Bildekreditt: NASA
Tiden det tar for jordas magnetfelt å reversere polaritet er omtrent 7000 år, men tiden det tar før reversering skal skje er kortere på lave breddegrader enn på høye breddegrader, har en geolog finansiert av National Science Foundation (NSF) konkludert. Brad Clement fra Florida International University publiserte sine funn i denne ukens utgave av tidsskriftet Nature. Resultatene er et stort skritt fremover i forskernes forståelse av hvordan jordas magnetfelt fungerer.
Magnetfeltet har vist en hyppig, men dramatisk variasjon på uregelmessige tider i den geologiske fortiden: det har fullstendig endret retning. En kompassnål, hvis en eksisterte da, ville ha pekt ikke mot den nordlige geografiske polen, men i stedet på motsatt retning. Slike polaritets reverseringer gir viktige ledetråder til arten av prosessene som genererer magnetfeltet, sa Clement.
Siden Albert Einsteins tid har forskere forsøkt å spikre en fast tidsramme der reversering av jordas magnetfelt skjer. Faktisk skrev Einstein en gang at et av de viktigste uløste problemene i fysikk sentrert rundt jordas magnetfelt. Planetens magnetfelt varierer med tiden, noe som indikerer at det ikke er en statisk eller fast funksjon. I stedet jobber noen aktive prosesser for å opprettholde feltet. Denne prosessen er mest sannsynlig en slags dynamisk handling der det flytende og konvektive flytende jern i jordas ytre kjerne genererer magnetfeltet, mener geologer.
Det er vanskelig å finne ut hva som skjer når feltet reverserer polaritet fordi reversering er raske hendelser, i det minste på geologiske tidsskalaer. Det er en utfordring å finne sedimenter eller lavas som registrerer feltet i reversering. I løpet av de siste årene har det imidlertid blitt anskaffet nye polaritetsovergangsregistre i sedimentkjerner oppnådd gjennom det internasjonale Ocean Drilling Program, finansiert av NSF. Disse postene gjør det mulig å bestemme de viktigste funksjonene ved tilbakeføringer, sa Clement.
"Det er generelt akseptert at under en reversering reduserer det geomagnetiske feltet til omtrent 10 prosent av dets fulle polaritetsverdi," sa Clement. Etter at feltet er svekket, gjennomgår retningene nesten 180 graders endring, og så styrker feltet seg i motsatt polaritetsretning. Det er imidlertid fortsatt en stor usikkerhet om hvor lang tid denne prosessen tar. Selv om dette vanligvis er det første spørsmålet folk stiller om reverseringer, har forskere blitt tvunget til å svare med bare et vagt ‘noen få tusen år.’ ”
Årsaken til denne usikkerheten? Hver publiserte polaritetsovergang rapporterte om en litt annen varighet, fra i underkant av 1000 år til 28 000 år.
"Nå, gjennom den innovative bruken av dyphavsedimentkjerner, har Clement demonstrert at magnetfelt reversering av hendelser skjer innenfor bestemte tidsrammer, uavhengig av polariteten i reverseringen," sa Carolyn Ruppel, programdirektør i NSFs divisjon av havvitenskap . "Sedimentkjerner som opprinnelig ble boret for å oppfylle forskjellige vitenskapelige mål, har ført til et resultat av global betydning, noe som understreker verdien av å samle og vedlikeholde kjerner og tilhørende data."
Clement undersøkte databasen over eksisterende polaritetsovergangsregister for de siste fire reverseringene. Den gjennomsnittlige gjennomsnittlige varigheten, fant han, er 7000 år. Men variasjonen er ikke tilfeldig, sa han. I stedet endres det med breddegrad. Retningsendringen tar halvparten så lang tid på lave breddegrader som på mid- til høy breddegrad. "Denne avhengigheten av varighet på breddegrad på stedet var overraskende til å begynne med, men den er nøyaktig slik man kunne forutsi i geometriske modeller for reverserende felt," sa Clement.
Originalkilde: NSF News Release
