Γεωμαγνητική αντιστροφή

Η γεωμαγνητική αναστροφή είναι μια αλλαγή στο μαγνητικό πεδίο ενός πλανήτη, έτσι ώστε οι θέσεις του μαγνητικού βορρά και του μαγνητικού νότου να εναλλάσσονται.

Αυτό συνέβη 183 φορές τα τελευταία 83 εκατομμύρια χρόνια, δηλαδή κατά μέσο όρο περίπου δύο ή τρεις φορές ανά εκατομμύριο χρόνια. Πριν από μια αλλαγή του μαγνητικού πεδίου, το μαγνητικό πεδίο της Γης γίνεται ασθενέστερο και κινείται όπως μια περιστρεφόμενη κορυφή πριν πέσει. Οι επιστήμονες το γνωρίζουν αυτό ως αποτέλεσμα των μελετών του μαγνητισμού στον πυθμένα της θάλασσας, κοντά στη μεσοατλαντική ράχη. Η λάβα κινείται αργά έξω από αυτή τη ρωγμή (κενό στον πυθμένα της θάλασσας) και στη συνέχεια ψύχεται με τα μόρια του οξειδίου του σιδήρου να είναι όλα στραμμένα προς τη νέα κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου της Γης. Μπορούμε να εξετάσουμε την ιστορία αυτού του μαγνητικού πεδίου σήμερα για να ανατρέξουμε στις πολλές ανατροπές στο παρελθόν.

Οι αναστροφές συμβαίνουν σε διαστήματα από λιγότερο από 0,1 εκατομμύρια χρόνια έως και 50 εκατομμύρια χρόνια. Αυτές οι περίοδοι ονομάζονται χρόνια.

Δεν υπάρχει κανένα μοτίβο σε αυτές τις αλλαγές, οι οποίες φαίνεται να λαμβάνουν χώρα τυχαία. Οι χρόνοι διαρκούν από 0,1 έως 1 εκατομμύριο χρόνια (βλ. διάγραμμα) με μέσο όρο 450.000 χρόνια. Οι περισσότερες ανατροπές διαρκούν μεταξύ 1.000 και 10.000 ετών.

Η πιο πρόσφατη, η αντιστροφή Brunhes-Matuyama, συνέβη πριν από 780.000 χρόνια και μπορεί να συνέβη πολύ γρήγορα, μέσα σε μια ανθρώπινη ζωή. Μια σύντομη πλήρης αντιστροφή, γνωστή ως γεγονός Laschamp, συνέβη μόλις πριν από 41.000 χρόνια κατά τη διάρκεια της τελευταίας παγετώδους περιόδου. Αυτή η αντιστροφή διήρκεσε μόνο περίπου 440 χρόνια με την πραγματική αλλαγή της πολικότητας να διαρκεί περίπου 250 χρόνια. Κατά τη διάρκεια αυτής της αλλαγής η ισχύς του μαγνητικού πεδίου εξασθένησε στο 5% της σημερινής του ισχύος. Οι σύντομες διαταραχές που δεν οδηγούν σε αντιστροφή ονομάζονται γεωμαγνητικές εξάρσεις.



 Γεωμαγνητική πολικότητα κατά τη διάρκεια των τελευταίων 5 εκατομμυρίων ετών (Πλειόκαινο και Τεταρτογενές, τέλη του Καϊνοζωικού). Σκούρες περιοχές = περίοδοι όπου η πολικότητα ταιριάζει με τη σημερινή Ανοιχτές περιοχές = περίοδοι όπου η πολικότητα αντιστρέφεταιZoom
Γεωμαγνητική πολικότητα κατά τη διάρκεια των τελευταίων 5 εκατομμυρίων ετών (Πλειόκαινο και Τεταρτογενές, τέλη του Καϊνοζωικού). Σκούρες περιοχές = περίοδοι όπου η πολικότητα ταιριάζει με τη σημερινή Ανοιχτές περιοχές = περίοδοι όπου η πολικότητα αντιστρέφεται

Αρχεία του παρελθόντος

Η καταγραφή των γεωμαγνητικών αναστροφών στο παρελθόν έγινε για πρώτη φορά αντιληπτή παρατηρώντας τις αναστροφές των μαγνητικών λωρίδων στον πυθμένα του ωκεανού. Αυτό οδήγησε σύντομα στην ανάπτυξη της θεωρίας της τεκτονικής των πλακών. Ο σχετικά σταθερός ρυθμός με τον οποίο εξαπλώνεται ο θαλάσσιος πυθμένας προκαλεί "λωρίδες" στο βασάλτη. Από αυτά τα μαγνητικά πεδία του παρελθόντος μπορεί να συναχθεί η πολικότητα. Τα δεδομένα λαμβάνονται με τη ρυμούλκηση ενός μαγνητόμετρου κατά μήκος του πυθμένα της θάλασσας.

Κανένας υφιστάμενος μη βυθιζόμενος θαλάσσιος πυθμένας δεν έχει ηλικία μεγαλύτερη από περίπου 180 εκατομμύρια χρόνια, οπότε χρησιμοποιούνται άλλες μέθοδοι για την ανίχνευση παλαιότερων ανατροπών. Τα περισσότερα ιζηματογενή πετρώματα έχουν μικροσκοπικές ποσότητες ορυκτών πλούσιων σε σίδηρο. Ο προσανατολισμός τους αντανακλά το μαγνητικό πεδίο όταν σχηματίστηκαν. Τα πετρώματα διατηρούν αυτή την καταγραφή, εκτός αν μεταβληθούν από κάποια μεταγενέστερη διαδικασία.

Superchrons

Ο υπερσύχρονος είναι ένα διάστημα πολικότητας που διαρκεί τουλάχιστον 10 εκατομμύρια χρόνια. Υπάρχουν δύο καθιερωμένα υπερχρόνια, το Κρητιδικό Κανονικό και το Κιαμάν.

Το Κρητιδικό Κανονικό (που ονομάζεται επίσης Κρητιδικό Υπερχρόνο ή C34) διήρκεσε σχεδόν 40 εκατομμύρια χρόνια. Μεταξύ του Κρητιδικού Κανονικού και του παρόντος, η συχνότητα αυξήθηκε γενικά αργά.

Η αντίστροφη υπερχρονική περίοδος του Κιαμάν διήρκεσε από τα τέλη του ανθρακικού έως τα τέλη του Πέρμιου. Δηλαδή περισσότερο από 50 εκατομμύρια χρόνια, από 312 έως 262 εκατομμύρια χρόνια πριν (mya). Το μαγνητικό πεδίο είχε αντιστρέψει την πολικότητα. Η ονομασία "Kiaman" προέρχεται από το αυστραλιανό χωριό Kiama, όπου βρέθηκαν το 1925 μερικά από τα πρώτα γεωλογικά στοιχεία του υπερχρόνου.



Γεωμαγνητική πολικότητα από το μέσο ΙουρασικόZoom
Γεωμαγνητική πολικότητα από το μέσο Ιουρασικό

Προκαλεί

Το μαγνητικό πεδίο της Γης και των άλλων πλανητών που έχουν μαγνητικά πεδία προκαλείται από τη δυναμική δράση του λιωμένου σιδήρου στον πλανητικό πυρήνα. Αυτή η συναγωγή (κίνηση) δημιουργεί ηλεκτρικά ρεύματα τα οποία με τη σειρά τους δημιουργούν μαγνητικά πεδία. Στις προσομοιώσεις των πλανητικών δυναμικών, εμφανίζονται αντιστροφές από την υποκείμενη δυναμική. Για παράδειγμα, ο Gary Glatzmaier και ο συνεργάτης του Paul Roberts του UCLA έτρεξαν ένα αριθμητικό μοντέλο της σύζευξης μεταξύ ηλεκτρομαγνητισμού και ρευστοδυναμικής στο εσωτερικό της Γης. Η προσομοίωσή τους αναπαρήγαγε βασικά χαρακτηριστικά του μαγνητικού πεδίου για περισσότερα από 40.000 χρόνια προσομοιωμένου χρόνου και το πεδίο που δημιουργήθηκε από τον υπολογιστή αντιστράφηκε. Παγκόσμιες αντιστροφές του πεδίου σε ακανόνιστα χρονικά διαστήματα έχουν επίσης παρατηρηθεί σε ένα εργαστηριακό πείραμα υγρού μετάλλου VKS2.



Επιπτώσεις στη ζωή

Από όσο γνωρίζουμε, δεν υπάρχει καμία επίδραση στη ζωή. Έχουν γίνει μελέτες για να διαπιστωθεί αν οι ανατροπές σχετίζονται με οποιονδήποτε τρόπο με γεγονότα εξαφάνισης. Η στατιστική ανάλυση δεν δείχνει καμία ένδειξη για συσχέτιση μεταξύ αναστροφών και εξαφανίσεων.



Ερωτήσεις και απαντήσεις

Ερ: Τι είναι η γεωμαγνητική αναστροφή;


A: Η γεωμαγνητική αναστροφή είναι μια αλλαγή στο μαγνητικό πεδίο ενός πλανήτη, έτσι ώστε οι θέσεις του μαγνητικού βορρά και του μαγνητικού νότου να εναλλάσσονται.

Ερ: Πόσο συχνά συμβαίνουν αυτές οι αντιστροφές;


Α: Οι αντιστροφές συμβαίνουν περίπου δύο ή τρεις φορές ανά εκατομμύριο χρόνια, με διαστήματα που κυμαίνονται από λιγότερο από 0,1 εκατομμύρια χρόνια έως και 50 εκατομμύρια χρόνια.

Ερ: Πόσος χρόνος χρειάζεται για να συμβεί μια αντιστροφή;


Α: Οι περισσότερες αντιστροφές χρειάζονται μεταξύ 1.000 και 10.000 ετών για να συμβούν. Η πιο πρόσφατη, η αντιστροφή Brunhes-Matuyama, συνέβη πριν από 780.000 χρόνια- και μπορεί να συνέβη πολύ γρήγορα, μέσα σε μια ανθρώπινη ζωή.

Ερ: Ποιο είναι ένα παράδειγμα σύντομης πλήρους αντιστροφής;


Α: Μια σύντομη πλήρης αντιστροφή, γνωστή ως γεγονός Laschamp, συνέβη μόλις πριν από 41.000 χρόνια κατά τη διάρκεια της τελευταίας παγετώδους περιόδου. Αυτή η αντιστροφή διήρκεσε μόνο περίπου 440 χρόνια με την πραγματική αλλαγή της πολικότητας να διαρκεί περίπου 250 χρόνια.

Ερ: Πόσο αδύναμο ήταν το μαγνητικό πεδίο της Γης κατά τη διάρκεια αυτής της αλλαγής;


Α: Κατά τη διάρκεια αυτής της αλλαγής η ισχύς του μαγνητικού πεδίου εξασθένησε στο 5% της σημερινής του ισχύος.

Ερ: Τι είναι τα χρόνια;


Α: Οι χρόνοι είναι περίοδοι που κυμαίνονται από 0,1 έως 1 εκατομμύριο έτη με μέσο όρο 450.000 έτη μεταξύ τους, όταν οι αντιστροφές συμβαίνουν τυχαία χωρίς κανένα μοτίβο ή κανονικότητα.

Ε: Τι είναι οι γεωμαγνητικές εξάρσεις;


Α: Οι γεωμαγνητικές εξάρσεις είναι σύντομες διαταραχές που δεν καταλήγουν σε πλήρεις αντιστροφές, αλλά εξακολουθούν να προκαλούν αλλαγές στον μαγνητισμό της Γης

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3