Af Henrik Højmark Thomsen
Direkte målinger fra geomagnetiske observatorier viser, at styrken af Jordens magnetfelt er reduceret med cirka 10 procent siden 1840. Nye målinger, bl.a. fra den danske Ørsted-satellit, viser desuden, at reduktionen af magnetfeltstyrken stadig pågår, og at de magnetiske poler for øjeblikket flytter sig med op til 50 km om året. Nogle forskere tolker disse ændringer i magnetfeltet som tegn på, at Jorden er på vej mod en polvending, hvor den magnetiske nord- og sydpol vil bytte plads og magnetfeltets styrke reduceres kraftigt. De mulige konsekvenser for livsbetingelserne på Jorden er ikke klarlagt i detaljer, men vores planet vil med sikkerhed opleve en kraftig nedsættelse af den magnetiske afskærmning, der under normale omstændigheder beskytter os mod den kosmiske stråling fra verdensrummet.
Resultater af ny forskning, med to danskere i spidsen, viser imidlertid, at de nuværende ændringer i magnetfeltets styrke ikke er exceptionelle. Det fremgår af en netop publiceret artikel i det internationale tidsskrift "Earth and Planetary Science Letters". Mads Faurschou Knudsen fra Oxford Universitet og Peter Riisager fra De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS) har sammen med forskerkolleger kortlagt styrken af Jordens magnetfelt over de sidste 50.000 år. Studiet viser at magnetfeltet har været overraskende dynamisk, og at de nuværende ændringer i magnetfeltstyrken ikke er usædvanlige.
"Den nuværende reduktion i styrken af Jordens magnetfelt er ikke nødvendigvis et udtryk for, at magnetfeltet opfører sig markant anderledes i disse år, og de historisk observerede ændringer i magnetfeltet giver ikke nogen fyldestgørende baggrund for spekulationer om en nært forestående polvending, siger Mads Faurschou Knudsen og fortsætter: "Desuden er der flere omstændigheder, der taler imod sandsynligheden for en nært forestående polvending, heriblandt det faktum, at Jordens nuværende magnetfelt er relativt stærkt i forhold til den gennemsnitlige magnetfeltstyrke over de sidste 50.000 år.
Forskerne bag de nye resultater har baseret deres analyse på undersøgelser af den fossile magnetisering i flere tusinde vulkanske bjergartsprøver og arkæologiske objekter fra forskellige dele af verden. Baggrunden for disse såkaldt palæomagnetiske studier er, at de undersøgte prøver indeholder magnetiske mineraler, der kan optage og gemme en magnetisering. Prøverne er derfor en slags magnetiske båndoptagere, der har optaget magnetfeltet på det tidspunkt de blev dannet.
"Faktisk er der mange forskellige metoder man kan bruge til at bestemme styrken af Jordens tidligere magnetfelt. Vi har samlet alle de data vi overhovedet kunne få fingre i og har gjort meget ud af at sammenligne de forskellige datatyper og bestemme usikkerhederne. Vi føler os ret overbeviste om, at vores bestemmelse giver et rimeligt præcist billede af de faktiske variationer i magnetfeltets styrke over de sidste 50.000 år," siger Peter Riisager fra GEUS.
På baggrund af de palæomagnetiske data ved vi, at de magnetiske poler har byttet plads et utal af gange gennem Jordens geologiske historie. Gennem de sidste 160 millioner år har Jordens magnetfelt i gennemsnit skiftet polaritet en gang hver 500.000 år, men tidsrummet mellem to polvendinger har været meget variabelt. I Kridttiden, var der således en periode på omkring 35 millioner år hvor Jordens magnetfelt ikke skiftede polaritet, mens der har været andre perioder hvor polvendinger forekom betydeligt hyppigere. Den foreløbigt sidste polvending fandt sted for 780.000 år siden, og man kunne derfor fristes til at tro at magnetfeltet snart skifter polaritet igen. Det har dog vist sig, at der ikke er nogen systematik i hvornår polvendingerne fandt sted, så man kan ikke vurdere sandsynligheden for en ny polvending baseret på hvornår den sidste forekom. Selve polvendingerne er geologisk set kortvarige begivenheder med en gennemsnitlig varighed på ca. 5.000 år, hvilket er et meget kort tidsrum set i et geologisk perspektiv.
De danske forskere mener, at sandsynligheden for en forestående polvending bør vurderes på baggrund af et længere tidsperspektiv, end det der er tilgængeligt via de historiske data, og at palæomagnetiske data derfor leverer afgørende informationer.
"Vurderet ud fra en palæomagnetisk synsvinkel, er sandsynligheden for en nært forestående polvending ganske lille. De magnetiske poler har byttet plads et utal af gange igennem vor planets lange geologiske historie, og polerne vil antageligvis bytte plads igen engang i fremtiden. For at vurdere sandsynligheden for en forestående polvending er det vigtigt at tænke i geologiske tidsskalaer, og set i dette lys er de seneste ændringer i Jordens magnetfelt ikke så exceptionelle, at de indikerer en nært forestående polvending," siger Mads Faurschou Knudsen.
Præcist hvordan Jordens magnetfelt opfører sig under polvendinger er endnu ikke klarlagt, og deres konsekvens for livsbetingelserne på Jorden er derfor heller ikke kendt i detaljer. Vi ved dog at magnetfeltet ændrede sig meget hurtigt under tidligere polvendinger, samt at magnetfeltets styrke blev kraftigt reduceret. Den magnetiske afskærmning, der beskytter Jorden mod kosmisk stråling, vil derfor være nedsat, og den stråling af ladede partikler, der konstant strømmer mod Jorden fra solen og andre dele af verdensrummet, vil følgelig have lettere adgang til Jordens atmosfære, hvor ozonlaget sandsynligvis vil blive nedbrudt. Under polvendinger vil Jorden desuden opleve kolossale magnetiske storme, der opstår, når ladede partikler fra solen trænger ind i den øvre del af atmosfæren. Andre påvirkninger af atmosfæren som følge af et kraftigt reduceret magnetfelt under polvendinger er mere uklare. Nogle forskere har argumenteret for, at polvendinger medfører klimændringer, bl.a. fordi atmosfærens temperatur og cirkulationsmønstre påvirkes.
Kontakt:
Mads Faurschou Knudsen
Department of Earth Sciences, University of Oxford
E-mail:
madsk@earth.ox.ac.uk
Peter Riisager
De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland - GEUS
Tlf.: 38 14 25 79
E-mail: pri@geus.dk
Læs artiklen i Earth and Planetary Science Letters 2008 :
Variations in the geomagnetic dipole moment during the Holocene and the past 50 kyr. Af Mads Faurschou Knudsen, Peter Riisager, Fabio Donadini, Ian Snowball, Raimund Muscheler, Kimmo Korhonen, Lauri J. Pesonen.
http://www.sciencedirect.com/science/journal/0012821X