Mágneses pólusváltás előtt áll a Föld?

Előjelek és várható következmények

2022. január 11., 13:15 , 1090. szám

Bolygónk igen hatásos védőpajzzsal rendelkezik, mely oltalmazza a földi élővilágot a kozmikus sugárzástól, a napszél és a részben a napkorona-kidobódások elektromosan töltött részecskéitől, és megakadályozza, hogy a napszél, valamint a koronakidobódások lassan, de biztosan lehántsák a légkörünket. Ez a pajzs a magnetoszféra, vagyis a földi mágneses mező, mely viszont időnként nagy változáson esik át: az északi és a déli mágneses sark helyet cserél, amit pólusváltásnak nevezünk, s egyes jelek szerint most is egy pólusváltás előtt állunk. Mi utal a közeledésére, és milyen hatásokkal járhat?

Mielőtt válaszolnánk a fenti kérdésekre, ismerkedjünk meg magával a magnetoszférával. Míg a Föld belső magja egy döntően vasból álló szilárd gömb, addig a külső mag egy túlnyomórészt vasból és nikkelből álló izzó fém­óceán. Mivel a belső mag határán a hőmérséklet magasabb, mint a földköpeny és a külső mag határán, ez a hőmérséklet-különbség konvekciós áramlatokat kelt: a belső mag határáról hatalmas vas- és nikkeltömegek emelkednek fel a köpeny határáig, ahol lehűlnek, majd aláereszkednek. Ezek az áramlatok aztán – a bolygó forgása által előidézett Coriolis-erővel párosulva – mágneses mezőt gerjesztenek, mely több tízezer kilométerre kinyúlik a világűrbe, a belső mag pedig stabilizálja azt. A Földet akár egy óriási mágnesnek is tekinthetjük, ahol az egyik mágneses pólus az északi sarkvidéken, míg a másik a délin található, ám nem esnek egybe a földrajzi sarkokkal, ahogy a Föld mágneses tengelye sem bolygónk forgástengelyével, hanem nagyjából 11,3 fokot zár be azzal. A mágneses sarkok helyzete viszont nem állandó, különböző irányokban és mértékben, de folyamatosan változtatják a helyüket.

Emellett a mágneses pólusok is szabálytalan időközönként helyet cserélnek. A lávában lévő apró vas-oxid-kristályok a kőzetolvadék megszilárdulása után ismét mágnesesekké válnak, és magukba zárják az akkor uralkodó mágneses mező irányultságát, emellett pedig megőrzik a magnetoszféra erősségét is, így főleg a megszilárdult lávafolyások alapján szerzünk információkat a pólusváltások időpontjáról, illetve vesszük észre azt, hogy a mágneses sarkok felcserélődésekor meggyengül, sőt átmenetileg meg is szűnik a mágneses mező. A pólusváltás általában 2–12 ezer év alatt zajlik le. A legutóbbi viszont hosszabb volt. 795 ezer éve vette kezdetét a magnetoszféra gyengülésével, s bár 784 ezer évvel ezelőtt a mágneses mező kissé felerősödött, ám ezt követően összeomlott, s csak 773 ezer esztendeje vette fel a jelenlegi irányát, és vált újból erőssé. 42 ezer éve pedig – az ún. Laschamps-elmozdulás során – rövid időre felcserélődött az északi és a déli mágneses sark, ám hamarosan visszaállt az eredeti helyzet. Ez egy részleges pólusváltás volt, melyet mágneses kitérésnek neveznek.

Az utóbbi időben azonban ismét változóban van a magnetoszféra. A feljegyzések 1840-es kezdete óta 2010-ig mintegy kilenc százalékkal gyengült a mágneses mező. Emellett az északi mágneses pólus Észak-Kanadából Szibéria felé vándorol, s az utóbbi évtizedekben felgyorsult a mozgása, már akár 48 kilométert is megtesz egy év alatt, noha a mágneses sarkok átlagos elmozdulásainak a sebessége nem haladja meg az évi 15 kilométert. A dél-atlanti térségben pedig 1970 óta mintegy kilenc százalékkal lett kisebb a mágneses mező ereje, ami miatt már zavarok jelentkeznek a terület fölött elhaladó műholdak elektronikájában. A dél-atlanti mágneses anomália kiterjedése az utóbbi években megnőtt, Chilétől Zimbabwéig terjed, jelenleg pedig északnyugat felé mozdul el, és kettészakadni látszik. Vajon mindezek a jelenségek egy közelgő pólusváltás előjelei? Ami a dél-atlanti anomáliát illeti, ez több tudós szerint nem az. A Liverpooli Egyetem Yael Engbers vezette kutatói az utóbbi években a Brazília és Namíbia közt fekvő Szent Ilona-szigeten tanulmányozták a kb. 8-11 millió éves vulkanikus kőzeteket, s arra a következtetésre jutottak, hogy a térségben már 11 millió éve is instabil volt a mágneses mező. Maxwell Brown és Monika Korte, a potsdami Német Geológiai Kutatóközpont kutatói pedig a közelmúltban – vulkanikus kőzetek vizsgálata során – azt mutatták ki, hogy a dél-atlanti térségben az elmúlt 50 ezer évben kétszer is jelentkezett már a mágneses anomália, majd ismét megerősödött a magnetoszféra a terület fölött. A NASA és az ESA szerint viszont a földi mágneses mező általános gyengülése mégiscsak egy pólusváltás előjele lehet. Az időközben a németországi Niemegk Geomágneses Obszervatórium tudományos igazgatójává kinevezett Monika Korte pedig a pólusváltások kapcsán kifejtette, miszerint a mágneses sarkok felcserélődése időszakában nemcsak meggyengülhet a magnetoszféra, hanem átmenetileg több mágneses pólus is kialakulhat.

Milyen hatással lenne a Földre a pólusváltás? A vándorló állatok a mágneses mezőt érzékelik és felhasználják navigációjuk során, így zavar támadhat a vándorlásukban. Bár – mivel lassú folyamatról van szó – akár alkalmazkodhatnak is hozzá. Az élővilágot károsító sugárterhelés mértékéről megoszlanak a vélemények. Viszont a műholdak komoly károsodásokat szenvednének, s mivel az élet megannyi területén műholdakat használunk, technikai civilizációnk megsínylené a pólusváltást, amellett a földi elektromos rendszerekben is komoly zavarok jelentkeznének. Ám van időnk a felkészülésre, ha valóban bekövetkezik a pólusváltás. De mi idézheti elő a mágneses sarkok felcserélődését? Egy elmélet szerint a feltételezett Theia bolygóval való összeütközés során – a bizonyítékok szerint a vele való karambol eredményeként született meg a Hold – a becsapódó égitest egy része beolvadt a földköpenybe, ahol található is két, nagyobb sűrűségű és hőmérsékletű tömeg, ami a Theia maradványa lehet, s ezek zavarják meg a külső magban végbemenő konvekciós áramlatokat, előidézve a pólusváltásokat. A végső válasz azonban további kutatásokat igényel.

Lajos Mihály