Простирање са Земље попут невидљивих шпагета је магнетно поље планете. Створено крпом Земљине језгре, ово поље је важно за свакодневни живот: штити планету од соларних честица, пружа основу за навигацију и можда је играло важну улогу у еволуцији живота на Земљи.
Али шта би се догодило ако сутра магнетско поље Земље нестане? Већи број набијених соларних честица бомбардирао би планету, стављајући енергетске мреже и сателите на фритз и повећавајући изложеност човеку вишим нивоима ултраљубичастог зрачења који изазива рак. Другим речима, нестало магнетно поље имаће последице које би биле проблематичне, али не нужно и апокалиптичне, бар у кратком року.
И то је добра вест, јер више од једног века слаби. Чак и сада постоје посебно нејасна места, попут јужноатлантске аномалије у јужној хемисфери, која стварају техничке проблеме за сателите са ниском орбитирањем.
Прво што треба схватити о магнетном пољу је да, чак и ако ослаби, оно неће нестати - барем, не за милијарде година. Земља дугује магнетно поље свом растаљеном спољашњем језгру, које је углавном направљено од гвожђа и никла. Спољно језгро које настаје збијањем се покреће конвекцијом топлоте која се ослобађа како унутрашња језгра расте и учвршћује, рекао је Јохн Тардуно, геофизичар са Универзитета у Роцхестеру. (Унутрашње језгро расте за око милиметар годишње.)
Овај мотор са магнетним пољем, познат као динамо, вири већ милионима година. Научници сматрају да се тренутни аранжман језгра можда населио пре око 1,5 милијарди година, према истраживањима из 2015 која су тада открила скок у јачини магнетног поља. Али Тардуно и његов тим пронашли су доказе за магнетно поље на Земљи у најстаријим минералима на планети, цирконима који датирају 4,2 милијарде година, што сугерише да активност у језгру ствара магнетизам већ дуже време.
Није јасно зашто је динамо започео, рекао је Тардуно за Ливе Сциенце, мада је могуће да је огромни планетарни утицај који је створио месец можда био кључни покретач. Тај утицај, који се догодио можда 100 милиона година након што се Земља спојила, могао би да пољуља било какву слојевитост или слојевитост материјала у земљиној језгри: Замислите да протресете флашу уља и воде у планетарном обиму. Овај поремећај је могао да промовише конвекцију која и данас покреће Земљин динамо.
На крају ће унутрашње језгро вероватно постати довољно велико да конвекција у спољњем језгру више није ефикасна и магнетно поље ће пропасти. Али тај сценариј је толико далеко да не вриједи губити много спавања.
"Разговарамо о милијардама година", рекао је Тардуно.
Слабљење магнетног поља
Далеко важније за живот људи је то што магнетно поље слаби. Научници мере то слабљење директно магнетним опсерваторијама и сателитима последњих 160 година. Да ли је поље пре тога падало, мало је мрачније, као што ће се учинити и следеће. Магнетно поље је тренутно око 80% диполарно, рекао је Тардуно. То значи да углавном делује као бар магнет. Ако бисте могли да поставите гвоздене подлоге око планете (и уклоните утицај сунца, које ствара стални ток наелектрисаних честица званих соларни ветар према Земљи, пушући магнетно поље око себе као дуга коса у ветри), настало магнетно поље линије би показале чист север и југ. Али 20% поља је недиполарно, што значи да је сложеније; постоје локалне варијације.
У прошлости је магнетно поље лепршало, мењајући север и југ. Последњи од ових преокрета догодио се пре 780 000 година, око ере Хомо ерецтус. Слабљење поља обично је претходило овим налетима, постављајући питања о томе да ли је предстојећи други обруч. Али поље такође временом слаби, а затим поново ојачава, а да не прелети, феномен који се зове излет.
Тардуно и његов тим открили су да неки чудан завој у језгру у Јужној Африци може допринети некој од ових слабости. Чини се да овај вртлог изазива јужноатлантску аномалију, познато слабо место у пољу које се протеже од око 190 миља (300 километара) источно од Бразила широм већег дела Јужне Америке. У овом подручју наелектрисане честице из соларног вјетра спуштају се ближе него што је то уобичајено Земљи. Јужноатлантска аномалија није нарочито примећена на терену. Али сателити који орбитирају на Земљи тамо наилазе на штетније соларне честице, а астронаути који су путовали кроз регион на Међународној свемирској станици саопштили су да су визуелне појаве звезда пуцања за које се претпоставља да су изазване релативно високим нивоом зрачења на нивоу тамошње ниске Земљине орбите. .
Земља без поља
Тардуно и његов тим сумњају да би варијација плашта испод Јужне Африке у прошлости могла бити повод за преокрет магнетног поља. Добра вест је да, чак и ако поље слаби или се припрема за лет, то неће нестати; нема доказа да је магнетно поље икада потпуно нестало током преокрета.
Чак и ако се поље обрне, „ми ћемо и даље имати неко магнетно поље; то ће бити веома слабо магнетно поље“, рекао је Тардуно.
Како би изгледао овај свет са минималним магнетним пољем? Па, ваш компас не би радио, због једне ствари. "Само ће бити усмерен према највишем магнетном пољу", рекао је Тардуно. "То би вам могло бити врло близу; могло би бити јако далеко."
Северна и јужна светлост била би видљива са доњих географских ширина, јер су ове шарене представе резултат интеракције наелектрисаних честица бачених из сунца у сунчевом ветру и Земљине магнетосфере. Тренутно се ове ауроре појављују у близини полова, пратећи углавном магнетно поље Север-Југ Земље, али слабије поље би омогућило честицама да продру у Земљину атмосферу, осветливши небо ближе екватору.
Услови у јужноатлантској аномалији за сателите могли би постати уобичајени широм света, што би изазвало техничке пропусте. Соларне честице могу пингати електронику, ометајући делове меморије у ономе што се назива узнемиравање појединачних догађаја или СЕУ. Када соларне честице ступају у интеракцију са наелектрисаним слојем Земљине атмосфере који се назива ионосфера, они такође избацују електроне из својих молекуларних орбита. Ти слободни електрони тада ометају пренос високофреквентних радио таласа који се користе за комуникацију.
Интеракције између сунчевог ветра и Земљине атмосфере такође могу да сруше озонски омотач током времена, рекао је Тардуно, што би повећало колективну изложеност човечанству ултраљубичастом зрачењу и повећало ризик од рака коже.
"Иако за живот то вероватно не би било крајње катастрофално, на земљи би било много веће дозе зрачења без магнетног поља", рекао је Мартин Арцхер, физичар свемирске плазме са лондонског универзитета Куеен Мари.
Мало је доказа да су промене магнетног поља утицале на живот на Земљи. Ипак, магнетно поље је несумњиво обликовало Земљину површину, помажући да се крхка атмосфера планете не распрсне у свемир неумољивим силама соларног ветра, рекао је Арцхер за Ливе Сциенце.
Магнетно поље није пресудно за атмосферу - Венера нема магнетно поље и има масивну, ако не жели атмосферу - али свакако делује као додатни заштитни слој. На Марсу, који је некада имао магнетно поље, али га је изгубио пре око 4 милијарде година, његова атмосфера је готово у потпуности одузета. А ако би постојао начин да се месецу да атмосфера налик Земљи, соларни ветар би га умањио за ништа у само једном веку, рекао је Арцхер.
