Piecdesmitajos gados okeāna pētniecības kuģi reģistrēja neizprotamus datus, pamatojoties uz magnētisms no okeāna dibena. Tika noteikts, ka okeāna dibena klintī ir iestrādātu dzelzs oksīdu joslas, kas pārmaiņus norāda uz ģeogrāfisko ziemeļu un ģeogrāfisko dienvidu virzienā. Šī nebija pirmā reize, kad tika atrasti tik neskaidri pierādījumi. 20. gadsimta sākumā ģeologi bija atradis dažus vulkāniskais iezis tika magnetizēta pretēji gaidītajam. Bet plašos pētījumus pamudināja plašie 1950. gadu dati, un līdz 1963. gadam tika ierosināta Zemes magnētiskā lauka maiņas teorija. Kopš tā laika tā ir bijusi zemes zinātnes pamatelements.
Kā tiek izveidots Zemes magnētiskais lauks
Tiek uzskatīts, ka zemes magnētismu rada lēnas kustības ārējā šķidrumā kodols planētas, kas galvenokārt sastāv no dzelzs, ko izraisa zemes rotācija. Tā kā ģeneratora spoles rotācija rada magnētisko lauku, zemes šķidrā ārējā serdeņa rotācija rada vāju elektromagnētisko lauku. Šis magnētiskais lauks izplešas kosmosā un kalpo saules vēja novirzīšanai no saules. Zemes magnētiskā lauka ģenerēšana ir nepārtraukts, bet mainīgs process. Bieži mainās magnētiskā lauka intensitāte, un precīza magnētisko polu atrašanās vieta var dreifēt. Īstie magnētiskie ziemeļi ne vienmēr atbilst ģeogrāfiskajam ziemeļpolam. Tas var izraisīt arī visas Zemes magnētiskā lauka polaritātes pilnīgu apvēršanu.
Kā mēs varam izmērīt magnētiskā lauka izmaiņas
Šķidrā lava, kas sacietē klintīs, satur dzelzs oksīdu graudus, kas reaģē uz zemes magnētisko lauku, vēršot pret magnētisko polu, kamēr klintis sacietē. Tādējādi šie graudi ir pastāvīgi ieraksti par zemes magnētiskā lauka atrašanās vietu klints veidošanās laikā. Tā kā okeāna grīdā izveidojas jauna garoza, jaunā garoza sacietē ar dzelzs oksīda daļiņām, kas darbojas kā miniatūras kompasa adatas, norādot uz to, kur vienlaicīgi atrodas magnētiski ziemeļi. Zinātnieki, pētot lavas paraugus no okeāna dibena, varēja redzēt, ka dzelzs oksīda daļiņas norāda negaidītos virzienos, bet, lai saprastu, ko tas nozīmēja, viņiem bija jāzina, kad izveidojās ieži un kur tie atradās brīdī, kad tie sacietēja no šķidruma lava.
Iežu datēšanas metode, izmantojot radiometrisko analīzi, ir bijusi pieejama kopš 20. gadsimta sākuma, tāpēc bija pietiekami viegli noskaidrot klinšu paraugu vecumu. okeāna dibens.
Tomēr bija arī zināms, ka okeāna dibens laika gaitā pārvietojas un izplatās, un tikai 1963. gadā informācija par iežu novecošanos tika apvienota ar informāciju par to, kā izplatās okeāna dibens, lai iegūtu pilnīgu izpratni par to, kur šīs dzelzs oksīda daļiņas norādīja brīdī, kad lava sacietēja akmens.
Plaša analīze tagad parāda, ka Zemes magnētiskais lauks ir mainījies apmēram 170 reizes pēdējo 100 miljonu gadu laikā. Zinātnieki turpina novērtēt datus, un ir daudz domstarpību par to, cik ilgi šie periodi ir pēdējā magnētiskā polaritāte un vai apgriezieni notiek ar paredzamiem intervāliem vai ir neregulāri un negaidīts.
Kādi ir cēloņi un sekas?
Zinātnieki īsti nezina, kas izraisa magnētiskā lauka apvērsumu, kaut arī viņi to dublēja parādība laboratorijas eksperimentos ar izkausētiem metāliem, kas arī spontāni mainīs to virzienu magnētiskie lauki. Daži teorētiķi uzskata, ka magnētiskā lauka apgriezienus var izraisīt taustāmi notikumi, piemēram tektoniskā plāksne lielu meteorītu vai asteroīdu sadursmes vai triecieni, taču citi šo teoriju atspēko. Ir zināms, ka, vedot uz magnētisku apgriezienu, lauka stiprums samazinās, un kopš mūsu stiprums pašreizējais magnētiskais lauks tagad nepārtraukti samazinās, daži zinātnieki uzskata, ka aptuveni 2000 pēc mēs redzēsim vēl vienu magnētisko apgriezienu gados.
Ja, kā norāda daži zinātnieki, ir periods, kurā vispār nav magnētiskā lauka, pirms notiek apgrieztā virzība, ietekme uz planētu nav labi izprotama. Daži teorētiķi norāda, ka bez magnētiskā lauka zemes virsma tiks atvērta bīstama saules radiācija kas potenciāli varētu izraisīt dzīves globālu izzušanu. Tomēr pašlaik nav statistiskas korelācijas, uz kuru varētu norādīt fosiliju reģistrā, lai to pārbaudītu. Pēdējais apvērsums notika apmēram pirms 780 000 gadiem, un nav pierādījumu, kas liecinātu, ka tajā laikā bija masveida sugu izzušana. Citi zinātnieki apgalvo, ka magnētiskais lauks apgriezienu laikā nepazūd, bet tikai uz laiku kļūst vājāks.
Lai gan mums ir vismaz 2000 gadu par to jābrīnās, ja šodien notiktu apgriezieni, viens acīmredzams efekts būtu masveida sakaru sistēmu traucējumi. Daudz ietekmē saules vētras satelīts un radio signāliem, magnētiskā lauka maiņai būtu tāds pats efekts, kaut arī daudz izteiktākā pakāpē.