Peter Tucker
0 
1670
405
Liksom den osynliga kraftskölden kring Death Star, omger och skyddar jordens magnetfält vår planet från de hetaste, mest statiskt laddade partiklarna som solen kan kasta vår väg. Denna sköld - den naturliga produkten av smält järn som virvlar runt planetens kärna - har haft ryggen i miljarder år och hindrat Jorden från att bli en bestrålad, elektrifierad ödemark. Men då och då släpper den skölden sin skydd.
Några gånger varje miljon år eller så vänder jordens magnetfält polariteten. Föreställ dig att en gigantisk stångmagnet inuti vår planet blev vänd upp och ner; järnmolekyler i jordens yttre kärna skulle byta riktning, den magnetiska nordpolen skulle bli den magnetiska sydpolen, och de osynliga energiströmmarna som utgör vår planet magnetiska rustning skulle trassla och bryta, och potentiellt minska sköldens skyddsstyrka med upp till 90 procent , tidigare studerade har föreslagit. [6 Visions of Earth's Core]
Lyckligtvis är fulla reverseringar ovanliga och utvecklas långsamt under tusentals år. (Den sista fullständiga vändningen inträffade för ungefär 780 000 år sedan.) Men enligt en ny studie publicerad måndag (20 augusti) i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences kan delvis eller tillfällig förskjutning i jordens magnetiska poler inträffa mycket, mycket snabbare än vad man tidigare trodde var möjligt - potentiellt inom en enda mänsklig livstid.
I den nya studien analyserade ett internationellt team av forskare 16 000 år av geomagnetisk historia kodad i atomerna i en forntida stalagmit i Kina. Denna berättelse skriven i sten berättade för dem att en gång, för cirka 98 000 år sedan, planetens magnetfält plötsligt vred polaritet på så lite som 100 år - ungefär 30 gånger snabbare än den allmänt förväntade hastigheten och 10 gånger snabbare än vad man trodde vara snabbast möjliga ränta.
"Skivan ger viktiga insikter om forntida magnetfältbeteende, vilket har visat sig variera mycket snabbare än tidigare trott," sa medförfattaren Andrew Roberts, professor i jordvetenskap vid Australian National University, i ett uttalande.
En kaotisk historia
I sin nya studie undersökte Roberts och ett stort team av kollegor från Kina och Taiwan cirka 16 000 tidigare odokumenterade år av jordens magnetiska historia. För sin historielärare valde de en forntida, gul stalagmit som växte ut ur en grotta i sydvästra Kina mellan cirka 91 000 och 107 000 år sedan. Genom att datera och analysera de järnbärande mineralerna i stalagmiten kunde teamet upptäcka periodiska variationer i riktningen i vilken jordens magnetfält strömmade vid tidpunkten då mineralerna bildades. (Magnetiska mineraler orienterar sig i olika riktningar beroende på var Jordens magnetiska poler är vid den tiden.)
Teamet fann att jordens magnetiska polaritet skiftade flera gånger under den 16 000-åriga perioden, vilket inte var någon överraskning för dem. Chocken uppstod för cirka 98 000 år sedan, då en enorm förändring i polaritet inträffade under en period på mindre än 200 år - möjligen inom 100 år.
"En sådan extremt snabb polaritetsdrift har inte visats tidigare," skrev forskarna i sin nya studie.
Att veta att vår planet är kapabel till sådana spontana magnetiska raserianfall är viktigt, främst för att vår magnetiska sköld kan minska till cirka 10 procent effektivitet när den är i mitten av en vändning. Lyckligtvis räcker inte den försvagningen för att hota livet på jorden; trots allt, påpekade Roberts, har planetens magnetfält vänt periodvis i miljarder år, och livet kvarstår fortfarande. Mänsklig teknik kan å andra sidan ha en tuffare tid att hantera.
Biljoner dollar i skada
Solväderhändelser, som solfällningar och solvindstormar, inträffar när eldhettiga, överladdade energipartiklar spränger ut ur solens yta och susar över rymden på en kollisionsbana mot jorden. Även när vår planets magnetfält är på sitt starkaste, kan en tillräckligt kraftig solstorm riva rätt förbi dessa försvar och orsaka förödelse över allt elektriskt.
Den överspänningen av laddade partiklar kan surra radiosignaler, steka satellit- och rymdskeppsinstrument och överbelasta strömbrytare för att ta ner hela elnät. Det var exakt vad som hände den 13 mars 1989, då en massiv solstorm sprickade genom atmosfären och slog ut strömmen i Quebec, Kanada, i 9 timmar. En tidigare, ännu större solstorm 1859, känd som Carrington-händelsen, orsakade enligt uppgift telegrafledningar till kortslutning runt om i USA och kastade bort gnistor som startade bränder och elektrokuterade kontorsarbetare.
Stormar som är mycket mindre kraftfulla än dessa kan orsaka mycket mer skada om de råkar träffa medan jordens magnetfält var mitt i en vändning, sade Roberts. Resultatet skulle troligen bli miljarder dollar i skada på vår elektriska infrastruktur, och just nu finns det ingen plan för att hantera en händelse av den storleken.
"Förhoppningsvis är en sådan händelse långt i framtiden och vi kan utveckla framtida tekniker för att undvika stora skador," avslutade Roberts. Håll fingrarna (men inte dina magnetfältlinjer) korsade.