של כדור הארץשדה מגנטימקיף את כוכב הלכת שלנו כמו שדה כוח בלתי נראה - מגן על החיים מקרינת שמש מזיקה על ידי הסטת חלקיקים טעונים. רחוק מלהיות קבוע, תחום זה משתנה ללא הרף.
ואכן, ההיסטוריה של הפלנטה שלנו כוללת לפחות כמה מאות היפוכים מגנטיים גלובליים, שבהם הקטבים המגנטיים הצפוניים והדרומיים מחליפים מקומות. אז מתי יקרה הדבר הבא ואיך זה ישפיע על החיים על פני כדור הארץ?
במהלך היפוך השדה המגנטי לא יהיה אפס, אלא ילבש צורה חלשה ומורכבת יותר.
זֶהעלול ליפול ל10 אחוזים מהעוצמה של ימינו ויש להם קטבים מגנטיים בקו המשווה או אפילו קיום בו-זמני של מספר רב של קטבים מגנטיים 'צפוני' ו'דרום'.
היפוכים גיאומגנטיים מתרחשים כמה פעמים בכל מיליון שנים בממוצע. עם זאת, המרווח בין ההיפוכים הוא מאוד לא סדיר ויכול לנוע עד עשרות מיליוני שנים.
יכולים להיות גם היפוכים זמניים ולא שלמים, המכונים אירועים וטיולים, שבהם הקטבים המגנטיים מתרחקים מהקטבים הגיאוגרפיים - אולי אפילו חוצים את קו המשווה - לפני שהם חוזרים למקומם המקוריים.
המהפך המלא האחרון, ה-Brunhes-Matuyama, התרחש לפני כ-780,000 שנים.
מהפך זמני,אירוע לשמפ, התרחש לפני כ-41,000 שנים. זה נמשך פחות מ-1,000 שנים כאשר השינוי בפועל של הקוטביות נמשך כ-250 שנה.
הפסקת חשמל או הכחדה המונית?
השינוי בשדה המגנטי במהלך היפוך יחליש את אפקט המיגון שלו, ויאפשר רמות גבוהות יותר של קרינה על פני כדור הארץ ומעליו.
אילו זה היה קורה היום, העלייה במספר החלקיקים הטעונים המגיעים לכדור הארץ תגרום לסיכון מוגבר עבור לוויינים, תעופה ותשתיות חשמל קרקעיות.
, המונע על ידי האינטראקציה של התפרצויות גדולות באופן חריג של אנרגיה סולארית עם השדה המגנטי שלנו, נותנים לנו טעימה מקדימה ממה שאנו יכולים לצפות עם מגן מגנטי מוחלש.
בשנת 2003,מה שנקרא סערת ליל כל הקדושיםגרם להפסקות רשת החשמל המקומיות בשוודיה, דרש ניתוב מחדש של טיסות כדי למנוע הפסקת תקשורת וסיכון קרינה, ושיבש לוויינים ומערכות תקשורת.
אבל סערה זו הייתה מינורית בהשוואה לסערות אחרות מהעבר הקרוב, כגוןאירוע קרינגטון 1859, מה שגרם לאוראורה עד דרום האיים הקריביים.
ההשפעה של סערה גדולה על התשתית האלקטרונית של היום אינה ידועה במלואה.
כמובן שלכל זמן שהייה ללא חשמל, חימום, מיזוג אוויר, GPS או אינטרנט תהיה השפעה גדולה; הפסקות חשמל נרחבות עלולות לגרום להפרעה כלכליתבהיקף של עשרות מיליארדי דולרים ביום.
במונחים של החיים על פני כדור הארץ וההשפעה הישירה של היפוך על המין שלנו, איננו יכולים לחזות באופן סופי מה יקרה מכיוון שבני האדם המודרניים לא היו קיימים בזמן ההיפוך המלא האחרון.
כמה מחקרים ניסו לעשות זאתלקשר תהפוכות עבר עם הכחדות המוניות- מציע כמה היפוכים ואפיזודות של וולקניות מורחבתיכול להיות מונע על ידי סיבה נפוצה.
עם זאת, אין שום עדות לוולקניות קטקליזמית מתקרבת, ולכן סביר להניח שנצטרך להתמודד עם ההשפעה האלקטרומגנטית רק אם השדה אכן יתהפך בקרוב יחסית.
אנחנו כן יודעים שלמיני בעלי חיים רבים יש צורה כלשהי שלמגנטוריספציה המאפשרת להם לחוש את השדה המגנטי של כדור הארץ.
הם עשויים להשתמש בזה כדי לסייע בניווט למרחקים ארוכים במהלך ההגירה. אבל לא ברור איזו השפעה עשויה להיות להיפוך על מינים כאלה.
מה שברור הוא שבני אדם מוקדמים אכן הצליחו לחיות את אירוע לשמפ והחיים עצמם שרדו את מאות ההיפוכים המלאים שהוכחו בתיעוד הגיאולוגי.
האם נוכל לחזות היפוכים גיאומגנטיים?
העובדה הפשוטה שאנו 'איחורים' להיפוך מלא והעובדה שהשדה של כדור הארץ יורד כעת בקצב של 5 אחוז למאה,הוביל להצעותשהתחום עשוי להתהפך בתוך 2,000 השנים הבאות.
אבל לקבוע תאריך מדויק - לפחות כרגע - יהיה קשה.
השדה המגנטי של כדור הארץ נוצר בתוך הליבה הנוזלית של כוכב הלכת שלנו, על ידי חביתה איטית של ברזל מותך. כמו האטמוספרה והאוקיינוסים, הדרך בה היא נעה נשלטת על ידי חוקי הפיזיקה.
לכן עלינו להיות מסוגלים לחזות את 'מזג האוויר של הליבה' על ידי מעקב אחר תנועה זו, בדיוק כפי שאנו יכולים לחזות מזג אוויר אמיתי על ידי התבוננות באטמוספירה ובאוקיינוס.
אז אפשר להשוות היפוך לסוג מסויים של סערה בליבה, שבה הדינמיקה - והשדה המגנטי - משתוללים (לפחות לזמן קצר), לפני שמתיישבים שוב.
הקשיים בחיזוי מזג האוויר מעבר לכמה ימים ידועים ברבים, למרות שאנו חיים בתוך האטמוספרה ומתבוננים ישירות באטמוספירה.
עם זאת, חיזוי ליבת כדור הארץ הוא סיכוי הרבה יותר קשה, בעיקר משום שהוא קבור מתחת ל-3,000 קילומטרים של סלע כך שהתצפיות שלנו מעטות ועקיפות.
עם זאת, איננו עיוורים לחלוטין: אנו יודעים את ההרכב העיקרי של החומר בתוך הליבה וכי הוא נוזלי.
רשת עולמית של מצפה כוכבים קרקע ולוויינים סובבים גם מודדת כיצד השדה המגנטי משתנה, מה שנותן לנו תובנה כיצד הליבה הנוזלית נעה.
הגילוי האחרון של אזרם סילוןבתוך הליבה מדגיש את כושר ההמצאה המתפתח שלנו ואת היכולת הגוברת למדוד ולהסיק את הדינמיקה של הליבה.
יחד עם סימולציות מספריות וניסויי מעבדה לחקור את דינמיקת הנוזלים של פנים כוכב הלכת, ההבנה שלנו מתפתחת בקצב מהיר.
הסיכוי להיות מסוגל לחזות את ליבת כדור הארץ אולי לא רחוק מדי מהישג יד.
פיל ליברמור, פרופסור חבר לגיאופיזיקה,אוניברסיטת לידסוג'ון מאונד, פרופסור חבר לגיאופיזיקה,אוניברסיטת לידס
מאמר זה פורסם במקור על ידיהשיחה. קרא אתמאמר מקורי.
