Замислите магнет траке унутар Земље, мање или више усклађен са оси, где се крајеви тог магнета налазе у близини географског северног и јужног пола планете. Линије магнетног поља путују од северног пола магнета, петљајући се уназад да би се вратиле назад ка јужном полу. На сваком полу су линије магнетног поља готово вертикалне.
Иако унутар Земље дефинитивно не постоји магнетна трака, око Земље се догађа иста појава, стварајући заштитно подручје око целе планете, названо магнетосфера, наводи НАСА. Земљина магнетосфера штити нас од штетног космичког зрачења и сунчевог ветра и одговорна је за прелепе ауроралне приказе виђене на високим ширинама северне и јужне хемисфере.
Земљини магнетни и географски полови смјештени су један насупрот другом. Другим речима, Земљин магнетни јужни пол заправо је близу географског Северног пола. Дакле, када користимо компас за одређивање локације, игла компаса заправо показује ка јужном магнетном полу када је у Северној хемисфери и према северном магнетном полу у Јужној хемисфери.
Магнетни полови нису фиксни и мало лутају по површини планете у односу на географске полове. Око 75 процената интензитета Земљиног магнетног поља представљено је "магнетном траком". Осталих 25 процената интензитета Земљиног магнетног поља, које се могу сматрати мањим бар магнетима који се крећу, долази из мањих делова магме која се креће и може бити оно што омогућава половима да се померају.
На основу података које су у фебруару 2019. објавили Национални центри за информације о животној средини, магнетни северни пол налази се на 86,54 Н 170,88 Е, унутар Арктичког океана и креће се од Канаде према Сибиру. Магнетни јужни пол налази се на 64,13 С 136,02 Е, тик уз обалу Антарктика у правцу Аустралије.
Одакле поље долази?
Иако је још увек помало мистерија, научници се углавном слажу да магнетно поље Земље почиње дубоко у језгри планете. Спољно језгро планете састоји се од растаљених метала, пре свега гвожђа, који је проводник.
"Каљење, растопљени метал у спољној језгри ствара поље захваљујући ономе што је познато као динамо деловање", рекао је Алексеј Смирнов, професор геофизике на Мицхиган Технолошком универзитету.
Динамино деловање, или теорија динамова, описује начин на који планета може да одржи магнетно поље. Динамо, или извор магнетног поља, ствара се ротирајућим, конвекцијским и електрично проводљивим материјалом, попут растаљеног гвожђа унутар Земље.
"Много јонизираних атома и слободних електрона лута унаоколо. Поред тога, у унутрашњости се одвија сложен облик конвекције, комбинован са природном ротацијом Земље - постоји много покретних набоја", рекао је Доуг Инграм, физичар и професор астрономије на Текас Цхристиан Университи.
Научници верују да се набоји створени покретним металним материјалом крећу око Земљине екваторијалне кружне кретње која ствара северни и јужни магнетни пол на површини, рекао је Инграм.
Зашто се мотки крећу?
Земаљски динамо је упоран, али нестабилан. Тренутно се магнетно поље брзо мења, при чему магнетни северни пол нагло скаче ка Сибиру. Од деведесетих година прошлог века магнетни северни пол померао се у просеку око 35 миља (55 км), према истраживању из 2019. године објављеном у часопису Натуре.
Сметње у проточној, металној магми могу бити узрок нестабилности у магнетном пољу што може довести до таквих померања пола, према Смирнов. Кретање течног гвожђа дубоко под Канадом може мало ослабити магнетно поље на тој локацији, што је оно што омогућава да се северни магнетни пол помери према Сибиру, наводи се у чланку Натуре.
Друге електромагнетне аномалије могу се видети широм света, на пример у јужној Африци где поремећај магнетног поља, сличан вртлог у потоку, може да изазове гушћи део плашта у близини границе са течним спољним језгром планете.
Историја померања и преокрета пола
Док се стубови стално померају, такође су се у потпуности преокренули најмање неколико стотина пута у последње 3 милијарде година, наводи НАСА. Током овог процеса, који се обично дешава сваких 200.000 до 300.000 година током 100 до неколико хиљада година истовремено, магнетно поље се уситњава и повлачи са више полова који се насумично растају по површини Земље. Последњи потпуни преокрет догодио се пре око 780 000 година.
Историја магнетног поља, укључујући померања и преокрете, евидентирана је у геолошком запису. Метали који се налазе у стенама, укључујући гвожђе, поравнавају се са магнетним пољем пре него што се растопљене стене стврде или као фрагменти који садрже магнетне метале поравнане са магнетним пољем и таложе се у слојеве седиментних стена.
"Будући да је Земља динамично и стално се мења, нове стене и њихови магнетни записи настају стално током геолошког времена", рекао је Смирнов и додао да се ови записи могу сачувати милионима или милијардама година.
Слични записи налазе се на дну Атлантског океана где се на морском гребену непрестано ствара ново морско дно.
"Како се лава добро излива на површину, она се топи, а честице гвожђа суспендоване у лави оријентишу се у правцу Земљиног превладавајућег магнетног поља", рекао је Инграм. Како се лава учвршћује, закључава металне наслаге на свом месту и тако ствара историјски запис о променама и преокретима Земљиног магнетног поља.
Шта ови лутајући и окретни стубови значе за живот на нашој планети? Не постоје драстичне промене у записима о фосилима било за биљни или животињски свет током смена и преокрета, према НАСА, што сугерише да су ефекти преокрета пола на живот минимални. Иако постоје науке међу научницима да је током периода смањене јачине магнетног поља више космичког зрачења могло доћи до Земљине површине и проузроковати повећану брзину генетске мутације и, према томе, еволуцији потакнуло, рекао је Смирнов.
