Βαθιά κάτω από τα πόδια μας, ένας ανήσυχος ωκεανός από λιωμένο μέταλλο βοηθά στη διατήρηση της βιωσιμότητας της Γης. Το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη σχηματίζεται καθώς υγρός σίδηρος και νικέλιο κυκλοφορούν μέσω του εξωτερικού πυρήνα, παράγοντας ηλεκτρικά ρεύματα που δημιουργούν μια παγκόσμια μαγνητική ασπίδα. Αυτή η ασπίδα είναι ισχυρή, αλλά δεν είναι μόνιμα κλειδωμένη στη θέση της.
Οι γεωμαγνητικές αντιστροφές
Κατά καιρούς, ο βόρειος και ο νότιος μαγνητικός πόλος της Γης ανταλλάσσουν θέσεις σε γεγονότα που ονομάζονται γεωμαγνητικές αντιστροφές. Η ιστορία αυτών των αντιστροφών είναι γραμμένη στον ίδιο τον πλανήτη. Καθώς τα ιζήματα κατακάθονται στον πυθμένα και τα πετρώματα ψύχονται, μικροσκοπικά μαγνητικά ορυκτά μπορούν να ευθυγραμμιστούν με το πεδίο εκείνη τη στιγμή, διατηρώντας ένα στιγμιότυπο που οι επιστήμονες μπορούν να διαβάσουν εκατομμύρια χρόνια αργότερα. Αυτές οι αντιστροφές δεν είναι γρήγορες αλλαγές. Συνήθως εκτυλίσσονται σε διάστημα αρκετών χιλιάδων ετών καθώς το πεδίο εξασθενεί, γίνεται ασταθές και οι πόλοι μετατοπίζονται σε όλο τον κόσμο πριν σταθεροποιηθούν ξανά με τον αντίθετο προσανατολισμό.
Τα τελευταία 170 εκατομμύρια χρόνια, οι ερευνητές έχουν καταγράψει περίπου 540 αντιστροφές και πολλές θεωρούνταν ότι χρειάστηκαν περίπου 10.000 χρόνια για να ολοκληρωθούν.
Μια νέα μελέτη με επικεφαλής έναν γεωεπιστήμονα του Πανεπιστημίου της Γιούτα, σε συνεργασία με συνεργάτες από τη Γαλλία και την Ιαπωνία, υποδηλώνει ότι ορισμένες αντιστροφές κινήθηκαν με πολύ διαφορετικό ρυθμό. Η ομάδα εντόπισε παραδείγματα από περίπου 40 εκατομμύρια χρόνια πριν, στα οποία η μετάβαση εκτεινόταν πολύ περισσότερο, σε ορισμένες περιπτώσεις διαρκώντας περισσότερα από 70.000 χρόνια. Αυτό το εκτεταμένο χρονοδιάγραμμα αναδιαμορφώνει τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες σκέφτονται το μαγνητικό πεδίο που περιβάλλει τη Γη και βοηθά στον αποκλεισμό της ηλιακής ακτινοβολίας και των επιβλαβών σωματιδίων από το διάστημα.
Πιθανές επιπτώσεις στη ζωή και το κλίμα
Μια παρατεταμένη ασθενής φάση θα μπορούσε να έχει σημασία επειδή το μαγνητικό πεδίο λειτουργεί σαν ένα πλανητικό φίλτρο. Όταν παραπαίει, περισσότερα φορτισμένα σωματίδια μπορούν να φτάσουν στην ανώτερη ατμόσφαιρα, ενδεχομένως αλλάζοντας τις χημικές αντιδράσεις εκεί και αλλάζοντας τον τρόπο με τον οποίο η ενέργεια κινείται μέσω του κλιματικού συστήματος. Ορισμένες επιπτώσεις θα μπορούσαν επίσης να φτάσουν στη βιόσφαιρα, ειδικά για τα είδη που βασίζονται σε μαγνητικά σήματα.
Σύμφωνα με τον συν-συγγραφέα Peter Lippert, αναπληρωτή καθηγητή στο Τμήμα Γεωλογίας και Γεωφυσικής του Πανεπιστημίου της Γιούτα, μεγάλα διαστήματα μειωμένης γεωμαγνητικής θωράκισης πιθανότατα επηρέασαν την ατμοσφαιρική χημεία, τις κλιματικές διεργασίες και την εξέλιξη των ζωντανών οργανισμών.
«Το εκπληκτικό με το μαγνητικό πεδίο είναι ότι παρέχει το δίχτυ ασφαλείας έναντι της ακτινοβολίας από το διάστημα και ότι η ακτινοβολία παρατηρείται και υποτίθεται ότι κάνει κάθε είδους πράγματα. Εάν λαμβάνετε περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία που εισέρχεται στον πλανήτη, θα αλλάξει την ικανότητα πλοήγησης των οργανισμών», δήλωσε ο Lippert, επικεφαλής του Παλαιομαγνητικού Κέντρου της Γιούτα. «Ουσιαστικά λέει ότι εκθέτουμε υψηλότερα γεωγραφικά πλάτη ειδικότερα, αλλά και ολόκληρο τον πλανήτη, σε μεγαλύτερους ρυθμούς και μεγαλύτερες διάρκειες αυτής της κοσμικής ακτινοβολίας και επομένως είναι λογικό να περιμένουμε ότι θα υπάρξουν υψηλότερα ποσοστά γενετικής μετάλλαξης. Θα μπορούσε να υπάρξει ατμοσφαιρική διάβρωση».
Οι κλιματικές αλλαγές
«Αυτό το εύρημα αποκάλυψε μια εξαιρετικά παρατεταμένη διαδικασία αντιστροφής, αμφισβητώντας τη συμβατική κατανόηση και αφήνοντάς μας πραγματικά έκπληκτους», έγραψε ο Γιαμαμότο σε μια περίληψη που δημοσιεύτηκε από το Springer Nature.
Η έρευνα βασίζεται στην εργασία που διεξήγαγαν οι Yamamoto και Lippert κατά τη διάρκεια μιας επιστημονικής αποστολής γεώτρησης στον Βόρειο Ατλαντικό το 2012. Το έργο επικεντρώθηκε στην ανακατασκευή των κλιματικών συνθηκών κατά την Ηώκαινο Εποχή, η οποία διήρκεσε από 56 έως 34 εκατομμύρια χρόνια πριν. Η δίμηνη αποστολή πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο της Αποστολής 342 του Ολοκληρωμένου Προγράμματος Ωκεανικών Γεωτρήσεων. Οι ερευνητές πραγματοποίησαν γεωτρήσεις κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας στα ανοιχτά των ακτών της Νέας Γης, ανακτώντας πυρήνες ιζημάτων από βάθη έως και 300 μέτρα. Αυτές οι στρωματοποιημένες αποθέσεις διατηρούν μια λεπτομερή ιστορία του παρελθόντος της Γης, που σχηματίστηκε αργά κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών.
Διαβάζοντας τον Αρχαίο Μαγνητισμό της Γης
Ως παλαιομαγνητιστές, η δουλειά των Yamamoto και Lipperts ήταν να «μετρήσουν την κατεύθυνση και την ένταση του μαγνήτισης που διατηρείται σε αυτούς τους πυρήνες», δήλωσε ο Lippert. «Δεν γνωρίζουμε τι προκαλεί μια αντιστροφή. Οι μεμονωμένες αντιστροφές δεν διαρκούν τον ίδιο χρόνο, επομένως δημιουργείται αυτός ο μοναδικός γραμμωτός κώδικας. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις μαγνητικές κατευθύνσεις που διατηρούνται στα ιζήματα και να τις συσχετίσουμε με τη γεωλογική χρονική κλίμακα».
Αυτά τα ιζήματα φέρουν ένα αξιόπιστο μαγνητικό σήμα που είναι κλειδωμένο από μικροσκοπικούς κρυστάλλους μαγνητίτη που παράγονται από αρχαίους μικροοργανισμούς και από σκόνη και διάβρωση από τις ηπείρους. Σαν πυξίδα, η κατεύθυνση που δείχνουν αποκαλύπτει την πολικότητα της Γης κατά τη στιγμή που εναποτέθηκαν τα ιζήματα.
Καταγράφοντας μια Αναστροφή σε Αργή Κίνηση
Συνειδητοποίησαν ότι δεν επρόκειτο για συνηθισμένη αναστροφή και συνέλεξαν επιπλέον δείγματα σε εξαιρετικά λεπτή απόσταση, μόλις λίγα εκατοστά μεταξύ τους, για να καταγράψουν την ιστορία των ιζημάτων σε υψηλή ανάλυση.
Για να επιτύχουν αυτήν την ανάλυση και να ελέγξουν εάν η παράξενη μαγνητική συμπεριφορά οφειλόταν σε αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο ή στα ιζήματα. Σε επακόλουθη ανάλυση αυτών των πυρήνων για αρκετά χρόνια, ο Lippert και οι συνάδελφοί του επιβεβαίωσαν ότι κατέγραφαν αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο και κατασκεύασαν χρονοδιαγράμματα υψηλής ακρίβειας για δύο αναστροφές, η μία διάρκειας 18.000 ετών και η άλλη για 70.000 χρόνια.
Ενώ το εύρημα ήταν έκπληξη, μπορεί να μην ήταν απροσδόκητο, σύμφωνα με τη μελέτη. Υπολογιστικά μοντέλα του γεωδυναμικού της Γης - στον στροβιλιζόμενο εξωτερικό πυρήνα που παράγει τα ηλεκτρικά ρεύματα που υποστηρίζουν το μαγνητικό πεδίο - είχαν δείξει ότι οι διάρκειες των αναστροφών ποικίλλουν, με πολλές σύντομες, αλλά και περιστασιακές μεγάλες, παρατεταμένες μεταβάσεις, μερικές που διαρκούν έως και 130.000 χρόνια.
Με άλλα λόγια, ο γεωμαγνητισμός της Γης μπορεί να είχε πάντα αυτή την απρόβλεπτη σειρά, αλλά οι επιστήμονες δεν το είχαν πιάσει το έχει κρύψει στα βράχια μέχρι τώρα.
www.worldenergynews.gr
