K přepólování magnetického pole Země dochází častěji, než jsme mysleli

Před půl miliardou roků vládli našim mořím trilobiti a pevniny byly sterilními pouštěmi. V té době si severní a jižní magnetický pól vyměňovaly polohy skoro 80× za pouhých několik miliónů roků, přičemž zde existovalo z geomagnetického hlediska nejvíce chaotické období v historii naší planety. Geologové z Ruské akademie věd a z Institut de Physique du Globe de Paris ve Francii měřili orientaci drobných zmagnetizovaných částic ve vzorcích horniny odebraných na severovýchodní Sibiři. Zdrojem byl soubor vzorků z rozdrobených skal vyčnívajících z řeky Chorbusuonka – pozůstatek z doby před 500 milióny roků, kdy zdejší krajina byla pokrytá vodou.

Drobné částice magnetitu a hematitu byly unášeny vodou a přitom se orientovaly v souladu s magnetickým polem Země. Jakmile byly „uzamčeny“ mezi ostatními částicemi sedimentu, staly se trvalým záznamem směru, jaký by v té době ukazovala střelka kompasu.

Mimořádný zájem vědců se zaměřil na usazené vrstvičky, které odpovídaly období Kambria nazvané Drumian. Na základě výsledků jejich dřívější studie výzkumníci odhadli zhruba půl tuctu převrácení polarity, ke kterým došlo zhruba každý milión roků v průběhu této konkrétní historické etapy. Avšak data nebyla komplexní, jak by se jim líbilo, a tak se v roce 2016 vrátili na místo za účelem dalšího průzkumu. Ze 437 nových vzorků geologové identifikovali celkem 78 obrácení polarity v průběhu 3 miliónů roků.

Z toho vyplývá udivující maximální frekvence 26 změn polarity magnetického pole Země (přepólování) za jeden milión roků. Dokonce i pouze při konzervativním počítání odebraných vzorků ukazujících výměnu polarity se odhad pohybuje stále kolem 15 převrácení polarity. Z nějakého důvodu tato intenzivní perioda magnetického přepólování poklesla v pozdějším období Kambria na pouhého 1,5 převrácení polarit za milión roků.

Z výzkumu vyplývá, že převrácení magnetického pole Země má proměnlivou frekvenci. Například v uplynulých 20 miliónech roků zemské magnetické póly změnily svoji polohu přibližně jednou za několik stovek tisíc roků. Poslední velké přepólování nastalo před 780 000 roků.

Existovala zde období desítek miliónů roků, kdy bylo detekováno pouze málo změn. Odkazuje to na jevy, které jsou pravděpodobně buzeny poklesem proudění tepla mezi jádrem a pláštěm. Ve druhém extrému najdeme dřívější náznaky intenzivní výměny pólů hluboko v geologických záznamech. V průběhu periody Ediakaran zhruba před 550 milióny roků se magnetické pole měnilo rychle a póly si vyměňovaly polohy zhruba 24× během každého miliónu roků.

Identifikace frekvencí a periodicity těchto událostí během dlouhého časového období nám nejen může pomoci lépe objasnit, proč se magnetické pole měnilo tak dramaticky, ale může nám také pomoci lépe předpovědět budoucí přepólování. Rozhodně se něco chystá, avšak jestli to je nastávající přepólování nebo jen driftující póly, to je zatím těžké říci.

Jestliže nastane záměna magnetických pólů, je také otázkou, zda to bude náhlé přepnutí během několika staletí nebo zdlouhavý proces trvající tisíciletí, a zda to ohrozí pozemské technologie nebo dokonce život v důsledku vysokých dávek záření.

Článek byl publikován v Earth and Planetary Science Letters.

Zdroj: https://www.sciencealert.com/earth-s-magnetic-poles-could-flip-more-frequently-than-we-previously-thought a https://www.nationalgeographic.com/science/2019/10/earths-magnetic-field-flipped-more-times-scientists-thought/

autor: František Martinek