Japán tudósok részletes adatokat találtak a Föld mágneses pólusainak legutolsó felcserélődéséről, ami 773 000 évvel ezelőtt történt

200-300 ezer évente a Föld mágneses pólusai megfordulnak. Ami egykor az északi pólus volt, az déli lesz, és fordítva, ami egy láthatatlan fo...

200-300 ezer évente a Föld mágneses pólusai megfordulnak. Ami egykor az északi pólus volt, az déli lesz, és fordítva, ami egy láthatatlan folyamat.

Az utolsó felcserélődés azért szokatlan, mert nagyon régen volt. Valamilyen oknál fogva a pólusok mintegy háromnegyedmillió éve változatlanok. Egy új tanulmány azonban feltárta a pólusváltás néhány részletét.

A Föld mágneses mezőjének tanulmányozását paleomagnetizmusnak hívják. Ez magában foglalja a kőzetek és üledékek, valamint néha régészeti anyagok tanulmányozását. Az egykor megolvadt sziklák megőrzik a Föld mágneses mezőjének adatait. A magnetosztratigráfia kapcsolódó területe a kőzetekben található geomágneses pólusváltások adatait tanulmányozza. A sziklák datálásával a kutatók elkészíthetik a Föld pólusváltásának idővonalát.

Az utolsó pólusváltást a társfelfedezők, Bernard Brunhes francia geofizikus és Motonori Matuyama japán geofizikus után Matuyama-Brunhes geomágneses pólusváltásnak nevezik. A felfedezése óta eltelt évek alatt a kutatók megpróbálták megérteni, hogy pontosan mikor történt, és azt is, hogy mennyi ideig tartott.

Ennek az új tanulmánynak a címe: "A Matuyama-Brunhes geomágneses pólusváltás teljes szekvenciája a közép-japán Csiba kompozit szakaszban." A vezető szerző Yuki Haneda, az Országos Polárkutatási Intézet projektkutatója és a Japán Nemzeti Fejlett Ipari Tudományos és Technológiai Intézet posztdoktori munkatársa. A tanulmány a Progress in Earth and Planetary Science folyóiratban jelent meg. (1)

A lávafolyamok megbízható adatokat rögzítenek a Föld mágneses pólusainak irányáról a láva megszilárdulásakor. De amiről nem árulnak el semmit, az az idővonal. Inkább olyan pillanatfelvételekhez hasonlítanak, amelyek egy adott időpontban az anyagba dermednek.

A lávafolyamok nagyon hasznosak, amikor meg kell érteni a Föld mágneses terét a megszilárduláskor. "A láva szekvenciák azonban a szórványos kitörések jellege miatt nem tudnak folyamatos paleomagnetikus adatokat biztosítani," - mondta Haneda, a tanulmány vezető szerzője. (2)

Jobb nyilvántartás található néhány üledéklerakódásban, amelyek hosszú időn át alakulhattak ki. Ezen lerakódások egyikét Csiba kompozit szakasznak nevezik. Japánban van, és a geofizikusok a Matuyama-Brunhes pólusváltás nagyon részletes feljegyzésének tartják.

"Ebben a tanulmányban új mintákat gyűjtöttünk, és paleo- és kőzetmágneses elemzéseket végeztünk a Csiba kompozit szakaszból, amely folyamatos és kiterjedt terület Közép-Japánban, hogy rekonstruáljuk a Matuyama-Brunhes geomágneses pólusváltás teljes szekvenciáját," - mondta Haneda.

Yuki Haneda és munkatársai mintákat gyűjtöttek a Csiba kompozit szakaszból

A Csiba kompozit szakaszról széles körben úgy tartják, hogy a Matuyama-Brunhes geomágneses pólusváltás legrészletesebb tengeri üledék feljegyzéseit tartalmazza Haneda szerint. Nemzetközi szabványként szolgál a középső pleisztocén és a csibai szakasz alsó határához, amikor a Homo sapiens fajként jelent meg.

A Csiba kompozit szakasz jól megőrzött virágporával, valamint tengeri mikro- és makrofosszilláival figyelemre méltó. Továbbá tefra rétegeket is tartalmaz. A tefra egy töredékes anyag, amelyet vulkánkitörések hoznak létre, általában vulkanikus hamu néven hivatkoznak rá. Összességében Csiba biztosítja a Brunhes-Matuyama pólusváltás körüli időszak legmegbízhatóbb kronosztratigráfiai keretét.

Amit találtak, az ellentmond annak, amit néhány más tanulmány feltárt, különösen azt, hogy a pólusváltás meddig tartott. Egyes tanulmányok azt sugallják, hogy ez több ezer évig tartott, míg mások szerint egy emberöltőnyi idő alatt végbement. A különböző időbecslések nagyban függnek attól, hogy a kutatók a Földön hol gyűjtenek bizonyítékokat. A Csiba kompozit szakaszon alapuló tanulmány szerint körülbelül 20000 évig tartott, beleértve a 10000 éves instabilitási időszakot, amely a pólusváltáshoz vezetett.

"Adataink az egyik legrészletesebb paleomagnetikus feljegyzést jelentik a Matuyama-Brunhes geomágneses pólusváltás során, amely mély betekintést kínál annak mechanizmusába," - mondta Haneda.

A Csiba kompozit szakaszban található tengeri mikrofosszíliák és pollenek szintén utalnak a mágneses megfordulásra. A kutatócsoport most a fosszíliák és a pollenek vizsgálatára törekszik, hogy megpróbáljanak többet megtudni.

A Föld geomágneses pólusváltása kapcsán felmerülő kérdés, hogy vajon milyen hatása van. Ez kívül esik e tanulmány keretein, de más kutatások középpontjában áll.

Egyes kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy a mágneses pólusváltás hozzájárult-e az éghajlatváltozáshoz. Bár a bizonyítékok közel sem teljesek, néhány tudós felvázolta, hogy a folyamat milyen szerepet játszhat.

2006-ban egy kutatócsoport előadást tartott az Amerikai Geofizikai Unió őszi értekezletén "A Föld mágneses tere befolyásolja az éghajlatot?" címmel. A Föld klímaváltozásának elfogadott okaival kapcsolatban a csapat azt mondta: "A mágnesességre ritkán hivatkoznak, és az éghajlat és a mágneses mező variációi közötti összefüggésekre vonatkozó bizonyítékok kevés figyelmet kaptak." (3)

"A legérdekesebb tulajdonságok a közelmúltban javasolt archeomágneses rándulások lehetnek. Úgy tűnik, hogy ezek összefüggnek a jelentős éghajlati eseményekkel." Az archeomágneses rándulások a Föld geomágneses mezőjének gyors változásai, amelyek inkább lokalizáltak, mint globálisak. Noha csak feltételezett összefüggés van közöttük és az éghajlat között, egy nap okozati összefüggést lehet megállapítani. Vajon lehet-e ok-okozati összefüggés a mágneses pólusváltások és az éghajlat között?

A mágneses pólusváltás állatokra gyakorolt hatása szintén érdekes és nyitott kérdés. Sok állat hosszú vándorútra vállalkozik. Például a bálnák, a madarak és a tengeri teknősök. És bizonyítékok vannak arra, hogy egyes vándorló fajok a Föld mágneses mezőjére támaszkodva navigálnak. A jelenséget magnetorecepciónak nevezik.

Hogyan befolyásolják a mágnetorecepcióra támaszkodó lényeket a geomágneses pólusváltások?

A pólusváltás során a mágneses pólusok nemcsak helyet cserélnek, hanem a térerősségük is csökken. Lehetnek ideiglenes pólusok az Egyenlítőnél, vagy akár több ideiglenes pólus is. A pólusok is kóborolhatnak, elhagyva eredeti helyzetüket és visszatérve, mielőtt végül teljesen átállnának.

Nem világos, hogy a pólusváltás milyen hatással van az állatokra. De van néhány bizonyíték arra, hogy a napviharok minden mágneses aktivitásukkal zavart kelthetnek a vándorló bálnákban, sőt akár a partra is terelhetik őket.

A pólusváltás során a Föld mágneses mezőjének védőhatása is csökken. Több napsugárzás érheti el a Föld felszínét a folyamat során, ami ugyanúgy veszélybe sodorhatja az állatokat, mint például a bálnákat, mint egy napvihar. Ennek bizonyítékai azonban nem egyértelműek.

Mindenesetre a földi élet sok geomágneses pólusváltást túlélt, és az élet mégis virágzik. A modern emberek még nem találkoztak ilyennel, ezért a következő megfigyelése nagyon tanulságos lesz.

A legvalószínűbb hatással az energia- és kommunikációs rendszereinkre lehet, beleértve a műholdakat is. Amint a globális mágneses mező gyengül, több napsugárzás érheti a Földet. Ezt olyan dolgokból tudjuk, mint a Carringtoni Esemény, hogy ez a forgatókönyv nagyon káros lehet.

Bár ez a tanulmány nem foglalkozik ezekkel a kérdésekkel, elősegíti az előző pólusváltás megértését. (4)

(1) - https://progearthplanetsci.springeropen.com/
(2) - https://www.nipr.ac.jp/english/info/notice/20
(3) - https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2006AGUF
(4) - https://www.universetoday.com/148564/scie