Inversiune geomagnetică
O inversiune geomagnetică este o schimbare în câmpul magnetic al unei planete, astfel încât pozițiile nordului magnetic și sudului magnetic se schimbă.
Acest lucru s-a întâmplat de 183 de ori în ultimele 83 de milioane de ani, în medie de două sau trei ori pe milion de ani. Înainte de o schimbare a câmpului magnetic, câmpul magnetic al Pământului devine mai slab și se deplasează, așa cum ar face un carusel înainte de a cădea. Oamenii de știință știu acest lucru ca urmare a studiilor privind magnetismul de pe fundul mării, în apropiere de creasta medio-atlantică. Lava se deplasează încet din această crevasă (breșă în fundul mării) și apoi se răcește cu moleculele sale de oxid de fier, toate îndreptate în noua direcție a câmpului magnetic al Pământului. Putem examina istoria acestui câmp magnetic în prezent pentru a ne uita la numeroasele răsturnări din trecut.
Inversările au loc la intervale de timp de la mai puțin de 0,1 milioane de ani până la 50 de milioane de ani. Aceste perioade se numesc croni.
Nu există un model al acestor schimbări, care par să aibă loc la întâmplare. Crononii durează între 0,1 și 1 milion de ani (a se vedea diagrama), cu o medie de 450.000 de ani. Cele mai multe inversări durează între 1.000 și 10.000 de ani.
Cea mai recentă, inversarea Brunhes-Matuyama, a avut loc acum 780.000 de ani și s-ar putea să se fi produs foarte repede, în timpul vieții unui om. O scurtă inversare completă, cunoscută sub numele de evenimentul Laschamp, a avut loc cu numai 41.000 de ani în urmă, în timpul ultimei perioade glaciare. Această inversare a durat doar aproximativ 440 de ani, schimbarea efectivă a polarității durând aproximativ 250 de ani. În timpul acestei schimbări, intensitatea câmpului magnetic a slăbit până la 5% din intensitatea sa actuală. Scurtele perturbări care nu duc la inversare se numesc excursii geomagnetice.
Polaritatea geomagnetică în ultimii 5 milioane de ani (Pliocen și Cuaternar, sfârșitul erei Cainozoice). Zone întunecate = perioade în care polaritatea coincide cu cea actuală Zone deschise = perioade în care polaritatea este inversată
Înregistrări ale trecutului
Recordul trecut al inversărilor geomagnetice a fost observat pentru prima dată prin observarea inversărilor benzilor magnetice de pe fundul oceanului. Acest lucru a dus în curând la dezvoltarea teoriei tectonicii plăcilor. Viteza relativ constantă cu care se întinde fundul mării provoacă "dungi" în bazalt. Din aceste câmpuri magnetice din trecut se poate deduce polaritatea câmpurilor magnetice. Datele se obțin prin tractarea unui magnetometru de-a lungul fundului mării.
Niciun fund de mare nesubductivat existent nu are o vechime mai mare de 180 de milioane de ani, așa că se folosesc alte metode pentru a detecta inversiuni mai vechi. Cele mai multe roci sedimentare au cantități mici de minerale bogate în fier. Orientarea acestora reflectă câmpul magnetic din momentul formării lor. Rocile păstrează această înregistrare, cu excepția cazului în care sunt modificate de un proces ulterior.
Superchrons
Un supercron este un interval de polaritate care durează cel puțin 10 milioane de ani. Există doi supercroni bine stabiliți, Cretaceous Normal și Kiaman.
Cretacicul Normal (numit și Supercron Cretacic sau C34) a durat aproape 40 de milioane de ani. Între Cretaceous Normal și prezent, frecvența a crescut, în general, încet.
Supracronul invers Kiaman a durat de la sfârșitul Carboniferului până la sfârșitul Permianului. Asta înseamnă mai mult de 50 de milioane de ani, de la 312 la 262 de milioane de ani în urmă (mya). Câmpul magnetic avea polaritatea inversată. Numele "Kiaman" provine de la satul australian Kiama, unde au fost găsite unele dintre primele dovezi geologice ale supercronului în 1925.
Polaritatea geomagnetică începând cu Jurasicul mijlociu
Cauzează
Câmpul magnetic al Pământului și al altor planete care au câmpuri magnetice este cauzat de acțiunea dinamovică a fierului topit din nucleul planetar. Această convecție (mișcare) generează curenți electrici care, la rândul lor, dau naștere la câmpuri magnetice. În simulările de dinamoare planetare, apar inversări ale dinamicii de bază. De exemplu, Gary Glatzmaier și colaboratorul Paul Roberts de la UCLA au rulat un model numeric al cuplării dintre electromagnetism și dinamica fluidelor în interiorul Pământului. Simularea lor a reprodus caracteristicile cheie ale câmpului magnetic pe o perioadă de timp simulată de peste 40.000 de ani, iar câmpul generat de calculator s-a inversat. Inversări globale ale câmpului la intervale neregulate au fost, de asemenea, observate într-un experiment de laborator cu metal lichid VKS2.
Efecte asupra vieții
Din câte știm, nu există niciun efect asupra vieții. S-au făcut studii pentru a vedea dacă inversările au vreo legătură cu evenimentele de extincție. Analiza statistică nu arată nicio dovadă a unei corelații între inversiuni și extincții.
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este o inversiune geomagnetică?
R: O inversiune geomagnetică este o schimbare în câmpul magnetic al unei planete, astfel încât pozițiile nordului magnetic și sudului magnetic sunt schimbate.
Î: Cât de des au loc aceste inversiuni?
R: Inversiunile au loc de aproximativ două sau trei ori la un milion de ani, cu intervale care variază de la mai puțin de 0,1 milioane de ani până la 50 de milioane de ani.
Î: Cât timp este nevoie pentru ca o inversare să se producă?
R: Cele mai multe inversări durează între 1.000 și 10.000 de ani pentru a se produce. Cea mai recentă, inversiunea Brunhes-Matuyama, a avut loc acum 780.000 de ani și este posibil să se fi produs foarte repede, în timpul vieții unui om.
Î: Care este un exemplu de inversare completă de scurtă durată?
R: O scurtă inversiune completă cunoscută sub numele de evenimentul Laschamp a avut loc cu numai 41.000 de ani în urmă, în timpul ultimei perioade glaciare. Această inversare a durat doar aproximativ 440 de ani, schimbarea efectivă a polarității durând aproximativ 250 de ani.
Î: Cât de slab a fost câmpul magnetic al Pământului în timpul acestei schimbări?
R: În timpul acestei schimbări, intensitatea câmpului magnetic a slăbit la 5% din intensitatea sa actuală.
Î: Ce sunt chronii?
R: Chronii sunt perioade care variază între 0,1 și 1 milion de ani, cu o medie de 450.000 de ani între ele, în care inversările au loc la întâmplare, fără niciun model sau regularitate.
Î: Ce sunt excursiile geomagnetice?
R: Excursiile geomagnetice sunt perturbații scurte care nu duc la inversări complete, dar care provoacă totuși schimbări în magnetismul Pământului
