Varm væske, der svirrer rundt om Jordens ydre kerne, driver et gigantisk magnetfelt, der har kramet vores planet siden sin spædbarn og beskytter den mod skadelig solstråling. Men det er kendt, at dette magnetfelt bliver rastløst - og et par gange hver million år eller deromkring vender polerne, og magnetisk syd bliver magnetisk nord og vice versa.
Nu antyder en ny undersøgelse, at magnetpolerne kan vende meget hyppigere, end forskerne troede. Det er, hvad der ser ud til at være sket for omkring 500 millioner år siden i den kambriske periode, hvor jordens skabninger gennemgik evolutionære vækstspor og omdannede til mere komplekse livsformer.
For at forstå virkningen af magnetfeltet i løbet af denne periode, indsamlede en gruppe forskere fra Institut for fysik i Globen i Paris og det russiske videnskabsakademi sedimentprøver fra et outcrop i det nordøstlige Sibirien.
I laboratoriet bestemte de orienteringen af magnetiske partikler fanget i sedimenterne ved langsomt at opvarme dem til ekstreme temperaturer for at demagnetisere dem. Orienteringen af partiklerne svarede til magnetfeltretningen (hvilken vej magnetisk nord pegede f.eks.) På det tidspunkt og sted, hvor sedimentet blev afsat. Forskerne finjusterede sedimenternes alder ved at datere trilobitfossiler fundet i de samme lag og var således i stand til at tilnærme sig, når magnetfelterne vippede.
Holdet fandt ud for, at planetens magnetiske felt for omkring 500 millioner år siden vendte omkring 26 gange hver million år - den højeste frekvens nogensinde antydet. Det er "ekstremt", i betragtning af, at indtil for nylig blev fem flips pr. Million år betragtet som meget høje, sagde hovedforfatter Yves Gallet, forskningsdirektør for det franske nationale center for videnskabelig forskning ved Institut for fysik i Globe of Paris.
Men måske "lige så interessant" er det, at kort efter denne tid, inden for et par millioner år, faldt hyppigheden af flipping ekstremt hurtigt, sagde Gallet. For mellem 495 millioner og 500 millioner år siden begyndte magnetfeltet at vende med en hastighed på cirka en til to gange hver million år.
Den "dominerende idé i mange år" var, at frekvensen af magnetfeltomvendinger kun ville udvikle sig gradvist over flere titalls millioner år, sagde han. Men "her viser vi en pludselig ændring i reverseringsfrekvens, der forekommer på en millionårs tidsplan."
Det er klart, at processen, der genererede magnetfeltet i den ydre kerne for 500 millioner år siden, var meget forskellig fra den, der blev observeret i dag, tilføjede han. Men hvad der præcist skubbede Jordens magnetfelt til at vende så ofte, er uklart, sagde han. En mulighed er, at de hyppige vendinger kunne have været forårsaget af ændringer i termiske forhold ved grænsen mellem den ydre kerne af flydende jern og den kappe, der er drevet af manteldynamikken, sagde han. Nylige undersøgelser har også antydet, at den indre kerne muligvis er begyndt at køle og størkne for omkring 600 eller 700 millioner år siden. Denne proces kunne også have spillet en rolle i magnetfeltets funktion, sagde han.
Den sidste tilbageførsel af magnetfelt skete for omkring 780.000 år siden, men selvom der er bekymring for, at det kan ske igen snart - hvilket midlertidigt kan svække marken og forårsage skadelig solstråling til at nå os - er det sandsynligvis ikke "snart" med hensyn til menneskelige år.
"Det er vigtigt at huske, at den tidsplan, vi overvejer for udviklingen i magnetisk reverseringsfrekvens, er mindst et par millioner af år," sagde Gallet. På denne skala kan magnetfeltomvendingerne udvikle sig til at være mere eller mindre hurtige. Men "en magnetisk polaritetsvending er ikke i morgen," tilføjede han.
Resultaterne blev offentliggjort online 20. september i tidsskriftet Earth and Planetary Science Letters.
Redaktørens note: Denne artikel blev opdateret den 11. oktober kl. 950 for at tydeliggøre, at de hyppige vendinger kunne have været forårsaget af ændringer i de termiske forhold ved grænsen mellem væske-jernkernen og mantelen snarere end i væsken -iron kerne.
- Religion og videnskab: 6 visioner om jordens kerne
- Jorden fra oven: 101 fantastiske billeder fra Orbit
- Aurora-fotos: Se betagende udsigt over nordlyset
