In den 1950er Jahren zeichneten hochseetaugliche Forschungsschiffe rätselhafte Daten auf der Grundlage der Magnetismus des Meeresbodens. Es wurde festgestellt, dass das Gestein des Meeresbodens Bänder aus eingebetteten Eisenoxiden aufwies, die abwechselnd nach geografischem Norden und geografischem Süden zeigten. Dies war nicht das erste Mal, dass solche verwirrenden Beweise gefunden wurden. Im frühen 20. Jahrhundert Geologen hatte welche gefunden Vulkangestein wurde entgegen den Erwartungen magnetisiert. Es waren jedoch die umfangreichen Daten der 1950er Jahre, die zu einer umfassenden Untersuchung führten, und bis 1963 wurde eine Theorie zur Umkehrung des Erdmagnetfeldes vorgeschlagen. Seitdem ist es ein grundlegendes Element der Geowissenschaften.
Wie das Erdmagnetfeld erzeugt wird
Es wird angenommen, dass der Erdmagnetismus durch langsame Bewegungen im flüssigen Äußeren erzeugt wird Ader des Planeten, der größtenteils aus Eisen besteht, verursacht durch die Rotation der Erde. Ähnlich wie die Drehung einer Generatorspule ein Magnetfeld erzeugt, erzeugt die Drehung des flüssigen äußeren Erdkerns ein schwaches elektromagnetisches Feld. Dies
Magnetfeld erstreckt sich in den Weltraum und dient dazu, Sonnenwind von der Sonne abzulenken. Die Erzeugung des Erdmagnetfeldes ist ein kontinuierlicher, aber variabler Prozess. Die Intensität des Magnetfelds ändert sich häufig, und die genaue Position der Magnetpole kann driften. Der wahre magnetische Norden entspricht nicht immer dem geografischen Nordpol. Es kann auch die vollständige Umkehrung der gesamten Polarität des Erdmagnetfeldes verursachen.Wie wir Magnetfeldänderungen messen können
Flüssige Lava, das zu Gestein aushärtet, enthält Eisenoxidkörner, die auf das Erdmagnetfeld reagieren, indem sie beim Erstarren des Gesteins auf den Magnetpol zeigen. Somit sind diese Körner permanente Aufzeichnungen über den Ort des Erdmagnetfeldes zum Zeitpunkt der Gesteinsbildung. Wenn auf dem Meeresboden eine neue Kruste entsteht, verfestigt sich die neue Kruste mit ihren Eisenoxidpartikeln, die wie Miniaturkompassnadeln wirken und auf den magnetischen Norden zeigen. Wissenschaftler, die die Lavaproben vom Meeresboden aus untersuchten, konnten feststellen, dass die Eisenoxidpartikel in unerwartete Richtungen zeigten. Aber um zu verstehen, was dies bedeutete, mussten sie wissen, wann sich die Felsen bildeten und wo sie sich befanden, als sie sich aus der Flüssigkeit verfestigten Lava.
Die Methode zur Datierung von Gesteinen durch radiometrische Analyse ist seit dem frühen 20. Jahrhundert verfügbar, so dass es leicht genug war, das Alter der auf der Meeresgrund.
Es war jedoch auch bekannt, dass sich der Meeresboden im Laufe der Zeit bewegt und ausbreitet, und erst 1963 wurden Informationen über die Alterung von Gesteinen mit Informationen kombiniert darüber, wie sich der Meeresboden ausbreitet, um ein endgültiges Verständnis dafür zu erhalten, wohin diese Eisenoxidpartikel zu dem Zeitpunkt zeigten, als sich die Lava verfestigte Felsen.
Eine umfassende Analyse zeigt nun, dass sich das Erdmagnetfeld in den letzten 100 Millionen Jahren etwa 170 Mal umgekehrt hat. Wissenschaftler werten weiterhin Daten aus, und es gibt viele Meinungsverschiedenheiten darüber, wie lange diese Zeiträume dauern magnetische Polarität zuletzt und ob die Umkehrungen in vorhersehbaren Intervallen auftreten oder unregelmäßig sind und unerwartet.
Was sind die Ursachen und Auswirkungen?
Wissenschaftler wissen nicht wirklich, was die Umkehrung des Magnetfeldes verursacht, obwohl sie das dupliziert haben Phänomen in Laborexperimenten mit geschmolzenen Metallen, die auch spontan die Richtung ihrer ändern Magnetfelder. Einige Theoretiker glauben, dass Magnetfeldumkehrungen durch greifbare Ereignisse verursacht werden können, wie z tektonische Platte Kollisionen oder Stöße von großen Meteoren oder Asteroiden, aber diese Theorie wird von anderen abgelehnt. Es ist bekannt, dass im Vorfeld einer magnetischen Umkehrung die Stärke des Feldes abnimmt und seit der Stärke unserer Das derzeitige Magnetfeld nimmt jetzt stetig ab. Einige Wissenschaftler glauben, dass wir in etwa 2.000 eine weitere magnetische Umkehrung sehen werden Jahre.
Wenn es, wie einige Wissenschaftler vermuten, eine Zeit gibt, in der es überhaupt kein Magnetfeld gibt, bevor die Umkehrung eintritt, ist die Auswirkung auf den Planeten nicht gut verstanden. Einige Theoretiker schlagen vor, dass ein fehlendes Magnetfeld die Erdoberfläche für gefährlich öffnen wird Sonnenstrahlung das könnte möglicherweise zum globalen Aussterben des Lebens führen. Derzeit gibt es jedoch keine statistische Korrelation, auf die im Fossilienbestand hingewiesen werden kann, um dies zu überprüfen. Die letzte Umkehrung erfolgte vor etwa 780.000 Jahren, und es gibt keine Beweise dafür, dass zu dieser Zeit Massenarten ausgestorben sind. Andere Wissenschaftler argumentieren, dass das Magnetfeld bei Umkehrungen nicht verschwindet, sondern nur eine Zeit lang schwächer wird.
Obwohl wir mindestens 2.000 Jahre Zeit haben, uns darüber Gedanken zu machen, wäre eine offensichtliche Umkehrung der Kommunikationssysteme ein offensichtlicher Effekt, wenn heute eine Umkehr eintreten würde. Viel wie Sonnenstürme beeinflussen können Satellit und Funksignale hätte eine Magnetfeldumkehr den gleichen Effekt, wenn auch in viel stärkerem Maße.