Billedkredit: NASA
Den tid, det tager for Jordens magnetfelt at vende polaritet, er cirka 7000 år, men den tid det tager inden reversering finder sted er kortere på lave breddegrader end ved høje breddegrader, har en geolog finansieret af National Science Foundation (NSF) konkluderet. Brad Clement fra Florida International University offentliggjorde sine fund i denne uges nummer af tidsskriftet Nature. Resultaterne er et stort skridt fremad i forskernes forståelse af, hvordan Jordens magnetfelt fungerer.
Magnetfeltet har udvist en hyppig, men dramatisk variation på uregelmæssige tidspunkter i den geologiske fortid: Det har ændret retning fuldstændigt. Hvis en kompasnål havde eksisteret, ville den ikke have peget på den nordlige geografiske pol, men i stedet for modsat retning. Sådanne polaritetsomvendinger giver vigtige ledetråde til arten af de processer, der genererer magnetfeltet, sagde Clement.
Siden Albert Einsteins tid har forskere forsøgt at negle en fast tidsramme, i hvilken der vendes reversering af Jordens magnetfelt. Faktisk skrev Einstein en gang, at et af de vigtigste uløste problemer i fysik centreret omkring Jordens magnetfelt. Vores planetes magnetfelt varierer med tiden, hvilket indikerer, at det ikke er en statisk eller fast funktion. I stedet arbejder nogle aktive processer med at vedligeholde feltet. Denne proces er sandsynligvis en slags dynamisk handling, hvor det flydende og konvegerende flydende jern i Jordens ydre kerne genererer magnetfeltet, mener geologer.
At finde ud af, hvad der sker, når feltet vender polaritet, er vanskeligt, fordi reverseringer er hurtige begivenheder, i det mindste på geologiske tidsskalaer. At finde sedimenter eller lavas, der registrerer marken ved at vende tilbage, er en udfordring. I de sidste par år er der imidlertid erhvervet nye polaritetsovergangsregistre i sedimentkerner opnået gennem det internationale Ocean Drilling Program, finansieret af NSF. Disse poster gør det muligt at bestemme de vigtigste træk ved tilbageførsler, sagde Clement.
”Det er almindeligt accepteret, at det geomagnetiske felt under en vending falder til ca. 10 procent af dets fulde polaritetsværdi,” sagde Clement. ”Efter at feltet er svækket, gennemgår retningerne en næsten 180 graders ændring, og derefter styrker feltet sig i den modsatte polaritetsretning. Der er dog fortsat en stor usikkerhed om, hvor lang tid denne proces tager. Selvom dette normalt er det første spørgsmål, som folk stiller om tilbageførsler, er forskere blevet tvunget til at svare med et vagt 'et par tusinde år'. ”
Årsagen til denne usikkerhed? Hver offentliggjorte polaritetsovergang rapporterede om en lidt anden varighed fra knap 1.000 år til 28.000 år.
”Nu ved hjælp af den innovative brug af dybhavs sedimentkerner har Clement demonstreret, at magnetfeltomvendelsesbegivenheder forekommer inden for bestemte tidsrammer, uanset omvendt polaritet,” sagde Carolyn Ruppel, programdirektør i NSFs division af havvidenskaber . "Sedimentkerner, der oprindeligt blev boret for at opfylde forskellige videnskabelige mål, har ført til et resultat af global betydning, hvilket understreger værdien af at indsamle og vedligeholde kerner og tilhørende data."
Clement undersøgte databasen over eksisterende polaritetsovergangsregistre over de sidste fire vendinger. Den samlede gennemsnitlige varighed, fandt han, er 7.000 år. Men variationen er ikke tilfældig, sagde han. I stedet ændrer det sig med breddegrad. Retningsændringen tager halvdelen så lang tid på lave breddegrader, som ved mid- til højbreddegradssteder. ”Denne afhængighed af varighed på breddegrad på stedet var overraskende i starten, men det er nøjagtigt, som man ville forudsige i geometriske modeller for vendende felter,” sagde Clement.
Original kilde: NSF News Release
