Kapryśne pole

Tomasz Rożek

publikacja 24.09.2010 05:48

Ziemskie pole magnetyczne jest zmienne. A jego bieguny wcale nie są na biegunach (geograficznych). Co więcej czasami zamieniają się miejscami. A wtedy… strach się bać.

Kapryśne pole Studio GN/NASA Wędrujące bieguny - infografika

Ziemia ma swoje własne pole magnetyczne (co nie jest standardem w Układzie Słonecznym) i prawdopodobne, że to dzięki niemu możliwy był rozwój życia na Niebieskiej Planecie. Pole jest jak tarcza, osłania planetę przed strumieniem naładowanych elektrycznie cząstek, które nadlatują, głównie od strony Słońca. Promieniowanie jonizujące w dużych ilościach jest dla życia zabójcze. Źródłem magnetyzmu Ziemi jest jej płynne, przewodzące prąd wnętrze. Pole generowane przez naszą planetę ma podobny kształt do tego, jakie „produkuje” zwykły magnes sztabkowy. Tyle że tak jak w przypadku magnesu w postaci sztabki czy podkowy pole magnetyczne jest stałe, tak w przypadku Ziemi bywa kapryśne.

Ziemskie bieguny magnetyczne niesłusznie utożsamia się z biegunami geograficznymi. Te ostatnie to dwa punkty „na szczycie” i „na dnie” kuli ziemskiej. To miejsca, w których stykają się wszystkie południki, albo jeszcze inaczej, punkty, przez które przebiega oś obrotu Ziemi. Bieguny magnetyczne wcale nie są zlokalizowane w punkcie biegunów geograficznych. Bywa, że są w pobliżu. Bywa, bo bieguny magnetyczne są w ciągłym ruchu. Co więcej, ziemskie pole magnetyczne raz jest mocniejsze, a raz słabsze. Naukowcy nie wiedzą, dlaczego tak się dzieje. Ale najgorsze jest to, że od czasu do czasu pole magnetyczne zanika, a bieguny zamieniają się miejscami.

Ptaki zabłądzą
Zanim to nastąpi, powinny pojawić się silne anomalie magnetyczne. Na nasze życie bezpośrednio nie będzie miało to wpływu, ale już na przyrodę może mieć. Wiele ptaków w czasie lotu nawiguje dzięki wyczuwaniu linii sił pola magnetycznego. Gdy pole magnetyczne zacznie się zmieniać, anomalie magnetyczne będą po-wodowały, że ptaki stracą orientację w przestrzeni. Wybierając się przed zimą do ciepłych krajów, mogą pobłądzić i zginąć. Przyroda to gigantyczny system naczyń połączonych. Gdy ptaki zaczną mieć kłopoty, kłopoty będą miały także inne zwierzęta i rośliny.

Duże zmiany pola magnetycznego mogą powodować, że zaczną się psuć urządzenia elektroniczne. Szczególnie duży problem możemy mieć z zapisem danych. Cała nasza wiedza zapisana jest na nośnikach magnetycznych. Dzisiaj literatura naukowa praktycznie w ogóle nie jest drukowana na papierze. Jest w sieci, a więc na dyskach, które są wrażliwe na zmiany pola magnetycznego. Gdyby okazało się, że zmiany pola są tak silne, że powodują uszkodzenia twardych dysków, istnieje spore niebezpieczeństwo, że dla przyszłych pokoleń zostanie tylko ta wiedza, która jest zapisana w książkach.

No i ostatnia sprawa. W czasie silnych wariacji pola, a szczególnie w okresie w którym zniknie ono całko-wicie, Ziemia zostanie pozbawiona magnetycznej osłony przed promieniowaniem kosmicznym. To na pewno miałoby bardzo negatywny wpływ na nasze zdrowie i życie.

Pole słabnie, biegun szaleje
Ostatnie przemagnesowanie Ziemi miało miejsce 780 tysięcy lat temu. Z badań wynika, że magnetyczny chaos, jaki później nastąpił, trwał kilka tysięcy lat. To dosłownie chwilka w skali geologicznej. Skąd o tym wszystkim wiemy? O anomaliach magnetycznych, o magnetycznej historii Ziemi, o częstotliwości zmian biegunów? Dzisiejszy stan pola badają satelity i wiele urządzeń naziemnych. O tym, co działo się w przeszłości, wiadomo z analizy skał magmowych. W niektórych z nich, w czasie stygnięcia, minerały „wrażliwe” na pole magnetyczne (ferromagnetyki) magnesowały się zgodne z liniami sił pola, jakie w danej chwili występowały. Po zastygnięciu skały, te maleńkie magnesiki pozostawały nienaruszone. Dzisiaj się je analizuje.

Z badań wynika, że w przeszłości zdarzało się, że wymiana biegunów następowała co 10 tys. lat, ale bywały także okresy o długości kilkudziesięciu milionów lat, w czasie których pole magnetyczne było stabilne. Ten brak regularności oznacza, że mechanizm stojący za przemagnesowaniem jest bardzo złożony. Średnio zmiany biegunów następują co 250 tysięcy lat, a ostatnia zmiana miała miejsce 780 tys. lat temu. To oczywiście nie musi wcale znaczyć, że kolejnej mamy się spodziewać lada moment. Ale także taki scenariusz trzeba brać pod uwagę. Nie tylko to może świadczyć o tym, że coś dzieje się z naszym polem magnetycznym. Z jego bezpośrednich pomiarów (jakie robi się od 150 lat) wynika, że bardzo szybko ono słabnie. Ten proces zaniku pola przyspiesza. Dzisiaj natężenie pola magnetycznego jest około 15 proc. słabsze niż 150 lat temu. Z badań pośrednich wynika, że w okresie ostatnich 2 tys. lat natężenie pola spadło o 35 proc. Czy to może coś znaczyć? Może, ale wcale nie musi, bo zmiany natężenie pola występują regularnie. I niekoniecznie muszą być wstępem do większej (magnetycznej) zawieruchy. I jeszcze jedna sprawa. W ciągu ostatnich kilkunastu lat biegun magnetyczny znajdujący się na północy kuli ziemskiej bardzo szybko zmieniał swoje położenie. Pomiędzy rokiem 1980 a 2010 (30 lat) przemieścił się znacznie bardziej niż pomiędzy rokiem 1900 a 1980 (80 lat). I znowu, czy to o czymś może świadczyć? Jak najbardziej, ale z drugiej strony zwiększonej dynamiki nie wykazuje biegun magnetyczny na południowej półkuli.

Co z tego wynika?
Gdyby próbować zebrać te wszystkie fakty razem, trzeba by napisać, że w zasadzie nic nie wiadomo na pewno. Ziemskie pole magnetyczne jest ze swojej natury zmienne, choć w ostatnich czasach (780 tys. lat) zachowuje się zastanawiająco spokojnie. No może z wyjątkiem ostatnich kilkuset (maksymalnie 2 tys.) lat, od kiedy jego natężenie bardzo szybko zaczęło spadać. Dla ludzi te zmiany nie stanowią bezpośredniego zagrożenia, o ile pole całkowicie nie zniknie. Przyroda może jednak być przez magnetyczne zamieszanie dosyć mocno doświadczona. Gdyby anomalie magnetyczne były duże, zniszczeniu mogą ulec nasze nośniki danych, a wtedy przetrwa tylko ta informacja która została wydrukowana. Gdyby tak się stało, cywilizacja cofnęłaby się kilkanaście, góra kilkadziesiąt lat wstecz. Choć oczywiście to tylko hipoteza. A patrząc na sprawę bez zbędnych emocji, przemagnesowanie Ziemi nie może być aż tak straszne. W końcu ostatnie przeżyli nasi przodkowie, czyli przedstawiciele Homo erectus. Z drugiej strony perspektywa powrotu do cywilizacji tamtych czasów może budzić niepokój.