Κέμπριτζ, Μασαχουσέτη
Τους τελευταίους δύο αιώνες το μαγνητικό πεδίο της Γης εξασθενεί όλο και περισσότερο, και ορισμένοι ερευνητές ανησυχούν ότι σύντομα θα μηδενιστεί και τελικά θα αντιστραφεί, με το βόρειο και το νότιο μαγνητικό πόλο να ανταλλάσσουν θέσεις. Το αναποδογύρισμα όμως μάλλον θα αργήσει, καθησυχάζει νέα μελέτη του MIT.
Το μαγνητικό πεδίο της Γης, το οποίο λειτουργεί σαν ασπίδα και προστατεύει τους ζωντανούς οργανισμούς από φορτισμένα σωματίδια της ηλιακής και κοσμικής ακτινοβολίας, δημιουργείται από την κίνηση ρευστού σιδήρου στον πυρήνα της Γης (ο σίδηρος είναι μαγνητικό υλικό).
Οι γεωλόγοι πίστευαν κάποτε ότι το μαγνητικό πεδίο είναι σταθερό και οι μαγνητικοί πόλοι παραμένουν ακίνητοι στις σημερινές θέσεις τους. Η έκπληξη ήρθε τον 20ό αιώνα από τη χαρτογράφηση μαγνητικών βράχων στο βυθό του Ατλαντικού, οι οποίοι αποκάλυψαν ότι το πεδίο περιστασιακά αντιστρέφεται.
Ο μηχανισμός του φαινομένου παραμένει άγνωστος, και κανείς δεν μπορεί να προβλέψει τις αντιστροφές με ακρίβεια. «Κάποιες φορές δεν υπάρχει αναποδογύρισμα για 40 εκατομμύρια χρόνια· άλλες φορές συμβαίνουν δέκα αντιστροφές σε ένα εκατομμύριο χρόνια» λέει ο Χουαπέι Γουάνγκ του ΜΙΤ, πρώτος συγγραφέας της μελέτης στην επιθεώρηση PNAS.
Η πιο πρόσφατη αντιστροφή συνέβη πριν από περίπου 780.000 χρόνια, όταν ο βόρειος μαγνητικός πόλος βρισκόταν στην Ανταρκτική και ο νότιος στην Αρκτική. Και το αναποδογύρισμα συνέβη απότομα, πιθανώς σε λιγότερο από 100 χρόνια.
Τα τελευταία 200 χρόνια η ένταση του πεδίου έχει μειωθεί κατά 15%, και ορισμένοι επιστήμονες εκτιμούν ότι θα μηδενιστεί σε 1.000 με 2.000 χρόνια, πριν τελικά αντιστραφεί και σταθεροποιηθεί σε ανάποδη πολικότητα.
Η νέα μελέτη δείχνει να διαψεύδει τις ανησυχίες: διαπιστώνει ότι, παρά την εξασθένιση, η ένταση του πεδίου είναι σήμερα διπλάσια από τον μέσο όρο των τελευταίων πέντε εκατομμυρίων ετών. Και αυτό σημαίνει ότι η ένταση έχει ακόμα πολύ να πέσει μέχρι να φτάσει σε ασταθή επίπεδα και να οδηγήσει σε αντιστροφή.
«Οι σημερινές τιμές [της έντασης] είναι ασυνήθιστα υψηλές, οπότε ακόμα κι αν πέφτουν, πέφτουν προς τον μέσο όρο, και όχι από τον μέσο όρο προς το μηδέν» λέει ο Γουάνγκ.
Όπως και οι προηγούμενες έρευνες, η νέα μελέτη βασίστηκε στην ανάλυση αρχαίων πετρωμάτων, τα οποία περιέχουν μικρές ποσότητες μαγνητικών υλικών όπως ο σίδηρος, και καταγράφουν έτσι την ένταση και την πολικότητα του πεδίου όταν τα πετρώματα σχηματίστηκαν από τη στερεοποίηση λάβας.
Συγκριμένα, οι ερευνητές εξέτασαν το μαγνητισμό αρχαίων πετρωμάτων από την Ανταρκτική και από τα ηφαίστεια του αρχιπελάγους των Γκαλάπαγκος στη ζώνη του ισημερινού. Όπως υποστηρίζουν, αυτό επέτρεψε πιο ακριβείς υπολογισμούς σε σχέση με προηγούμενες έρευνες, οι οποίες βασίστηκαν σε πετρώματα από διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη. Ο λόγος είναι ότι η ένταση του πεδίου στον ισημερινό είναι η μισή από ό,τι στους πόλους, ενώ ο υπολογισμός της τιμής της σε ενδιάμεσες τοποθεσίες είναι πιο δύσκολος.
Ο μέσος όρος της έντασης του πεδίου τα τελευταία πέντε εκατομμύρια χρόνια υπολογίστηκε στα 15 microtesla στον ισημερινό και στα 30 microtesla στους πόλους. Οι σημερινές τιμές είναι διπλάσιες και στις δύο περιπτώσεις.
Υπάρχει όμως και ένας δεύτερος λόγος που οι προηγούμενες έρευνες ήταν αναξιόπιστες, υποστηρίζουν οι ερευνητές, είναι ότι δεν ερμήνευαν σωστά το πώς τα πετρώματα καταγράφουν το μαγνητικό πεδίο: τα μεγάλα σωματίδια μαγνητικών υλικών μπορούν να μαγνητίζονται ανομοιόμορφα, λένε.
Παραδέχονται πάντως ότι δεν έχουν απάντηση για το πότε ακριβώς οι πόλοι του πλανήτη θα αναποδογυρίσουν. Όπως λέει ο Γουάνγκ, «το μόνο που μπορώ να πω είναι ότι, αν παραμείνει σταθερός ρυθμός μείωσης, θα περάσουν ακόμα 1.000 χρόνια μέχρι να πέσει η ένταση του πεδίου στο μακροπρόθεσμο μέσο όρο».
«Από εκεί και πέρα, η ένταση μπορεί να αρχίσει και πάλι να ανεβαίνει. Δεν υπάρχει τρόπος να προβλέψουμε τι θα συμβεί, δεδομένης της τυχαίας φύσης της διαδικασίας».
Βαγγέλης Πρατικάκης
Το μαγνητικό πεδίο της Γης, το οποίο λειτουργεί σαν ασπίδα και προστατεύει τους ζωντανούς οργανισμούς από φορτισμένα σωματίδια της ηλιακής και κοσμικής ακτινοβολίας, δημιουργείται από την κίνηση ρευστού σιδήρου στον πυρήνα της Γης (ο σίδηρος είναι μαγνητικό υλικό).
Οι γεωλόγοι πίστευαν κάποτε ότι το μαγνητικό πεδίο είναι σταθερό και οι μαγνητικοί πόλοι παραμένουν ακίνητοι στις σημερινές θέσεις τους. Η έκπληξη ήρθε τον 20ό αιώνα από τη χαρτογράφηση μαγνητικών βράχων στο βυθό του Ατλαντικού, οι οποίοι αποκάλυψαν ότι το πεδίο περιστασιακά αντιστρέφεται.
Ο μηχανισμός του φαινομένου παραμένει άγνωστος, και κανείς δεν μπορεί να προβλέψει τις αντιστροφές με ακρίβεια. «Κάποιες φορές δεν υπάρχει αναποδογύρισμα για 40 εκατομμύρια χρόνια· άλλες φορές συμβαίνουν δέκα αντιστροφές σε ένα εκατομμύριο χρόνια» λέει ο Χουαπέι Γουάνγκ του ΜΙΤ, πρώτος συγγραφέας της μελέτης στην επιθεώρηση PNAS.
Η πιο πρόσφατη αντιστροφή συνέβη πριν από περίπου 780.000 χρόνια, όταν ο βόρειος μαγνητικός πόλος βρισκόταν στην Ανταρκτική και ο νότιος στην Αρκτική. Και το αναποδογύρισμα συνέβη απότομα, πιθανώς σε λιγότερο από 100 χρόνια.
Τα τελευταία 200 χρόνια η ένταση του πεδίου έχει μειωθεί κατά 15%, και ορισμένοι επιστήμονες εκτιμούν ότι θα μηδενιστεί σε 1.000 με 2.000 χρόνια, πριν τελικά αντιστραφεί και σταθεροποιηθεί σε ανάποδη πολικότητα.
Η νέα μελέτη δείχνει να διαψεύδει τις ανησυχίες: διαπιστώνει ότι, παρά την εξασθένιση, η ένταση του πεδίου είναι σήμερα διπλάσια από τον μέσο όρο των τελευταίων πέντε εκατομμυρίων ετών. Και αυτό σημαίνει ότι η ένταση έχει ακόμα πολύ να πέσει μέχρι να φτάσει σε ασταθή επίπεδα και να οδηγήσει σε αντιστροφή.
«Οι σημερινές τιμές [της έντασης] είναι ασυνήθιστα υψηλές, οπότε ακόμα κι αν πέφτουν, πέφτουν προς τον μέσο όρο, και όχι από τον μέσο όρο προς το μηδέν» λέει ο Γουάνγκ.
Όπως και οι προηγούμενες έρευνες, η νέα μελέτη βασίστηκε στην ανάλυση αρχαίων πετρωμάτων, τα οποία περιέχουν μικρές ποσότητες μαγνητικών υλικών όπως ο σίδηρος, και καταγράφουν έτσι την ένταση και την πολικότητα του πεδίου όταν τα πετρώματα σχηματίστηκαν από τη στερεοποίηση λάβας.
Συγκριμένα, οι ερευνητές εξέτασαν το μαγνητισμό αρχαίων πετρωμάτων από την Ανταρκτική και από τα ηφαίστεια του αρχιπελάγους των Γκαλάπαγκος στη ζώνη του ισημερινού. Όπως υποστηρίζουν, αυτό επέτρεψε πιο ακριβείς υπολογισμούς σε σχέση με προηγούμενες έρευνες, οι οποίες βασίστηκαν σε πετρώματα από διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη. Ο λόγος είναι ότι η ένταση του πεδίου στον ισημερινό είναι η μισή από ό,τι στους πόλους, ενώ ο υπολογισμός της τιμής της σε ενδιάμεσες τοποθεσίες είναι πιο δύσκολος.
Ο μέσος όρος της έντασης του πεδίου τα τελευταία πέντε εκατομμύρια χρόνια υπολογίστηκε στα 15 microtesla στον ισημερινό και στα 30 microtesla στους πόλους. Οι σημερινές τιμές είναι διπλάσιες και στις δύο περιπτώσεις.
Υπάρχει όμως και ένας δεύτερος λόγος που οι προηγούμενες έρευνες ήταν αναξιόπιστες, υποστηρίζουν οι ερευνητές, είναι ότι δεν ερμήνευαν σωστά το πώς τα πετρώματα καταγράφουν το μαγνητικό πεδίο: τα μεγάλα σωματίδια μαγνητικών υλικών μπορούν να μαγνητίζονται ανομοιόμορφα, λένε.
Παραδέχονται πάντως ότι δεν έχουν απάντηση για το πότε ακριβώς οι πόλοι του πλανήτη θα αναποδογυρίσουν. Όπως λέει ο Γουάνγκ, «το μόνο που μπορώ να πω είναι ότι, αν παραμείνει σταθερός ρυθμός μείωσης, θα περάσουν ακόμα 1.000 χρόνια μέχρι να πέσει η ένταση του πεδίου στο μακροπρόθεσμο μέσο όρο».
«Από εκεί και πέρα, η ένταση μπορεί να αρχίσει και πάλι να ανεβαίνει. Δεν υπάρχει τρόπος να προβλέψουμε τι θα συμβεί, δεδομένης της τυχαίας φύσης της διαδικασίας».
Βαγγέλης Πρατικάκης
Newsroom ΔΟΛ
