Jordens magnetosfär ger inte bara vår planet magnetiska nord- och sydpoler. Det skyddar oss också från solvind och kosmisk strålning. Men den osynliga kraften försvagas snabbt. Och så mycket att forskare till och med börjar säga att magnetfältet efter en tid kan vända och planetens poler kommer att byta plats.
Så galen som det låter har detta hänt tidigare. Förra gången inversionen ägde rum var för cirka 780 000 år sedan och enligt vissa forskare kan det inträffa igen om cirka 40 000 år. Med det senare är forskarna inte säkra, och det är denna osäkerhet som får dem att leta efter svar. Samtidigt säger forskarna att även om denna omvändning av polaritet sker i framtiden, kommer det inte att ske snabbt, utan över flera tusen år.
Av särskilt intresse för forskare för tillfället är den så kallade South Atlantic Anomaly (SAA) - ett enormt område av planetens magnetfält som sträcker sig från Chile till Zimbabwe. Det är detta fenomen som enligt forskare nu får jordens magnetfält att försvagas. Här är styrkan så svag att den utgör ett hot mot kretsloppssatelliter som kan passera genom den. Forskarna delade sitt arbete i tidskriften Geophysical Review Letters.
Föreställ dig att jordens magnetosfär är en apelsinskal. Allt som är under denna hud är skyddat från skadliga påverkan från utsidan. SAA är i sin tur en djup tand i denna hud. Alla satelliter i jordens låga jordbana ligger också under huden, men passerar genom SAA (tand i huden) och går ut under dess skydd, och deras elektronik blir försvarslös mot de destruktiva strömmarna från rymden. Det är därför alla fordon stänger av sitt arbete när de flyger över SAA.
”Vi har visat länge att magnetfältet i detta område förändras. Men vi visste inte om detta alltid var typiskt för den här regionen eller om det var ett särskilt fenomen, säger fysiker Vincent Hare från University of Rochester (USA).
En av orsakerna till att forskare vet lite om magnetfältets historia i denna region av jorden är bristen på arkeomagnetiska data - fysiska bevis om jordens magnetism som kan bevaras i arkeologiska reliker från det förflutna.
Ändå har ett sådant bevis från det förflutna överlevt, och det är förknippat med det forntida afrikanska folket som bodde i dalen Limpopofloden, som sträckte sig över territorierna i Zimbabwe, Sydafrika och Botswana - regioner som för närvarande ligger i den södra atlantiska avvikelsen.
Livet i Afrika har alltid varit svårt. Men för ungefär 1000 år sedan, när invånarna på dessa platser mötte särskilda miljöproblem, utförde de heliga ritualer. Under särskilt torra årstider brände människor sina lerahus och spannmålsförvaring och försökte därmed vädja gudarna och övertyga dem att ge de efterlängtade regnen. Visst har dessa forntida afrikaner inte ens misstänkt att de med sina ritualer skulle skapa en ovärderlig grund för vetenskaplig forskning för dem som kommer att leva flera århundraden efter dem.
Kampanjvideo:
Lera, som allt som finns på jorden, har en uttalad energi och har sitt eget informationsfält, som bland annat kan innehålla information om planetens magnetfält.
”När du värmer lera till en viss temperatur stabiliserar du faktiskt de magnetiska mineraler som den innehåller. I dessa mineraler raderas och skrivs den 'intryckta' informationen om magnetfältet med fältets nuvarande tillstånd, förklarar geofysiker John Tarduno.
Med andra ord, analysen av dessa leraföremål gör det möjligt för forskare att inte bara ta reda på mer om de kulturella egenskaperna hos forntida människor som bodde för tusentals år sedan i Sydafrika, utan också lära sig om jordens magnetfält vid den tiden.
”Vi letade efter tecken på repetitivt beteende eftersom vi tror att de är orsaken till förekomsten av den sydatlantiska anomalin idag. Och vi hittade dem verkligen. Denna information hjälper oss att kontextualisera de aktuella förändringarna i magnetfältet, säger Tarduno.
Studien visade att den nuvarande försvagningen i SAA inte är ett separat fenomen i jordens historia, men har inträffat flera gånger tidigare. Liknande förändringar, säger forskare, borde ha observerats under 400-450 år. n. BC, 700-750 f. Kr. n. e. såväl som 1225-1550. n. e. Och denna information indikerar att platsen för South Atlantic Anomaly inte är en enkel geografisk fluke.
”Vi börjar få starka bevis på att Afrika har något ovanligt. Något som kan ha en betydande inverkan på det totala tillståndet i jordens magnetfält, tillägger Traduno.
Det finns ett antagande om att försvagningen av planetens magnetfält, som har observerats under ungefär de senaste 160 åren, orsakas av de så kallade "afrikanska låghastighetsmantelprovinserna" eller afrikanska superplanter (heta mantelflöden som rör sig från basen på manteln vid jordens kärna, oavsett konvektiva strömmar i manteln) som ligger på ett djup cirka 2900 kilometer under den afrikanska kontinenten.
”Den här geologiska funktionen måste vara flera tiotals miljoner år gammal. Det sträcker sig i tusentals kilometer, men har mycket distinkta gränser, säger forskare.
Dessa täta strömmar finns i gränsskiktet mellan manteln och planetens kärna och kan enligt vissa antaganden på något sätt orsaka störningar i de intraterrestriska källorna som genererar den. Men innan vi kan veta allt säkert kommer det att ta mer än ett dussin storskalig vetenskaplig forskning.
Experter säger att enligt idén om en polbyte kommer början av denna händelse att initieras av processer som sker direkt i själva kärnan på planeten, men resultaten från den senaste studien antyder att allt som händer med magnetfältet runt jorden är starkt associerat med fenomen som inträffar i vissa områden. gränsområdet mellan kärnan och manteln. Om detta är sant, skulle knappt någon ha trott att vi skulle vara skyldiga lösningen av denna komplexa gåta till en vanlig forntida ritual som praktiserades för ett årtusende sedan. Men forskare är ännu inte redo att besvara frågan om vad allt detta betyder för vår framtid.
”Vi vet nu att dessa förändringar i magnetfältet har skett flera gånger tidigare. Och den sista av dem har observerats under de senaste 160 åren. Baserat på detta kan vi dra slutsatsen att alla dessa händelser är en del av en helhet, något större,”säger forskarna.
"Men det är för tidigt att säga om dessa förändringar faktiskt kommer att leda till en förändring av planetens poler."
Nikolay Khizhnyak
