Waarom verandert het magnetische veld van de aarde?

Onderzoekers zijn van mening dat de beweging van vloeibaar metaal in de kern van de aarde een van de belangrijkste oorzaken is van de omkeringen van de magnetische polen.

Deskundigen kunnen niet precies voorspellen wanneer het magnetische veld van de aarde zal omkeren. Foto: Ruimte — Deskundigen kunnen niet precies voorspellen wanneer het magnetische veld van de aarde zal omkeren. Foto: *Ruimte*

De Aarde, een rotsachtige planeet met vloeibaar water, is om vele redenen een ideale plek voor leven. De Aarde bevindt zich op de juiste afstand van haar ster om vloeibaar water op het planeetoppervlak te kunnen hebben. De zwaartekracht van andere planeten beschermt de planeet tegen het risico van een botsing met rondzwervende asteroïden. Het magnetische veld rond de Aarde vormt ook een beschermende barrière tegen geladen deeltjes die door de ruimte schieten, aldus Space .

Het aardmagnetisch veld wordt gegenereerd door een complexe stroom gesmolten metaal in de buitenkern van de planeet. Deze stroom wordt beïnvloed door zowel de rotatie van de aarde als de aanwezigheid van een vaste ijzeren kern. Het resultaat is een bipolair magnetisch veld waarvan de as is uitgelijnd met de rotatieas van de planeet. Verborgen in de chemie van oude gesteenten is bewijs dat het aardmagnetisch veld een dynamisch, veranderend fenomeen is. Naarmate lava afkoelt, richten de ijzermineralen zich uit naar het aardmagnetisch veld, net zoals een kompasnaald naar het noorden wijst.

Het magnetische veld van de aarde varieert over zeer korte en zeer lange tijdschalen, van milliseconden tot miljoenen jaren. Interacties van het magnetische veld met geladen deeltjes in de ruimte kunnen het op korte tijdschalen veranderen, terwijl langdurige verstoringen van het veld worden veroorzaakt door processen in de vloeibare buitenkern van de aarde.

Onder invloed van de vloeistofbeweging in de aarde kan het omkeringsproces van het aardmagnetisch veld worden onderverdeeld in drie fasen. In de fase van het afnemen van het magnetisch veld neemt de sterkte van het magnetische veld geleidelijk af en wordt de richting chaotischer. Vervolgens is er magnetische drift, het proces waarbij de magnetische polen van de aarde beginnen af te wijken van hun huidige positie en in de tegenovergestelde richting bewegen. Het proces van reconstructie van de magnetische polen is de fase waarin een nieuw magnetisch veld ontstaat, waarbij de magnetische polen uiteindelijk de tegenovergestelde positie bereiken.

Onderzoek naar de vroegere toestand van het magnetische veld toont aan dat er twee mogelijke polariteitstoestanden zijn. In de huidige normale toestand oriënteren de magnetische veldlijnen zich naar buiten vanaf de Noordpool en naar binnen richting de Zuidpool. De toestand van omkering van de polariteit is ook mogelijk en is even stabiel. Paleomagnetisch onderzoek toont aan dat het fenomeen van omkering van de polariteit van het aardmagnetisch veld onregelmatig en onvoorspelbaar is, voornamelijk vanwege het mechanisme dat het creëert. Volgens geofysicus Leonardo Sagnotti is de stroming van vloeibaar metaal (meestal gesmolten ijzer) in de buitenkern van de aarde chaotisch en grillig. De magnetische omkering treedt op tijdens periodes van lage geomagnetische veldsterkte en onstabiele magnetische veldstructuur.

Een magnetische omkering duurt enkele duizenden jaren. Wanneer het magnetische veld op het punt staat om te keren, bevindt het zich in een verzwakte toestand, waardoor de atmosfeer van de aarde wordt blootgesteld aan meer zonnewind en kosmische straling in de vorm van geladen deeltjes. Recent onderzoek heeft aangetoond dat tijdens de Laschamps-omkering, 41.000 jaar geleden, de hoeveelheid kosmische straling die de atmosfeer van de aarde bereikte wereldwijd drie keer zo hoog was als nu.

Voor de menselijke beschaving is niet de verandering van de magnetische polen de zorg, maar de periode van afnemende sterkte van het aardmagnetisch veld. De moderne samenleving is steeds afhankelijker van technologie. Grote aantallen geladen deeltjes die de magnetosfeer binnendringen op hoogtes dichter bij de aarde, hebben gevolgen voor de veiligheid, communicatie, elektrische infrastructuur, satellieten en astronauten die in een lage baan om de aarde leven. Met name vanwege de willekeurige aard van fluctuaties in het magnetische veld kunnen onderzoekers niet precies voorspellen wanneer dit zal gebeuren.

Reactie (0)