Φορητό Ψηφιακό Πλανητάριο - Planetarium On The Go         English version

instagram

Τα τελευταία χρόνια ο Βόρειος Μαγνητικός Πόλος μετατοπίζεται προς την Σιβηρία με μεγάλη ταχύτητα. Ο Μαγνητικός Πόλος μετατοπίζεται συνεχώς, μα το 1990 ο ρυθμός μετατόπισης επιταχύνθηκε ξαφνικά. Οι επιστήμονες βρήκαν πρόσφατα την εξήγηση αυτού του φυσικού φαινομένου.

 

2020 earth geomagnetic field

Credit: Peter Reid, The University of Edinburgh 

Η Γη είναι σαν ένας τεράστιος ραβδωτός μαγνήτης. Το μαγνητικό πεδίο δημιουργείται βαθιά μέσα στη Γη στον εξωτερικό πυρήνα. Ο εσωτερικός πυρήνας αποτελείται από συμπαγή σίδηρο, αλλά στον εξωτερικό πυρήνα όπου οι πιέσεις είναι χαμηλότερες το μέταλλο είναι ρευστό. Η θερμότητα από τον εσωτερικό πυρήνα (5.700 °C) μεταφέρεται στον μανδύα (3.500 °C) μέσω του ενδιάμεσου λιωμένου εξωτερικού πυρήνα με ρεύματα μεταφοράς. Ζεστό υλικό αναβαίνει και κρύο υλικό κατεβαίνει. Αυτή η ροή του λιωμένου σιδήρου παράγει ηλεκτρικά ρεύματα, τα οποία σε συνδυασμό την περιστροφής της Γης παράγουν ένα σταθερό μαγνητικό πεδίο. Μα όχι τελείως σταθερό, διακυμάνσεις στα ρεύματα μεταφοράς και λοβοί υλικού στον μανδύα επηρεάζουν το γήινο μαγνητικό πεδίο.

2020 Earth core

Το εσωτερικό της Γης. Credit: Wikimedia Commons

Ο μαγνητικός πόλος ορίζεται ως το μέρος όπου το μαγνητικό πεδίο είναι κάθετο στην επιφάνεια. Καθώς το μαγνητικό πεδίο παράγεται εν μέρει από την περιστροφή της Γης, οι μαγνητικοί πόλοι είναι κοντά στους γεωγραφικούς πόλους. Η θέση του μαγνητικού βόρειου πόλου μετρήθηκε για πρώτη φορά με πυξίδες το 1831. Σήμερα έχουμε ακριβείς δορυφορικές μετρήσεις από τους δορυφόρους Swarm της ESA (Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος).

2020 path geomagnetic pole

Μετατόπιση το Μαγνητικού Βόρειου Πόλου. Credit: Livermore et al.

Από το 1830 μέχρι το 1990 ο Βόρειος Μαγνητικός Πόλος κινούνταν στην περιοχή του Καναδά με ρυθμό περί τα 15 km ανά έτος. Μα το 1990 η μετατόπιση επιταχύνθηκε ξαφνικά στα 60 km ανά έτος. Το 2017 πέρασε 390 km νότια του γεωγραφικού πόλου, κινούμενος πλέον προς την περιοχή της Σιβηρίας.

Οι επιστήμονες βρήκαν ότι υπάρχουν δύο λοβοί υλικού βαθιά στον μανδύα, κοντά στο όριο πυρήνα/μανδύα. Ο ένας βρίσκεται κάτω από τον Καναδά και ο άλλος κάτω από τη Σιβηρία. Ο κάθε λοβός προκαλεί ένα εξόγκωμα στο μαγνητικό πεδίο. Σαν δύο βουνά με έναν αυχένα μεταξύ τους, με τον μαγνητικό πόλο να βρίσκεται σε αυτόν τον αυχένα. Καθώς οι λοβοί αλλάζουν αργά το σχήμα τους, αυξάνεται η μειώνεται η ένταση των εξογκωμάτων, με αποτέλεσμα ο μαγνητικός πόλος να μετακινείται ανάμεσά τους.

2020 magnetic blobs

Δύο μαγνητικοί λοβοί, ένας κάτω από τον Καναδά και ένας κάτω από τη Σιβηρία, μεταβάλλουν την έντασή τους με το χρόνο, επηρεάζοντας τη θέση του Μαγνητικού Βόρειου Πόλου. Credit: ESA/ Livermore et al.

Το 1990 αλλαγές στη ροή του λιωμένου υλικού στο εσωτερικό της Γης, επιμήκυναν ακτινωτά τον λοβό του Καναδά, δηλαδή προς το κέντρο και προς την επιφάνεια της Γης. Αυτό μείωσε την επιφανειακή επιρροή του, με αποτέλεσμα να αυξηθεί η επιρροή του λοβού της Σιβηρίας και ο πόλος επιτάχυνε την μετατόπισή του προς αυτή την κατεύθυνση. Τα μοντέλα προβλέπουν για τα επόμενα χρόνια περαιτέρω μετακίνηση προς τη Σιβηρία για άλλα 400 με 700 km.

Τι σημαίνει η γρήγορη μετατόπιση του Μαγνητικού Πόλου, μας επηρεάζει με κάποιο τρόπο; Σίγουρα επηρεάζει τους επιστήμονες, καθώς πρέπει να αναθεωρούν συχνότερα τους μαγνητικούς χάρτες, τους οποίους χρησιμοποιούν τα κινητά μας για καλύτερη πλοήγηση. Μα αυτό αφορά τους επιστήμονες και τους τεχνικούς, εμείς δεν καταλαβαίνουμε κάτι στην καθημερινότητά μας.

Επίσης, η επιτάχυνση της μετατόπισης του πόλου δεν συνδέεται με επικείμενη αναστροφή του γήινου μαγνητικού πεδίου. Τα τελευταία 7.000 χρόνια έχουμε παρατηρήσει άλλες δύο περιόδους γρήγορης μετατόπισης του μαγνητικού πόλου και καθώς η τελευταία αναστροφή του γήινου μαγνητικού πεδίου συνέβη πριν από 800.000 χρόνια, είναι μάλλον απίθανο τα δύο φαινόμενα να συνδέονται μεταξύ τους.

Το πως ήταν στο παρελθόν το μαγνητικό πεδίο το γνωρίζουμε από ηφαιστειακά πετρώματα. Καθώς η λάβα κρυώνει, ο σίδηρος στα πετρώματα προσανατολίζεται σύμφωνα με το μαγνητικό πεδίο της Γης και έτσι μπορούμε να μετρήσουμε τόσο την ένταση όσο και τον προσανατολισμό του μαγνητικού πεδίου τη στιγμή της στερεοποίησης. Την ηλικία των πετρωμάτων την προσδιορίζουμε με ραδιοχρονολόγηση. Στοιχεία για την ιστορία του μαγνητικού πεδίου παίρνουμε επίσης και από ιζηματογενή πετρώματα αλλά και από πυρήνες γεωτρήσεων πάγου.

Συνεπώς η μετατόπιση του Μαγνητικού Πόλου που παρατηρούμε σήμερα είναι ένα σύνηθες φυσικό φαινόμενο που έχουμε παρατηρήσει και στο παρελθόν.

Το ίδιο και η αναστροφή του μαγνητικού πεδίου. Με τον όρο αναστροφή εννοούμε την αλλαγή πολικότητας, δηλαδή ο βόρειος μαγνητικός πόλος να γίνεται νότιος και το ανάποδο (στο μαγνητικό πεδίο του Ήλιου αυτό συμβαίνει κάθε 11 περίπου χρόνια). Τα τελευταία 180 εκατομμύρια χρόνια έχουμε παρατηρήσει εκατοντάδες αναστροφές στο γήινο μαγνητικό πεδίο, που δεν συμβαίνουν όμως περιοδικά, αλλά τυχαία. Τα διαστήματα ανάμεσα στις αναστροφές κυμαίνονται από λιγότερο από 100.000 χρόνια μέχρι 50 εκατομμύρια χρόνια. Δηλαδή η αναστροφή του γήινου μαγνητικού πεδίου μπορεί να ξεκινήσει αύριο, μπορεί όμως και σε 50 εκατομμύρια χρόνια.

Μα όποτε και να συμβεί, δεν διατρέχει κανένα κίνδυνο η ζωή στον πλανήτη. Από τα γεωλογικά στοιχεία προκύπτει ότι στις προηγούμενες αναστροφές δεν υπήρξε κάποια επίδραση στη βιοποικιλότητα του πλανήτη. Και αυτό γιατί η ατμόσφαιρα είναι από μόνη της επαρκής ασπίδα έναντι του ηλιακού ανέμου και των κοσμικών ακτίνων. Δηλαδή αν ξεκινήσει μία αναστροφή και εξασθενίσει το μαγνητικό πεδίο για μερικές χιλιάδες χρόνια, μπορεί να μη δουλεύουν οι πυξίδες μας μα θα έχουμε τα GPS για να ταξιδεύουμε. Και μπορεί η ατμόσφαιρα να μας προστατεύει εδώ στη Γη, μα στο διάστημα τα πράγματα είναι διαφορετικά και θα χρειαστεί να βρούμε λύσεις για τους δορυφόρους και τα διαστημόπλοιά μας.

Συνεπώς δεν υπάρχει κανένας λόγος ανησυχίας, το μαγνητικό πεδίο της Γης κάνει απλώς ότι έκανε εδώ και τεσσεράμισι δισεκατομμύρια χρόνια.

--

Κώστας Σακκάς
Planetarium On the Go
Φέρνουμε τον έναστρο ουρανό σε εσάς!