Câmpul magnetic al Pământului înconjoară planeta noastră ca un scut invizibil şi protejează viaţa de radiațiile solare nocive, prin devierea particulele încărcate electric din vântul solar. Câmpul magnetic variază în permanentă şi în istoria planetei noastre s-au produs câteva sute de inversări ale polilor magnetici.

Când se va produce următoarea inversare a polilor magnetici ai Pământului și cum va afecta această schimbare viața de pe Pământ?

Câmpul magnetic al PământuluiCâmpul magnetic al Pământului. Credit: Science Picture Company

Câmpul magnetic al Pământului nu se anulează în timpul procesului de inversare a polilor magnetici. În schimb, câmpul magnetic devine mult mai slab şi intensitatea sa poate scădea până la o valoare de 10% din cea actuală. De asemenea, se pot forma poli magnetici la ecuator şi pot exista simultan mai mulţi poli magnetici „Nord” și „Sud”.

În medie, se produc câteva inversări ale polilor magnetici ai Pământului la fiecare milion de ani. Cu toate acestea, intervalul de timp dintre aceste inversări poate varia cu până la câteva zeci de milioane de ani.

De asemenea, se pot produce inversări magnetice temporare și incomplete, atunci când polii magnetici se îndepărtează foarte mult de polii geografici. În acest caz, polii magnetici ai Pământului pot chiar traversa ecuatorul, înainte de a se întoarce înapoi în poziţiile iniţiale. Ultima inversare completă, Brunhes-Matuyama, a avut loc în urmă cu aproximativ 780.000 de ani. O inversare temporară, evenimentul Laschamp, s-a produs în urmă cu aproximativ 41.000 de ani. Aceasta a durat mai puțin de 1.000 de ani.

Căderi de tensiune sau extincții în masă?

Din cauza scăderii intensităţii câmpului magnetic terestru în timpul procesului de inversare a polilor magnetici, efectul de ecranare al câmpului magnetic se diminuează şi o cantitate mai mare de radiații nocive ajunge în apropierea suprafeței Pământului. Din acest motiv, sateliţii Pământului, traficul aerian și infrastructura electrică de pe Pământ sunt în pericol. Furtunile geomagnetice, care apar în urma unor erupţii solare violente care emit un flux intens de particule încărcate electric ce interacţionează cu câmpul magnetic al planetei noastre, sunt un indiciu cu privire la ce ne putem aștepta atunci când câmpul magnetic al planetei slăbeşte în intensitate.

În anul 2003, furtuna geomagnetică Halloween a provocat pene de curent electric în rețeaua de electricitate din Suedia, ceea ce a impus redirecționarea zborurilor ariene și a perturbat funcţionarea sateliților și a sistemelor de comunicații. Cu toate acestea, furtuna geomagnetică Halloween a fost slabă în comparație cu alte furtuni din trecutul recent, cum ar fi evenimentul 1859 Carrington, care a provocat aurore boreale până în sudul Caraibelor.

Aurora borealăAurora boreală. Credit: Soerfm/wikipedia, CC BY-SA

Efectele unei furtuni geomagnetice puternice asupra infrastructurii electrice din prezent nu sunt pe deplin cunoscute. Bineînțeles că orice moment fără energie electrică, căldură, aer condiționat, GPS sau Internet poate avea un impact major. Penele de curent, care se produc pe o scară largă, pot provoca probleme grave în economia mondială ce pot totaliza pierderi de zeci de miliarde de dolari pe zi.

În ceea ce privește viața de pe Pământ și impactul pe care o inversare a polilor magnetici ai Pământului îl poate avea asupra speciei noastre, nu putem prezice ce se va întâmpla, deoarece nimeni nu ştie cu siguranţă ce s-a întâmplat în momentul ultimei inversări complete a polilor magnetici ai Pământului.

O serie de studii au sugerat că există o legătură între inversările polilor magnetici şi extincţiile în masă de pe Pământ, oamenii de ştiinţă arătând că unele inversări ale polilor magnetici și amplificarea vulcanismului terestru ar putea avea o cauză comună. Cu toate acestea, nu există nicio dovadă privind declanşarea unui vulcanism cataclismic iminent din cauza procesului de inversare a polilor magnetici ai Pământului.

Se ştie că multe specii de animale pot să simtă câmpul magnetic terestru. Ele se folosesc de această capacitate pentru a se putea orienta în timp ce se deplasează pe distanțe lungi în perioada migrației. Din păcate, nu se ştie cu siguranţă cum vor fi afectate aceste specii de o posibilă inversare a polilor magnetici. Ceea ce se ştie este faptul că primii oameni au supravieţuit evenimentului Laschamp și viața însăși a rezistat sutelor de inversări complete ale câmpului magnetic al Pământului ce au fost înregistrate în registrul geologic.

Putem prezice inversările polilor magnetici ai Pământului?

În conformitate cu cele mai bune estimări ale oamenilor de știință, intensitatea câmpului magnetic al Pământului se micşorează de 10 ori mai repede decât s-a crezut inițial, în prezent înregistrându-se o scădere de aproximativ 5% în fiecare deceniu.

Inversarea polilor magnetici

Polii magnetici ai Pământului între două inversări (foto stânga) şi în timpul procesului de inversare (foto dreapta). Credit: NASA

Câmpul magnetic al Pământului este generat în miezul lichid al planetei noastre, format în principal din fier, datorită rotaţiei lente a acestuia. La fel ca în cazul atmosferei şi oceanelor, mişcarea miezului lichid al planetei poate fi descrisă de legile fizicii. Prin urmare, ar trebui să fim în măsură să prezicem starea miezului lichid al planetei prin urmărirea acestei mișcări, la fel cum putem prezice starea vremii urmărind atmosfera şi oceanele planetei.

O inversare a polilor magnetici ai Pământului poate fi asociată unui anumit tip de „furtună” în miezul planetei, atunci când dinamica acestuia şi câmpul magnetic al Pământului se modifică rapid (cel puțin pentru o scurtă perioadă de timp), înainte de a reveni la starea anterioară.

Dificultățile privind prezicerea vremii pentru o perioadă mai lungă de câteva zile sunt binecunoscute, în ciuda faptului că atmosfera planetei poate fi observată în mod direct. Prezicerea stării miezului exterior al Pământului este mult mai dificilă, mai ales dacă ţinem cont că acesta se află la o adâncime de 3.000 km faţă de suprafaţa planetei, astfel încât observațiile noastre cu privire la acesta sunt insuficiente și indirecte.

Cu toate acestea, oamenii de ştiinţă au descoperit din ce este format nucleul exterior al planetei și că acesta este lichid. Există în prezent o rețea globală de observatoare terestre, dar şi sateliți artificiali ai planetei, care monitorizează variaţiile câmpului magnetic al Pământului, ceea ce ne oferă o perspectivă asupra modului cum se mişcă miezul lichid al planetei.

Progresele înregistrate în ultima perioadă în ceea ce priveşte înţelegerea dinamicii fluidelor din interiorul planetei, care s-au datorat printre altele şi simulărilor computerizate și experimentelor de laborator, ne îndreptăţesc să avem încredere că într-un viitor nu prea îndepărtat vom fi capabili să prognozăm starea nucleului exterior al Pământului de care depinde evoluţia câmpului magnetic al planetei.

Sursă: The Conversation