detta är en möjlighet att vi kan börja möta inte under de närmaste miljon åren, inte under de närmaste tusen, men under de närmaste hundra. Om jordens magnetfält skulle förfalla avsevärt, kan det kollapsa helt och hållet och vända polaritet-ändra magnetiska norr till söder och vice versa. Konsekvenserna av denna process kan vara ödesdigra för vår planet.
mest oroande kan vi vara på väg rätt för detta scenario.,
”Det jordmagnetiska fältet har varit ruttnande för de senaste 3000 åren,” sade Dr Nicolas Thouveny från Europeiskt Centrum för Forskning och Undervisning av Miljö-Geovetenskap (CEREGE) i Aix-en-Provence, Frankrike. ”Om det fortsätter att sjunka i denna takt, på mindre än ett årtusende kommer vi att vara i en kritisk (period).”
dr Thouveny är en av de främsta utredarna inom det femåriga byggprojektet, som har pågått sedan 2014., Tillsammans med sina kollegor har han undersökt historien om jordens magnetfält, även när det har vänt i det förflutna, och när det kan igen.
kosmiska strålar
vår planets magnetfält skapas övervägande av flödet av flytande järn inuti kärnan. Det har alltid varit en funktion av vår planet, men det har vänt i polaritet upprepade gånger genom jordens historia. Varje gång den vänder-upp till 100 gånger under de senaste 20 miljoner åren, medan omkastningen kan ta cirka 1000 år att slutföra – lämnar den fossiliserad magnetisering i stenar på jorden.,
genom att ta kärnor – eller kolonner-av sediment från havsbotten, som ett långt halm som kan sträcka sig ner till 300 meter med hjälp av en borr, kan vi se tillbaka i tiden och se när dessa vändningar inträffade. Dr Thouveny och hans team tittade på två speciella former av element som gjorde det möjligt för dem att undersöka historien om vår planets magnetfält i större detalj.
för att en polaritetsomvandling ska ske måste magnetfältet försvagas med ca 90% till en tröskelnivå., Denna process kan ta tusentals år, och under denna tid tillåter bristen på en skyddande magnetisk sköld runt vår planet mer kosmiska strålar – högenergipartiklar från andra håll i universum-att slå oss.
När detta händer kolliderar dessa kosmiska strålar med fler och fler atomer i vår atmosfär, såsom kväve och syre. Detta producerar varianter av element som kallas kosmogena isotoper, såsom kol-14 och beryllium-10, som faller till ytan. Och genom att studera kvantiteterna av dessa i kärnor kan vi se när polaritetsomvandlingar ägde rum.,
’det geomagnetiska fältet har förfallit under de senaste 3000 åren.’
Dr Nicolas Thouveny, CEREGE
den senaste omkastningen inträffade mellan 772 000 och 774 000 år sedan. Sedan dess har fältet nästan vänt 15 gånger, kallas en utflykt, släppa i styrka betydligt men inte riktigt når det tröskelvärde som behövs innan du stiger igen. Detta är när vi är mest utsatta – som fältet sönderfaller och sedan återvinner sin styrka., Den sista utflykten inträffade för 40 000 år sedan, och bevis tyder på att vi är på väg i den riktningen igen.
’det geomagnetiska fältet har förlorat 30 procent av sin intensitet under de senaste 3000 åren, säger Dr Thouveny. ”Från detta värde förutspår vi att det kommer att sjunka till nära noll om några århundraden eller årtusenden.’
satelliter
idag kan vi redan se effekterna av ett försvagat magnetfält på våra satelliter i omloppsbana.,
i Atlanten mellan Sydamerika och Afrika finns det en stor region av jordens magnetfält som är ungefär tre gånger svagare än fältstyrkan vid polerna.
Detta kallas South Atlantic Anomali (SAA), och det är fokus för CoreSat projektet leds av Professor Chris Finlay från Danmarks Tekniska Universitet (DTU) i närheten av Köpenhamn. Med hjälp av data från flera satelliter, inklusive Europeiska rymdorganisationens (ESA) tre Svärmssatelliter som lanserades 2013, försöker detta projekt ta reda på vad som orsakar SAA.,
”det här är en region där vi ser att satelliter konsekvent (erfarenhet) elektroniska misslyckanden”, säger Prof.Finlay. ”Och vi förstår inte var denna svaga fältregion kommer ifrån, vad som producerar den och hur den kan förändras i framtiden.’
forskare märkte först SAA på 1950-talet, och sedan dess har den minskat i styrka med ytterligare 6%, liksom att flytta närmare väst. ”(Där) har inte riktigt varit någon övertygande förklaring av det”, säger professor Finlay och tillägger att forskare inte har kunnat förutsäga hur det kommer att förändras.,
coresat-projektet hoppas kunna ändra allt detta, med hjälp av de mest detaljerade data som finns tillgängliga för att studera magnetfältets egenskaper här och hur det skiftar över tiden. Genom att undersöka SAA hoppas laget se vad som händer inuti jordens kärna som kan orsaka det.
en möjlighet är att det kan finnas en stor anticyklon i den södra delen av jordens flytande metall yttre kärna, som kan trycka ut magnetfältet från södra Atlanten., En annan möjlighet är att magnetfältet i denna region pekar på fel sätt-i själva verket finns det en mini-polaritetsomvandling som äger rum.
SAA ger oss en direkt titt på hur ett försvagat magnetfält kan påverka satelliter, eftersom många rymdfarkoster har rapporterat elektroniska fel när de flyger över denna region som de drabbas av kosmiska strålar. Men det är oklart för tillfället om SAA har något samband med jordens magnetfält som vänder i polaritet, vilket också är något Prof.Finlay och hans team kommer att undersöka.,
’i vissa simuleringar ser du funktioner som SAA växer under en pole reversal,’ sa han. ”Det är inte nödvändigtvis fallet, men det skulle inte vara en överraskning om något sådant här var inblandat i en magnetisk återföring.’
en glimt
ändå kan SAA bara ge oss en glimt av vad som kommer inom en snar framtid. Om trenderna fortsätter, kan planetens magnetfält vända om ett eller två årtusenden. Innan dess kan fältet fortsätta att försvagas, och inom ett sekel skulle vi kunna ställas inför allvarliga problem.,
”minskningen av geomagnetiskt fält är mycket viktigare och dramatisk än omkastningen”, säger Dr Thouveny. ”Det är mycket viktigt att förstå om det nuvarande fältet kommer att förfalla till noll under nästa århundrade, eftersom vi måste förbereda.”
forskningen i denna artikel finansierades av Europeiska forskningsrådet. Om du gillade den här artikeln, överväg att dela den på sociala medier.