Geomagnetisk omvending

En geomagnetisk omvending er en ændring i en planets magnetfelt, således at positionerne for magnetisk nord og magnetisk syd byttes om på hinanden.

Dette er sket 183 gange i løbet af de sidste 83 millioner år, i gennemsnit to eller tre gange pr. million år. Før en ændring af magnetfeltet bliver Jordens magnetfelt svagere og bevæger sig rundt, ligesom en snurretop ville gøre det, før den falder ned. Forskerne ved dette som følge af undersøgelser af magnetismen på havbunden nær den midtatlantiske ryggen. Lavaen bevæger sig langsomt ud af denne kløft (hul i havbunden), hvorefter den afkøles med sine jernoxidmolekyler, der alle peger i den nye retning af Jordens magnetfelt. Vi kan se på dette magnetfelts historie i dag for at se tilbage på de mange omslag i fortiden.

Omvendinger forekommer med intervaller fra mindre end 0,1 millioner år til op til 50 millioner år. Disse perioder kaldes chrons.

Der er intet mønster i disse ændringer, som synes at ske tilfældigt. Kroner varer mellem 0,1 og 1 million år (se diagrammet) med et gennemsnit på 450.000 år. De fleste omskiftelser tager mellem 1.000 og 10.000 år at finde sted.

Den seneste, Brunhes-Matuyama-omvendingen, fandt sted for 780.000 år siden og kan være sket meget hurtigt, inden for et menneskes levetid. En kort fuldstændig omvendelse, kendt som Laschamp-hændelsen, fandt sted for kun 41.000 år siden under den sidste istid. Denne omvending varede kun ca. 440 år, og den faktiske ændring af polariteten varede omkring 250 år. Under denne ændring svækkedes magnetfeltets styrke til 5 % af dets nuværende styrke. Kortvarige forstyrrelser, der ikke resulterer i en omvending, kaldes geomagnetiske udfald.



 Geomagnetisk polaritet i de sidste 5 millioner år (Pliocæn og Kvartær, slutningen af Kainozoikum). Mørke områder = perioder, hvor polariteten svarer til den nuværende Lys områder = perioder, hvor polariteten er omvendtZoom
Geomagnetisk polaritet i de sidste 5 millioner år (Pliocæn og Kvartær, slutningen af Kainozoikum). Mørke områder = perioder, hvor polariteten svarer til den nuværende Lys områder = perioder, hvor polariteten er omvendt

Optegnelser fra fortiden

De tidligere optegnelser af geomagnetiske omvendinger blev først opdaget ved at observere de magnetiske omvendinger på havbunden. Dette førte hurtigt til udviklingen af teorien om pladetektonik. Den relativt konstante hastighed, hvormed havbunden spreder sig, forårsager "striber" i basalten. Ud fra disse tidligere magnetfelter kan man udlede polaritet. Dataene fås ved at slæbe et magnetometer langs havbunden.

Ingen eksisterende ikke-subduceret havbund er mere end ca. 180 millioner år gammel, så der anvendes andre metoder til at opdage ældre omvendinger. De fleste sedimentære bjergarter indeholder små mængder jernrige mineraler. Deres orientering afspejler det magnetiske felt, da de blev dannet. Stenene bevarer denne registrering, medmindre de ændres af en senere proces.

Superchroner

En superkroner er et polaritetsinterval, der varer mindst 10 millioner år. Der findes to veletablerede superkroner, Kridtnormalen og Kiaman.

Kridt-normalperioden (også kaldet Kridt-superkronen eller C34) varede i næsten 40 millioner år. Mellem Kridt-normalen og nutiden er hyppigheden generelt steget langsomt.

Kiaman Reverse Superchron varede fra slutningen af Karbon til slutningen af Perm. Det er mere end 50 millioner år, fra 312 til 262 millioner år siden (mya). Det magnetiske felt havde omvendt polaritet. Navnet "Kiaman" stammer fra den australske landsby Kiama, hvor nogle af de første geologiske beviser for superkronen blev fundet i 1925.



Geomagnetisk polaritet siden midten af JuraZoom
Geomagnetisk polaritet siden midten af Jura

Årsager

Jordens og andre planeters magnetfelter skyldes dynamoeffekt fra smeltet jern i planetens kerne. Denne konvektion (bevægelse) genererer elektriske strømme, som igen giver anledning til magnetfelter. I simuleringer af planetariske dynamoer sker der omvendinger af den underliggende dynamik. Gary Glatzmaier og samarbejdspartner Paul Roberts fra UCLA har f.eks. kørt en numerisk model af koblingen mellem elektromagnetisme og væskedynamik i Jordens indre. Deres simulering reproducerede centrale træk ved magnetfeltet over mere end 40.000 års simuleret tid, og det computergenererede felt vendte sig selv om. Globale feltomvendinger med uregelmæssige intervaller er også blevet observeret i et laboratorieforsøg med flydende metal VKS2.



Virkninger på livet

Så vidt vi ved, er der ingen indvirkning på livet. Der er blevet foretaget undersøgelser for at se, om omvendinger på nogen måde hænger sammen med udryddelser. Statistiske analyser viser ingen beviser for en sammenhæng mellem omvendinger og udryddelser.



Spørgsmål og svar

Q: Hvad er en geomagnetisk omvendelse?


A: En geomagnetisk omvending er en ændring i en planets magnetfelt, således at positionerne for magnetisk nord og magnetisk syd byttes om.

Sp: Hvor ofte forekommer disse omvendinger?


Svar: Omvendinger forekommer ca. to eller tre gange pr. million år med intervaller på mellem 0,1 og 50 millioner år.

Spørgsmål: Hvor lang tid tager det, før en omvending sker?


Svar: De fleste omvendinger tager mellem 1.000 og 10.000 år at finde sted. Den seneste, Brunhes-Matuyama-omvendingen, fandt sted for 780.000 år siden og kan være sket meget hurtigt, inden for et menneskes levetid.

Spørgsmål: Hvad er et eksempel på en kortvarig fuldstændig omvendelse?


Svar: En kort fuldstændig omvending, kendt som Laschamp-hændelsen, fandt sted for kun 41.000 år siden under den sidste istid. Denne omvending varede kun omkring 440 år, og den faktiske ændring af polariteten varede omkring 250 år.

Spørgsmål: Hvor svagt var Jordens magnetfelt under denne ændring?


Svar: Under denne ændring svækkedes magnetfeltets styrke til 5 % af dets nuværende styrke.

Spørgsmål: Hvad er krons?


Svar: Chrons er perioder, der varierer fra 0,1 til 1 million års intervaller med et gennemsnitligt interval på 450.000 år mellem dem, hvor omvendinger sker tilfældigt uden mønster eller regelmæssighed.

Spørgsmål: Hvad er geomagnetiske udsvingene?


Svar: Geomagnetiske udfald er korte forstyrrelser, som ikke resulterer i en fuldstændig omvending, men som alligevel forårsager ændringer i Jordens magnetisme.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3