie planeedi ajalugu hõlmab vähemalt mitusada globaalset pöördumist, kui põhja- ja lõunapooluse magnetpoolused vahetasid kohti. Millal see aga järgmisena juhtub ja kuidas see elu Maal mõjutab?

Pöörde ajal ei ole magnetväli null, vaid see on nõrgem ja võtab keerulise kuju. Tema tugevust võidakse vähendada 10%-ni praegusest. Lisaks võib tekkida mitu "põhja-" ja "lõunapoolust", sealhulgas ekvaatoril.

Keskmiselt toimuvad sellised geomagnetilised pöördumised mitu korda miljoni aasta jooksul. Sellegipoolest on tagurdamiste vaheline intervall väga ebaregulaarne ja võib ulatuda kümnete miljonite aastateni.

Võib esineda ka ajutisi ja mittetäielikke pöördumisi, mille käigus magnetpoolused eemalduvad geograafilisest asukohast (võib-olla isegi üle ekvaatori), enne kui pöörduvad tagasi oma algsesse asukohta. Viimane pooluste täielik ümberpööramine toimus umbes 780 000 aastat tagasi. Teadlaste sõnul leidis ajutine pöördumine aset umbes 41 000 aastat tagasi. See kestis vähem kui 1000 aastat ja tegelik polaarsuse pöördumine kestis umbes 250 aastat.

Energia kadumine

Magnetvälja muutumine pöörde ajal nõrgendab selle kaitsvat toimet, mis toob kaasa kiirguse taseme tõusu Maa pinnal ja atmosfääris. Kui see juhtuks täna, tooks Maale jõudvate laetud osakeste suurenemine kaasa suurenenud riskid satelliitidele, lennundusele ja maapealsele elektritaristule. Geomagnetilised tormid, mis on ajendatud ebanormaalselt suure päikeseenergia kiirguse vastasmõjust meie magnetväljaga, annavad meile võimaluse teada, mida peaksime ootama magnetkilbi nõrgenemise korral.

Geomagnettormide tagajärjed

2003. aastal põhjustas nn Halloweeni torm Rootsis kohalikke elektrikatkestusi. Lisaks oli vaja muuta lennumarsruute, et vältida sideprobleeme ja kiirgusohtu. Torm tõi kaasa ka satelliitide ja sidesüsteemide hävimise. Kuid see oli väike võrreldes teiste lähimineviku tormidega, nagu 1859. aasta Carringtoni intsident, mis tõi aurora borealis'e isegi Kariibi mere piirkonda.

Suure tormi mõju tänapäevasele elektroonilisele infrastruktuurile pole täielikult mõistetav. Muidugi mõjutab iga aeg, mis veedetakse ilma elektri, kütte, kliimaseadme, GPS-i või Internetita, palju. Laialdased elektrikatkestused võivad kaasa tuua majandusšokke, mida mõõdetakse kümnetes miljardites dollarites päevas.

Kas peaksime ootama massilist väljasuremist?

Aga mida me võime oodata elust Maal ja rulli otsesest mõjust meie liigile? Me ei saa kindlalt ennustada, mis juhtuma hakkab, kuna viimase täieliku ümberpööramise ajal pole tänapäevased inimesed veel esile kerkinud. Mõned uuringud on püüdnud seostada varasemaid sarnaseid juhtumeid massilise väljasuremisega. Eeldati, et mõned magnetpooluste pöördumised ja pikaajalise vulkanismi episoodid võivad olla põhjustatud ühisest põhjusest. Siiski puuduvad tõendid eelseisva katastroofilise sündmuse kohta ja seetõttu peame tõenäoliselt võitlema elektromagnetiliste häiretega, kui Maa magnetväli hakkab muutuma.

Teame, et paljudel loomaliikidel on mingisugune magnetretseptsioon, mis võimaldab neil Maa magnetvälja tajuda. Nad saavad seda funktsiooni kasutada rände ajal mandrite vahel navigeerimiseks. Kuid pole selge, millist mõju pooluse ümberpööramine võib sellistele liikidele avaldada. On üsna selge, et varastel inimestel õnnestus ellu jääda mittetäielik pöördumine ja elu Maal koges tervikuna sadu täielikke sarnaseid sündmusi, mida tõendavad geoloogilised andmed.

Kas me saame ennustada geomagnetilisi pöördumisi?

Lihtne tõsiasi, et Maa magnetvälja suurus väheneb praegu (5% sajandi kohta), annab alust arvata, et see võib järgmise 2000 aasta jooksul muutuda. Aga täpset kuupäeva on vähemalt praegu raske öelda.

Maa magnetväli tekib meie planeedi vedelas tuumas. Nii nagu atmosfäär ja ookeanid, reguleerivad selle kulgemist füüsikaseadused. Nii et teoreetiliselt saame ennustada "põhiilma" seda liikumist jälgides, täpselt nagu ennustame tegelikku ilma, vaadates atmosfääri ja ookeani. Pooluse ümberpööramist võib võrrelda teatud tüüpi tormiga südamikus, kus dünaamika – ja magnetväli – hakkavad (vähemalt lühikeseks ajaks) enne tagasi põrgatama minema.

Raskused prognoosimisel

Mitu päeva ette ilma ennustamise raskused on laialt teada, hoolimata sellest, et me elame atmosfääri sees ja jälgime seda vahetult. Maa tuuma käitumise ennustamine on veelgi keerulisem, peamiselt seetõttu, et see on mattunud 3000 km maakoore alla. Seega on meie tähelepanekud napid ja kaudsed. Siiski ei saa öelda, et oleme täiesti pimedad: teadlased teavad südamiku sees oleva materjali põhikomponente, samuti seda, et see on vedelas olekus. Maapealsete vaatluskeskuste ja orbiidil tiirlevate satelliitide ülemaailmne võrk suudab mõõta ka magnetvälja muutumist, andes meile ülevaate vedela tuuma liikumisest.

Hiljutine reaktiivvoolu avastamine tuumas tõstab esile meie arenevat leidlikkust ja kasvavat võimet mõõta ja uurida tuuma dünaamikat. Koos arvuliste simulatsioonide ja laboratoorsete katsetega, mis uurivad vedelike dünaamikat planeedi sisemuses, areneb meie arusaam kiires tempos. Maa tuuma muutuste ennustamise väljavaade võib olla käeulatuses.