Omkastning av magnetiska poler och katastrofala konsekvenser för livet

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Magnetisk nordpol, på väg mot Asien. Den magnetiska sydpolen är på väg mot Australien. Allt detta är en del av en storskalig händelse - förändringen av planetens poler.

Jordens magnetfält skyddar liv från skadlig solstrålning genom att avleda laddade partiklar. Den omger vår planet som ett osynligt kraftfält.

Detta fält förändras ständigt, vilket framgår av många globala magnetiska vändningar, där de magnetiska nord- och sydpolerna är omvända.

Under vändningen kommer magnetfältet inte att vara noll, utan får en svagare och mer komplex form.

Kraften hos denna kraftsköld som skyddar oss från destruktiv kosmisk strålning kan sjunka till 10% av dagens styrka och bildandet av magnetiska poler vid ekvatorn, eller till och med den samtidiga existensen av flera nord- och sydmagnetiska poler.

Geomagnetiska vändningar sker i genomsnitt flera gånger per miljon år. Intervallet mellan reverseringarna är mycket ojämnt och kan vara upp till tiotals miljoner år.

Tillfälliga och ofullständiga omkastningar är också möjliga, kända som händelser och utflykter, där de magnetiska polerna rör sig bort från de geografiska polerna innan de återvänder till sina ursprungliga platser.

Den sista fullständiga kuppen, Bruns-Matuyama, ägde rum för cirka 780 tusen år sedan. Tidsomkastningen, den geomagnetiska händelsen Lashamp, inträffade för cirka 41 000 år sedan. Det varade mindre än 1000 år med den faktiska polaritetsomkastningen varade i cirka 250 år.

När polerna inverteras försvagar magnetfältet sin skyddande effekt, vilket gör att ökade strålningsnivåer når jordens yta.

Ökningen av antalet laddade partiklar som når jorden kommer att öka riskerna för satelliter, flyg och markbaserad elektrisk infrastruktur.

Geomagnetiska stormar ger oss en dålig uppfattning om vad vi kan förvänta oss med en försvagad magnetisk sköld.

2003 orsakade en så kallad Halloween-storm lokala strömavbrott i Sverige, krävde omorientering av flygningar för att undvika kommunikationsavbrott och strålningsrisker samt störde satelliter och kommunikationssystem.

Denna storm var försumbar jämfört med andra stormar från det senaste förflutna, som superstormen "Carrington-händelsen" 1859, som orsakade norrsken ända till Karibiska havet.

Effekten av en stor storm på dagens elektroniska infrastruktur är inte helt känd. Naturligtvis kommer all tid utan el, värme, luftkonditionering, GPS eller internet att få allvarliga konsekvenser; omfattande strömavbrott kan leda till ekonomiska förluster i tiotals miljarder dollar om dagen.

När det gäller livet på jorden och den direkta inverkan av omsvängningen på vår art, kan vi inte definitivt förutsäga vad som kommer att hända, eftersom moderna människor inte existerade vid tidpunkten för den senaste fullständiga omsvängningen.

Flera studier har försökt koppla tidigare vändningar till massutrotningar - vilket tyder på att vissa vändningar och episoder av utökad vulkanism kan bero på en vanlig orsak.

Det finns dock inga bevis för någon förestående katastrofal vulkanism, och så vi kan behöva brottas med elektromagnetiska störningar om fältet vänder relativt snart.

Vi vet att många djurarter har någon form av magnetoreception, vilket gör att de kan känna av jordens magnetfält.

De kan använda den för att underlätta långdistansnavigering under migrering. Men det är oklart vilken effekt sådan behandling kan ha på sådana arter.

Vad som är tydligt är att tidiga människor lyckades överleva Lashump-händelsen, och livet självt upplevde hundratals fullständiga omvandlingar, vilket framgår av geologiska register.

Jordens magnetfält genereras i den flytande kärnan av vår planet genom att långsamt skumma smält järn.

Liksom atmosfären och haven styrs sättet den rör sig av fysikens lagar. Därför borde vi kunna förutsäga "kärnväder" genom att spåra denna rörelse, precis som vi kan förutsäga verkligt väder genom att titta på atmosfären och havet.

Polvändningen kan liknas vid en viss typ av storm i kärnan, där dynamiken – och magnetfältet – går snett (åtminstone under en kort stund) innan det lägger sig igen.

När kommer nästa pivot att hända?

Vi "släpar" en hel tur. Jordens fält minskar för närvarande med en hastighet av 5% per århundrade.

Således antog forskare att fältet skulle kunna förändras under de kommande 2000 åren. Men det blir svårt att fastställa det exakta datumet.

Svårigheterna att förutsäga väder utanför några dagar är välkända, även om vi bor inne och observerar atmosfären direkt.

Att förutsäga jordens kärna är dock mycket svårare, främst för att den är begravd under 3 000 km sten, så våra observationer är knappa och oklara.

Vi är dock inte helt blinda: vi vet den grundläggande sammansättningen av materialet inuti kärnan och att det är flytande.

Det globala nätverket av markbaserade observatorier och kretsande satelliter mäter också förändringen i magnetfältet, vilket ger oss en uppfattning om hur den flytande kärnan rör sig.

Den senaste upptäckten av jetflöde i kärnan understryker vår utvecklande uppfinningsrikedom och växande förmåga att mäta och härleda kärndynamik.

I kombination med numeriska modeller och laboratorieexperiment för att studera vätskedynamik i det inre av en planet, utvecklas vår förståelse i snabb takt.

Utsikten att vi kan förutsäga jordens kärna kanske inte är alltför långt borta.

Vi går in i nästa solcykel, som, enligt astronomer, kommer att vara mycket svag. Men eftersom vi är mitt i polskiftet är försvaret svagare, och även en genomsnittlig geomagnetisk storm kommer att få återverkningar.

Var redo!