Čo sa stane, keď zemské magnetické pole sa prepne alebo zhroutí

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 09:38

Základy magnetosféry

Výsledkom elektrických prúdov vytvorených hlboko v rámci Zeme prostredníctvom dynamického pôsobenia je, že magnetosféra je kvapalná sila, ktorá sa neustále mení v sile a orientácii.

Centrum Zeme

Samotné srdce našej planéty je pevné vnútorné jadro väčšinou zo železa, ktoré je o veľkosti mesiaca. Je tak horúce (9000 ° F až 13000 ° F alebo okolo 5000 ° C až 7200 ° C), že jeho teplota sa rovná teplote "povrchu" slnka, ale zostáva pevná kvôli kombinovanému tlaku všetkého nad ním vytiahol k nemu gravitáciou.

Okolo tohto pevného vnútorného jadra je druhá vrstva vyrobená predovšetkým zo zliatiny železa a niklu. Takmer horúci (od 4000 ° C do 5000 ° C), ale pod trochu menším tlakom, toto vonkajšie jadro je tekuté.

Okolo vonkajšieho jadra je horúca vrstva hustého horniny nazývaná plášťom, ktorý "tečie ako asfalt pod ťažkou hmotnosťou." Pri teplotách od 871 ° C, kde spĺňa zemskú kôru, až na 4000 ° F (2204 ° C), kde spĺňa vonkajšie jadro, je relatívne chladný v porovnaní s jeho hlbšími, hustšími susedmi.

Elektrické prúdy

Rozdiely v teplote medzi vnútorným jadrom a plášťom spôsobujú, že sa Zem stane obrovským magnetom. Ako bolo nedávno vysvetlené:

Musí existovať rozdiel 2 500 stupňov F (1 500 ° C) medzi vnútorným jadrom a plášťom, aby sa stimulovali "tepelné pohyby", ktoré spolu so zemským spinom vytvárajú magnetické pole.

Tieto tepelné pohyby tečúcej kvapaliny indukujú elektrické prúdy, ktoré zase vytvárajú magnetosféru:

Na to, aby vzniklo magnetické pole, musí byť splnených niekoľko podmienok: 1. musí existovať vodivá kvapalina; 2. musí existovať dostatok energie na to, aby sa tekutina mohla pohybovať dostatočnou rýchlosťou as príslušným vzorom toku; 3. musí existovať "semeno" magnetické pole … Existuje dostatočná energia [vo vonkajšom jadre] na riadenie konvekcie a … spojená so rotáciou Zeme, vytvorí zodpovedajúci prietokový diagram … Existujúce pole [Slnka] pôsobí ako poľného poľa. Ako prúd roztaveného železa prechádza existujúcim magnetickým poľom [Slnka], vytvára sa elektrický prúd … Novo vytvorené elektrické pole vytvorí magnetické pole …

Magnetické pole v toku

Vzhľadom na plynulosť systému je zrejmé, že magnetické pole nie je nepohyblivou konštantou, ale mení svoju silu, orientáciu a polaritu.

orientácia

Odvtedy, čo bol v roku 1831 najprv označený Jamesom Rossom, sa magnetický severný pól presunul viac ako 600 míľ av posledných rokoch sa táto zmena zrýchlila z "priemernej rýchlosti 10 km za rok.,, na 40 km za rok. "Očakáva sa, že sa v priebehu niekoľkých desaťročí premiestni zo svojej súčasnej polohy v Severnej Amerike do Ázie.

Ubúdajúca sila

V priebehu posledných 200 rokov magnetické pole "oslabilo asi o 15 percent". Pretože magnetické pole chráni zemský povrch pred určitým množstvom žiarenia, "svetlice a koronálne masové ejekcie zo slnka", pole úplne zmizlo, mohli by to byť dramatické dôsledky:

Zosilnenie v teréne by sa zvýšilo.,, spôsobujú viac úmrtí na rakovinu.,, ale len mierne.,,, Elektrické rozbitie mriežky z vážnych slnečných búrok je veľkým rizikom.,, [a] klima Zeme sa tiež môže zmeniť.,,, Niektoré špekulatívne štúdie naznačujú, že keď sa magnetické pole Zeme oslabuje, mohli sme vidieť zvýšenie pokrytia mrakmi v troposfére a nárast polárnych ozónových dier.,,,

Zrušenie pólov

Súčasťou prirodzeného poriadku, za posledných 20 miliónov rokov, sa póly obrátili v priemere každých 200 000-300 000 rokov. Avšak, sme dlho po splatnosti na dlhodobé zvrátenie, pretože posledná nastala asi pred 780 000 rokmi.

Napriek tomu, že vedci nie sú istí, niektorí veria, že pólový flip súvisí s konvekciou v jadre, kde sú "ľahšie komponenty, ako kyslík, síra a kremík.,, (CMB). "Akumulujú ako sedimenty na podlahe oceánu, tieto" padajú "nahor od jadra na povrch plášťa, čo je nerovnomerné ako topografia zemského povrchu. Keď sa zhromaždí dostatok sedimentu, prepadá sa ako lavína do vonkajšieho jadra, čím sa ochladí. Niektorí teoretizujú, že "skutočne mohutné laviny CMB by mohli narušiť geodynamo a spôsobiť zrútenie zemského dipólového poľa."

Pomalé striedanie

Rozoznaný z magnetických podpisov nájdených na skalách a sedimentoch, vedci dnes vedia, že póly rutinne prepínajú miesta. V prípade zvratov, ktoré trvajú 200 000 rokov alebo viac, dôjde k zmene v období od 1 000 do 10 000 rokov:

Nie je to náhly skok, ale pomalý proces, počas ktorého sa intenzita poľa stane slabá, veľmi pravdepodobne sa pole stáva zložitejšou a môže na chvíľu zobrazovať viac ako dva póly a potom sa buduje silou a vyrovnáva sa opačným smerom.

Vzhľadom na slabú silu poľa v posledných storočiach niektorí vedci veria, že sa blížime k ďalšiemu dlhodobému výpadu. Mnohé z nich znižujú riziko pre človeka a konštatujú, že magnetosféra zriedka vymizne, takže život na Zemi zostáva vo veľkej miere chránený počas zvrátenia.

Ak by sa magnetické pole výrazne oslabovalo, mohli by sme (potenciálne) mať problémy. V skutočnosti niektorí vedci vyjadrili názor, že existuje "priama súvislosť medzi zánikom neandertálcov.,, a výrazné zníženie intenzity geomagnetického poľa, ku ktorému došlo presne v tom istom období."

Rýchle striedanie

V posledných rokoch vedci našli dôkaz, že zmeny magnetického pólu sa môžu vyskytnúť veľmi rýchlo, hoci nie je jasné, či zvyčajne vedú k úplnému zvráteniu.

V neskorých šesťdesiatych rokoch minulého storočia neďaleko dediny Laschamp v Massif-Central vo Francúzsku vedci zistili neúplné dôkazy, ktoré ich viedli k presvedčeniu o mimoriadne rýchlom, krátkodobom magnetickom zvratu, ku ktorému došlo pred pouhými 41 000 rokmi (asi v čase, keď neandertal zmizol Europe).

Ďalšie dôkazy o rýchlom posune pólov boli objavené v roku 1995 v tvrdej láve v Steens Mountain v Oregone. Tam magnetické kryštály v horninách naznačili, že došlo k super-rýchlemu magnetickému posunu, v ktorom sa póly pohybujú "viac ako 10 000 krát rýchlejšie ako normálne, pri šiestich stupňoch denne".

Pri tejto krivke by sa mohol vyskytnúť úplný magnetický posun mesiaca, skôr ako tisíce rokov, toľko vedcov bolo pochopiteľne skeptických - to znamená, že sa v roku 2010 v Battle Mountain v Nevade našiel ďalší dôkaz krátkodobých výkyvov, kde sa ukázalo, že "magnetické pole sa pohybovalo o 53 stupňov v jednom ročne."

Ešte nedávno v roku 2012 vedci znova navštívili akciu Laschamp, tentoraz skúmali sedimentové jadrá z Čierneho mora, ako aj ďalšie údaje z južného Pacifiku a severného Atlantiku a ich zistenia boli pozoruhodné:

Geometria poľa obrátenej polarity, s polárnymi líniami smerujúcimi opačným smerom v porovnaní s dnešnou konfiguráciou, trvala len asi 440 rokov a bola spojená s intenzitou poľa, ktorá bola iba štvrtina dnešnej oblasti.,,, Počas tohto obdobia bolo pole ešte slabšie, iba 5% dnešnej intenzity poľa. V dôsledku toho Zem takmer úplne stratila svoj ochranný štít pred tvrdými kozmickými lúčmi, čo viedlo k výrazne zvýšenej expozícii žiarenia.

Hoci neexistujú žiadne priame dôkazy o príčinnom vzťahu, čierne morské sedimentové jadrá tiež odhalili, že v približne rovnakom čase došlo k dvom ďalším "extrémnym scenárom"

V poslednej dobe ľadovej sa vyskytli početné prudké zmeny klímy.,, najväčšia sopečná erupcia na severnej pologuli za posledných 100 000 rokov.,, Neapol, Taliansko.,, [a] krátke a rýchle zvrátenie magnetického poľa Zeme.