IGLAAli ste vedeli, da kompas ne kaže vedno na sever niti ves čas enako? Natančneje, ne kaže proti geografskemu severnem polu. Težava je v tem, da običajno ne ločimo med geografskima in magnetnima poloma Zemlje. Geografska pola sta točki na osi vrtenja Zemlje, med njima je 180 kotnih stopinj in sta znana kot severni in južni tečaj. Magnetna igla kompasa pa zmeraj kaže v smeri magnetnih polov. Ta dva sta posledica zemeljskega magnetnega polja in sta razmeroma blizu geografskih polov.

Naš magnet se neprestano obrača

Natančni legi magnetnih polov se spreminjata zaradi različnih procesov v tekočem delu zemeljskega jedra. Že dnevno se njuna lega spreminja znotraj zanke, podobne elipsi, in se od povprečne lege lahko oddaljita do 80 km. V daljšem obdobju pa je mogoče opaziti, kako magnetna pola potujeta po zemeljski površini. Tako je v prejšnjih dveh stoletjih severni magnetni pol prepotoval proti severu več kot 600 km. V tem času se je letno prestavljal za približno 10 km, v zadnjih letih pa naj bi “pospešil” na 40 km letno.

potovanje-pola1V še daljšem obdobju se zgodijo še presenetljivejši obrati. Magnetna pola namreč medsebojno zamenjata mesti – ali drugače rečeno se magnetno polje obrne za 180 kotnih stopinj. Po takem obratu bi kompas seveda namesto na sever kazal na jug. To se zgodi v različnih ciklusih, ki “v zadnjem času” trajajo povprečno 300.000 let. Tak obrat se seveda ne zgodi čez noč, ampak lahko proces obračanja traja od nekaj sto do nekaj tisoč let. Nazadnje se je tak obrat polov glede na raziskave zgodil pred približno 786.000 leti, in sicer v relativno kratkem času – v samo 100 letih. Po ocenah Zemlja do sedaj beleži že vsaj 100 obratov magnetnih polov, vse pogostejši pa so v “zadnjem” času – v času dinozavrov so potekali na približno milijon let.

simulacija.obratKako ugotavljajo spremembe polja?

Znanstveniki na podlagi kamnin z dna oceanov, v katerih so vidne sledi magnetnega polja, ugotavljajo smer, ki jo je polje imelo v določenem zgodovinskem obdobju. Zemeljsko magnetno polje namreč vpliva na magnetenje lave, ko se ta ohlaja na dnu ocena. Ko se lava strdi, ustvari zapis smeri silnic magnetnega polja – zelo podobno, kot nastane zvočni zapis na zvočni kaseti.

Nastanek magnetnega polja

Sam izvor zemeljskega magnetnega polja še vedno ni povsem pojasnjen, nedvomno pa velja, da kot pri vsakem magnetnem polju, so tudi tu izvir magnetnega polja stalni tokovi nekje v notranjosti Zemlje. Večina razlag pripisuje izvor tokovom železovih spojin v njeni notranjosti. V samem središču naše Zemlje naj bi bila namreč homogena krogla železovih spojin, in domnevajo, da njena temperatura dosega nepredstavljivih 5.400 C°, kar je enako temperaturi na površini Sonca. Znanstveniki temu železnemu jedru pravijo kar “notranje jedro”, ki je dejansko nekakšen planet znotraj planeta. Za primerjavo – notranje jedro obsega približno 70 % velikosti Lune. Vrti se z lastno hitrostjo, približno 0,2 kotni stopinji letno hitreje kot ostala Zemlja in premore tudi svoj lastni vroč ocean tekočih kovin, imenovan “zunanje jedro”.

zemljaV tem oceanu tekočega železa, ki obdaja notranje jedro, se zaradi razlike v hitrosti vrtenja inducira električna napetost, zaradi katere nastane magnetno polje.

Tekoče zunanje jedro, ki obliva notranjega, se obnaša podobno kot voda v vroči ponvi. V njem se pojavljajo vrtinci, ki se vrtijo v skladu z Coriolisovimi silami, nastalimi zaradi vrtenja Zemlje. Rezultat vseh teh gibanj je zemeljsko magnetno polje, hkrati pa tudi vzrok za njegovo premikanje.

Nas čakajo spremembe?

Jakost zemeljskega magnetnega polja se je od 19. stoletja zmanjšala za 10 %. Od januarja 2014 se je zmanjšala predvsem na zahodni polovici zemeljske poloble, medtem ko je na področju južnega indijskega oceana narasla. Vsakemu obratu predhodi obdobje nestabilnega magnetnega polja. Glede na to, da v zadnjem obdobju magnetno polje hitro spreminja lokacijo in da njegova jakost pada, nekateri sklepajo, da to napoveduje zamenjavo magnetnih polov, ki naj bi se zgodila v naslednjih nekaj tisočletjih.

Ena bojazen je, da bi se pri spremembi polov ošibilo zemeljsko magnetno polje in s tem zaščita pred sončnim sevanjem. Magnetno polje ne bo izginilo, morda bo le šibkejše in manj homogeno. To bi zagotovo privedlo do povečanja radioaktivnega sevanja na Zemljo, bo pa zato severni sij viden tudi na mestih, ki so bolj oddaljena od polov. V vsakem primeru to ni stalno trajajoče stanje, saj se zemeljski ščit ponovno vzpostavi in stabilizira.

Življenje gre naprej

Ni razlogov za preplah, življenje na Zemlji se prilagodi vsaki spremembi. Fosilni ostanki iz časa zadnje menjave polov kažejo, da se rastlinski in živalski svet ni veliko spremenil. Kakor koli, če ne drugega, bo tak obrat prinesel vsaj dobiček proizvajalcem kompasov.

Znanost je pokazala, da je zamenjava magnetnih polov cikličen pojav, ki se redno ponavlja skozi tisočletja. Je prej pravilo kot naključje, kdaj do njega pride in kaj ga povzroči, pa ne moremo napovedati.

____________
Viri:
http://www.nasa.gov/topics/earth/,
http://www.esa.int in http://www.kvarkadabra.net/pojavi/teksti/magnet_zemlja.htm