Leedsin yliopiston ja Kalifornian yliopiston San Diegon uusi tutkimus osoittaa, että maapallon magneettikentän suunnan muutokset voivat tapahtua 10 kertaa nopeammin kuin aiemmin ajateltiin.
Heidän tutkimuksensa tarjoaa uusia näkemyksiä 2800 kilometrin päässä planeetan pinnasta pyörivään raudan virtauksesta ja siitä, kuinka se on vaikuttanut magneettikentän liikkeeseen viimeisen sadan tuhannen vuoden aikana.
Magneettikentämme luodaan ja ylläpidetään sulan metallin konvektiivisella virtauksella, joka muodostaa maan ulkoisen ytimen. Nestemäisen raudan liikkeet luovat kentälle syöttäviä sähkövirtoja, jotka auttavat suunnistamaan navigointijärjestelmiä myös suojaamaan meitä haitalliselta maan ulkopuoliselta säteilyltä ja pitämään ilmakehän paikoillaan.
Magneettikenttä muuttuu jatkuvasti. Satelliitit tarjoavat nyt uusia keinoja sen nykyisten siirtymien mittaamiseksi ja seuraamiseksi, mutta kenttä on ollut olemassa jo kauan ennen keinotekoisten tallennuslaitteiden keksimistä. Kaatamaan kentän kehityksen taaksepäin geologisen ajan kuluessa, tutkijat analysoivat saostumien, laavavirtausten ja keinotekoisten esineiden kirjaamia magneettikenttiä. Maan pääkentän signaalin tarkka seuranta on erittäin haastavaa, ja tämän vuoksi tämän tyyppisissä analyyseissä arvioitavasta kentänmuutosnopeudesta keskustellaan edelleen.
Nyt Dr. Chris Davis, Leedsin apulaisprofessori ja professori Catherine Constable of the H. Scripps, Kalifornian yliopisto, San Diego, suhtautui eri tavalla. He yhdistivät kentänmuodostusprosessin tietokonesimulaatiot äskettäin julkaistun jälleenrakennuksen kanssa Maan magneettikentän muutoksista viimeisen 100 000 vuoden aikana.
Heidän tutkimuksensa, julkaistu Nature Communications -lehdessä, osoittavat, että maapallon magneettikentän suunnan muutokset ovat saavuttaneet nopeuden, joka on 10 kertaa nopein virran heilahtelu, jopa yksi aste vuodessa.
Ne osoittavat, että nämä nopeat muutokset liittyvät magneettikentän paikalliseen heikkenemiseen. Tämä tarkoittaa, että nämä muutokset tapahtuivat yleensä silloin, kun kenttä muutti napaisuutta, tai geomagneettisten poikkeamien aikana, kun dipolin akseli, joka vastaa voimajohtoja, jotka esiintyvät yhdessä magneettinavassa ja yhtyvät toiseen, liikkuu kaukana paikoista pohjoiseen ja etelään. maantieteelliset pylväät.
Näyttävin esimerkki tästä heidän tutkimuksessaan on geomagneettikentän suunnan äkillinen muutos noin 2,5 astetta vuodessa 39 000 vuotta sitten. Tämä muutos liittyi paikallisesti heikkoon kentänvoimakkuuteen rajoitetulla alueellisella alueella Keski-Amerikan länsirannikon lähellä ja seurasi globaalia Lashamp-retkeä - lyhyt muutos maan magneettikentässä noin 41 000 vuotta sitten.
Mainosvideo:
Tällaiset tapahtumat paljastetaan kentän tietokonesimulaatioissa, jotka voivat paljastaa paljon enemmän yksityiskohtia niiden fyysisestä alkuperästä kuin rajoitettu paleomagneettinen rekonstruktio.
Niiden yksityiskohtainen analyysi osoittaa, että nopeimmat suunnanmuutokset liittyvät vastavirtauspisteiden liikkumiseen nesteytimen pintaa pitkin. Nämä täplät ovat yleisempiä alemmilla leveysasteilla, mikä viittaa siihen, että tulevien suunnan nopeiden muutosten etsien tulisi keskittyä näihin alueisiin.
Maapallo- ja ympäristökoulun tohtori Davis sanoi:”Meillä on hyvin puutteellinen tieto magneettikentästämme 400 vuoteen sitten. Koska nämä nopeat muutokset edustavat joitain nestemäisen ytimen äärimmäisistä ominaisuuksista, ne voivat tarjota tärkeitä oivalluksia maan sisäosien käyttäytymiseen."
Professori Constable sanoi:”Voi olla erittäin vaikea ymmärtää, heijastavatko magneettikentän tietokonesimulaatiot tarkasti geomagneettisen kentän fysikaalista käyttäytymistä, kuten geologiset tiedot osoittavat.
”Mutta tässä tapauksessa onnistuimme pääsemään yhteisymmärrykseen sekä muutosnopeudesta että äärimmäisten tapahtumien yleisestä sijainnista useissa tietokonesimulaatioissa. Lisäselvitys dynamiikan kehityksestä näissä simulaatioissa tarjoaa hyödyllisen strategian dokumentoidakseen, kuinka nopea muutos tapahtuu ja havaitaanko se myös vakaan magneettisen polaarisuuden aikoina, kuten tänään koemme.