Geomagnetický zvrat

Geomagnetická inverzia je zmena magnetického poľa planéty, pri ktorej sa vymení poloha magnetického severu a magnetického juhu.

Za posledných 83 miliónov rokov sa to stalo 183-krát, v priemere dva až trikrát za milión rokov. Pred zmenou magnetického poľa magnetické pole Zeme zoslabne a pohybuje sa, podobne ako sa točí vrchol pred pádom. Vedci to vedia na základe štúdií magnetizmu na morskom dne v blízkosti stredoatlantického hrebeňa. Láva sa pomaly presúva z tejto trhliny (trhliny v morskom dne) a potom sa ochladzuje, pričom všetky jej molekuly oxidu železa smerujú do nového smeru magnetického poľa Zeme. Dnes sa môžeme pozrieť na históriu tohto magnetického poľa, aby sme sa pozreli späť na mnohé prevrátenia v minulosti.

K obratom dochádza v intervaloch od menej ako 0,1 milióna rokov až po 50 miliónov rokov. Tieto obdobia sa nazývajú chróny.

Tieto zmeny nemajú žiadnu zákonitosť a zdajú sa byť náhodné. Chróny trvajú od 0,1 do 1 milióna rokov (pozri graf), v priemere 450 000 rokov. Väčšina zvratov trvá od 1 000 do 10 000 rokov.

K poslednému zvratu, Brunhes-Matuyama, došlo pred 780 000 rokmi a mohol nastať veľmi rýchlo, v priebehu jedného ľudského života. Krátky úplný zvrat, známy ako Laschampova udalosť, nastal len pred 41 000 rokmi počas poslednej doby ľadovej. Tento zvrat trval len asi 440 rokov, pričom skutočná zmena polarity trvala približne 250 rokov. Počas tejto zmeny sila magnetického poľa zoslabla na 5 % svojej súčasnej sily. Krátke poruchy, ktoré nevyústili do zvratu, sa nazývajú geomagnetické exkurzie.



 Geomagnetická polarita počas posledných 5 miliónov rokov (pliocén a štvrtohory, koniec kainozoika). Tmavé oblasti = obdobia, v ktorých polarita zodpovedá súčasnosti Svetlé oblasti = obdobia, v ktorých je polarita opačnáZoom
Geomagnetická polarita počas posledných 5 miliónov rokov (pliocén a štvrtohory, koniec kainozoika). Tmavé oblasti = obdobia, v ktorých polarita zodpovedá súčasnosti Svetlé oblasti = obdobia, v ktorých je polarita opačná

Záznamy z minulosti

Záznamy o geomagnetickom zvrate v minulosti boli prvýkrát zaznamenané pozorovaním zvratov magnetických pruhov na dne oceánu. To čoskoro viedlo k rozvoju teórie doskovej tektoniky. Relatívne konštantná rýchlosť, akou sa morské dno šíri, spôsobuje "pruhy" v čadičoch. Z týchto minulých magnetických polí možno odvodiť polaritu. Údaje sa získavajú ťahaním magnetometra pozdĺž morského dna.

Žiadne existujúce nesubdukované morské dno nie je staršie ako približne 180 miliónov rokov, preto sa na zisťovanie starších zvratov používajú iné metódy. Väčšina sedimentárnych hornín obsahuje malé množstvá minerálov bohatých na železo. Ich orientácia odráža magnetické pole v čase ich vzniku. Horniny si tento záznam zachovávajú, pokiaľ sa nezmení nejakým neskorším procesom.

Superchrons

Superchrón je interval polarity trvajúci najmenej 10 miliónov rokov. Existujú dva dobre známe superchróny, kriedový normálny a kiamanský.

Kriedový normál (nazývaný aj kriedový superchrón alebo C34) trval takmer 40 miliónov rokov. Medzi kriedovým normálom a súčasnosťou sa frekvencia vo všeobecnosti pomaly zvyšovala.

Kiamanský reverzný superchrón trval od konca karbónu do konca permu. To je viac ako 50 miliónov rokov, od 312 do 262 miliónov rokov (mya). Magnetické pole malo obrátenú polaritu. Názov "Kiaman" je odvodený od austrálskej dediny Kiama, kde sa v roku 1925 našli jedny z prvých geologických dôkazov superchrónu.



Geomagnetická polarita od strednej juryZoom
Geomagnetická polarita od strednej jury

Príčiny

Magnetické pole Zeme a iných planét, ktoré majú magnetické pole, je spôsobené dynamom roztaveného železa v jadre planéty. Táto konvekcia (pohyb) generuje elektrické prúdy, ktoré následne vyvolávajú magnetické polia. Pri simuláciách planetárnych dynam sa zo základnej dynamiky vyskytujú spätné pohyby. Napríklad Gary Glatzmaier a jeho spolupracovník Paul Roberts z Kalifornskej univerzity v Los Angeles spustili numerický model prepojenia elektromagnetizmu a dynamiky tekutín v zemskom vnútri. Ich simulácia reprodukovala kľúčové vlastnosti magnetického poľa počas viac ako 40 000 rokov simulovaného času a počítačom vytvorené pole sa obrátilo. Globálne reverzie poľa v nepravidelných intervaloch boli pozorované aj v laboratórnom experimente s tekutým kovom VKS2.



Vplyv na život

Pokiaľ vieme, na život to nemá žiadny vplyv. Vykonali sa štúdie, aby sa zistilo, či zvraty nejakým spôsobom súvisia s udalosťami vymierania. Štatistická analýza nepreukázala žiadnu súvislosť medzi zvratmi a vymieraním.



Otázky a odpovede

Otázka: Čo je to geomagnetický zvrat?


Odpoveď: Geomagnetický zvrat je zmena magnetického poľa planéty, pri ktorej sa zamenia polohy magnetického severu a magnetického juhu.

Otázka: Ako často dochádza k takýmto zvratom?


Odpoveď: K obratom dochádza približne dva až trikrát za milión rokov, pričom intervaly sa pohybujú od menej ako 0,1 milióna rokov až po 50 miliónov rokov.

Otázka: Ako dlho trvá, kým dôjde k zmene smeru?


Odpoveď: Väčšina zvratov trvá od 1 000 do 10 000 rokov. Posledný z nich, Brunhesov-Matuyamov zvrat, sa odohral pred 780 000 rokmi a mohol sa udiať veľmi rýchlo, v priebehu jedného ľudského života.

Otázka: Aký je príklad krátkeho úplného zvratu?


Odpoveď: Krátky úplný zvrat známy ako Laschampova udalosť nastal len pred 41 000 rokmi počas poslednej doby ľadovej. Tento zvrat trval len asi 440 rokov, pričom skutočná zmena polarity trvala približne 250 rokov.

Otázka: Aké slabé bolo magnetické pole Zeme počas tejto zmeny?


Odpoveď: Počas tejto zmeny sila magnetického poľa zoslabla na 5 % jeho súčasnej sily.

Otázka: Čo sú to chróny?


Odpoveď: Chróny sú obdobia, ktoré sa pohybujú v intervale od 0,1 do 1 milióna rokov, pričom priemerný interval medzi nimi je 450 000 rokov, keď sa zvraty vyskytujú náhodne bez akéhokoľvek vzoru alebo pravidelnosti.

Otázka: Čo sú geomagnetické exkurzie?


Odpoveď: Geomagnetické exkurzie sú krátke poruchy, ktoré nevyústia do úplného zvratu, ale napriek tomu spôsobujú zmeny v zemskom magnetizme.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3