Magnetisch veld van de aarde is niet van plan om te keren
Nieuwe metingen tonen recente intensiteit terug naar het
gemiddelde.
‘Earth Institute at Columbia University’
De intensiteit van het magnetisch veld van de aarde is verzwakt
in de laatste paar honderd jaar, waardoor sommige wetenschappers
denken dat de polariteit wel eens zou kunnen omdraaien. Maar de
intensiteit van het veld verminderde van abnormaal hoog eerder dan
het neigen naar een ommekeer, schrijven wetenschappers in de
‘Proceedings van de National Academy of Sciences’.
De mensheid heeft al eerder dips in intensiteit van het veld
meegemaakt, en er zijn debatten over de vraag of omkeringen in het
verre verleden soms te maken hadden met het uitsterven van soorten.
Vandaag hebben we iets anders dat zou worden beïnvloed door de
verzwakking van het magnetisch veld: de technologie. Het magnetische
veld deflecteert zonnewind en kosmische straling. Wanneer het veld
zwakker wordt breekt meer straling door wat de elektriciteitsnetten
en satelliet-communicatie kan verstoren.
"Het veld kan snel afnemen maar we zijn nog niet toe aan het
lange termijn gemiddelde. In 100 jaar kan het veld zelfs teruggaan
in de andere richting [in intensiteit]," zei Dennis Kent, een expert
in paleomagnetisme aan ‘Columbia University's Lamont-Doherty Earth
Observatory’. Hij is co-auteur van de studie samen met zijn
voormalige student, Huapel Wang, nu postdoctoraal ‘research
associate’ aan het MIT en Pierre Rochette van Aix-Marseille
Université.
De wetenschappers gebruikten een nieuwe techniek om veranderingen
in de sterkte van het magnetisch veld in het verleden te meten en
vond dat de lange-termijn gemiddelde intensiteit over de afgelopen
vijf miljoen jaar veel zwakker was dan de wereldwijde databank over
paleointensiteit suggereert - slechts ongeveer 60 procent van de
veldsterkte vandaag. De bevindingen roepen vragen op zowel over de
claims dat de omkering van het magnetisch veld nakend is als over de
database zelf.
De resultaten van de studie passen in de verwachtingen dat de
intensiteit van het magnetische veld bij de polen tweemaal de
intensiteit op de evenaar zou moeten zijn. Daarentegen benadert de
tijdsgemiddelde intensiteit berekend uit de PINT paleointensity
gegevensbank niet de twee-op-één dipool polen/evenaar hypothese en
uit de database berekening blijkt dat de lange-termijn gemiddelde
intensiteit over de afgelopen 5 miljoen jaar gelijk is aan de
intensiteit van het huidige veld.
De auteurs geloven dat het verschil zit in de manier waarop de
monsters geanalyseerd worden. Ze zeggen dat de databank die
paleointensity data catalogi van gepubliceerde artikelen
catalogeert, een verscheidenheid van werkwijzen omvat en niet
duidelijk data afbakent van twee verschillende soorten magnetische
minerale monsters, kleine enkel-domein korrels die afkomstig zijn
van sites die snel afkoelden, zoals basaltglas aan de buitenzijde
van lavastromen, en meer algemene multi-domein korrels dieper in de
lava waarvan het magnetische gedrag complexer is en een ander type
analyse vereisen.
Aardse magnetische polen zijn in de afgelopen 100 miljoen jaar
reeds enkele honderden malen omgekeerd, het meest recent ongeveer
780.000 jaar geleden. Sommige wetenschappers geloven dat een duik in
de intensiteit van het magnetische veld 41.000 jaar geleden ook een
korte omkering was. Toen wetenschappers onlangs een daling van het
magnetisch veld constateerden - ongeveer 10 procent in de afgelopen
twee eeuwen - leidde dit tot de speculatie dat een ommekeer nakend
was. Dat betekent niet dat het snel zou gebeuren als het ooit
gebeurt. De intensiteit van het magnetische veld stijgt en duikt
zonder een duidelijk patroon, maar soms duikt die ver genoeg naar
beneden om instabiel te worden en eventueel om te keren. Tijdens een
omkering neemt de geomagnetische intensiteit af tijdens een
overgangsperiode die meestal honderden tot duizenden jaren duurt en
bouwt zich dan terug op.
Voor de nieuwe studie gebruikten de wetenschappers oude
lavastromen van sites in de buurt van de evenaar en vergeleken de
paleointensiteitsgegevens met wat werd beschouwd als een abnormaal
lage intensiteit verkregen door anderen van lava uit de buurt van de
Zuidpool. Als lava afkoelt vormen zich ijzerdragende mineralen die
fungeren als kleine magneten die zich afstemmen op het magnetisch
veld van de aarde. Wetenschappers kunnen door het analyseren van
oude lava zowel de richting als de intensiteit van het magnetisch
veld bepalen op het moment dat de lava gevormd werd.
De onderzoekers gebruikten een nieuwe techniek voor het
analyseren van multi-domein monsters. Ze werkten met een
representatieve reeks uit de laatste 5 miljoen jaar van 27 lava’s
van de Galapagos Eilanden op ongeveer 1 breedtegraad van de evenaar.
De resultaten werden vervolgens vergeleken met die van 38 lavas met
enkel-domein eigenschappen van een vulkanisch gebied in de buurt van
McMurdo Station op Antarctica, ongeveer 12 graden van de Zuidpool.
Wanneer zij het gemiddelde van de geomagnetische intensiteit van
elke set namen kwamen zij dichtbij een intensiteitverschil
twee-op-één tussen de polaire locatie en equatoriale locatie wat
overeenkomt met de geocentric axiale dipool (GAD) hypothese waarop
de meeste paleogeografische reconstructies vertrouwen.
De resultaten tonen aan dat de tijdsgemiddelde aardmagnetische
veldsterkte in de afgelopen 5 miljoen jaar ongeveer 60 procent
bedraagt van de huidige intensiteit wat overeenstemt met de GAD
hypothese, zowel in richting en intensiteit. Andere studies met
alleen enkel-domein basalt glas uit de oceaanbodem hebben een
vergelijkbare tijdsgemiddelde intensiteit gevonden, maar ze hadden
geen monsters voor het testen van de polen-evenaar verhouding. De
overeenkomst helpt om de nieuwe multi-domein analysetechniek te
valideren, zei Kent.
De lagere tijdgemiddelde paleointensiteit suggereert ook een
kortere gemiddelde magnetopauze afstand - de afstand waarop het
magnetisch veld de zonnewind afweert. Het gemiddelde is ongeveer 9
keer de aarderadius vergeleken met bijna 11 keer de aarderadius
tegenwoordig volgens de krant. Een kortere afstand resulteert in een
sterkere straling op het aardoppervlak en in de atmosfeer waardoor
vaker lage breedtegraad poollichten zich voordoen.
Vertaling: Andre Teirlinck
