Blanka, Bianka, Mór2020. október 25., vasárnap
Föld

Miért következik be mágneses pólusváltás?

2004.09.29.Admin
National Geographic Magyarország

Az elmúlt néhány milliárd év alatt a Föld jónéhány mágneses pólusváltáson ment át – ezt a kőzettani vizsgálatok egyértelműen bizonyítják. Ám, hogy ez a fordulat hogyan is megy végbe, azt csak néhány éve sikerült számítógépen modellezni.

Amikor Földünk még izzó, olvadt gömb volt, a fiatal bolygó ásványai lassan elkülönültek. A nehezebb anyagok, mint például a vas és a nikkel, lesüllyedt, és belőlük lett a gömbalakú földmag. A hatalmas belső nyomás megszilárdította a mag mintegy 2500 kilométer átmérőjű fémgömbjét, de a felszínhez közelebb, ahol kisebb volt a nyomás, a vas és a nikkel folyékony maradt. E folyékony külső mag mozgásai gerjesztik a Föld mágneses mezejét.

Bolygónk mágneses mezeje „hasznos” képződmény: megvéd bennünket a Nap felől a bolygók és a csillagközi tér felé tartó töltött részecskeáramlás káros hatásaitól, létfontosságú a Föld körül keringő műholdak navigációja szempontjából, és segíti a költöző madarakat is a tájékozódásban. Mágneses pólusváltás átlagosan 200 ezer évente következik be, ám hozzá kell tennünk, hogy a két pólusváltás között eltelt idő széles sávban mozog. A geológiai bizonyítékok szerint bolygónkon utoljára 780 ezer évvel ezelőtt történt.

A dinamóhatás számítógépes modellezése

A jelenleg érvényes tudományos elméletek szerint a bolygók mágneses terét az úgynevezett dinamóhatás kelti. A dinamóelv lényege földi kísérletekben az, hogy ha egy fémkorong mágneses mezőben pörög, akkor az így keletkezett erő az elektronokat a korong középpontja felé taszítja.

Amíg a korong forgásban van, addig az elektronok mozgása – az elektromos áram(lás) –mágneses mezőt indukál, vagyis a mágneses és az elektromos jelenségek egymást gerjesztik, erősítik. Sajnos meggyőződni nem tudunk róla, hogy bolygónk belsejében, 6400 kilométer mélyen valóban ilyen folyamatok zajlanak. Számítógépes szimulációk segítségével azonban közelebb kerülhetünk megértésükhöz.

A Los Angelesi Kalifornia Egyetem kutatóinak számítógépes modellje a dinamóelvet leíró fizikai egyenleteken alapul. A számítógép folyamatosan halad az egyenletek megoldásával, az eddigi leghosszabb idő, amit eddig tanulmányozni sikerült mágneses mezőnk múltjából, 500 ezer év volt.

Hurrikánszerűen terjednek

A modell tanulmányozása közben a kutatók felismerték, hogy a dinamóhatás következtében új mágneses erővonalak keletkeznek, amelyek normálisan a már létező erővonalak irányába állnak fel. Abban a pillanatban azonban, ha bármiféle mozgás, csavar, anomálisa keletkezik a külső magban, az új mágneses erővonalak iránya megváltozik, elindul egy folyamat a pólusváltás irányába.

A folyékony külső magban keletkezett instabilitás fokozatosan tovább vándorol, körülbelül egy szélességi fokot évente. A folyamat leginkább a hurrikánok terjedéséhez hasonlítható, ám annál jóval lassúbb.

A külső magban keletkezett legtöbb instabilitás átmeneti jellegű, egy idő után elveszti erejét. Néha azonban a körülmények kedvezőek ahhoz, hogy egyre nagyobb és nagyobb legyen. A meglévő mágneses mező ekkor gyengülni kezd. Ha a folyamat a teljes mag körül körbe ér, akkor bekövetkezik a mágneses pólusváltás. A múltban a váltás időtartama kétezer és 11 ezer esztendő között mozgott. Az Egyenlítő környékén relatíve gyors (2000 éves) volt a váltás, a sarkvidékeken hosszabb, ott fordul elő a 11 ezer éves felső határ. A váltás átlagos időtartama egyébként 7000 év, s mindezt harminc különböző helyszínről származó óceáni rétegmintából állapították meg a geológusok.

A geofizikusok ma már meg tudják határozni a Föld köpenye és külső magja határán lévő azon pontokat, ahol ezek az instabilitások keletkeznek. A közelmúltban egy ilyen hullámzás keletkezett például az Atlanti-óceán közép-keleti régiójában. Hurrikánhoz hasonlóan az anomália tovább söpört a Karib-szigetek, majd Észak-Amerika felé. A mágneses mezőben bekövetkezett változások több évtizedes követésével kiderül majd, hogy ebből a kis hullámból keletkezik-e valamilyen nagyobb változás.

Az instabilitások gyengítik a Föld mágneses mezejét. Ma körülbelül 10-15 százalékkal gyengébb, mint amikor 1845-ben a német matematikus, Karl Friedrich Gauss mérni kezdte.

Hozzászólások

Aggasztó a svájci gleccserek gyors olvadása

Aggasztó a svájci gleccserek gyors olvadása

Aggasztó mértékben olvadtak a svájci gleccserek 2020-ban, s közben még sohasem esett ilyen kevés hó az Alpok legnagyobb gleccserének térségében - olvasható az MTI hírei között.

20 éve fotózzák a Földet a Nemzetközi Űrállomásról

20 éve fotózzák a Földet a Nemzetközi Űrállomásról

Habár az átlagember számára puszta szórakozás e felvételek nézegetése, a céljuk elsősorban tudományos.

Egyre gyorsabbá válnak a trópusi ciklonok

Egyre gyorsabbá válnak a trópusi ciklonok

A hurrikánok és tájfunok emberek millióira vannak hatással, megértésük ezért kiemelten fontos.

Lesújtó az európai élőhelyek állapota

Lesújtó az európai élőhelyek állapota

Az Európai Unió természetes élőhelyeinek több mint 80 százaléka kedvezőtlen vagy rossz állapotban van - az Európai Környezetvédelmi Ügynökség (EEA) jelentését az MTI tette közzé.

Ezúttal nem történt űrszemét-karambol

Ezúttal nem történt űrszemét-karambol

Elkerülte az összeütközést két egymáshoz közel került űrszemét - közölte a LeoLabs, a Föld körüli pályán keringő objektumokat radarral megfigyelő cég.

National Geographic 2020. októberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket