Αν κρατήσεις μια πυξίδα στο χέρι σου, η βελόνα θα στραφεί περίπου προς τον βορρά.
Φαίνεται κάτι απόλυτα φυσιολογικό.
Σαν ο Βορράς να βρισκόταν πάντα εκεί.
Όμως ο μαγνητικός βόρειος πόλος της Γης δεν είναι σταθερός.
Μετακινείται.
Και σε πολύ μεγαλύτερες χρονικές κλίμακες έχει συμβεί κάτι ακόμη πιο εντυπωσιακό:
ο μαγνητικός βορράς και ο μαγνητικός νότος έχουν ανταλλάξει θέσεις εκατοντάδες φορές στην ιστορία του πλανήτη.
Η τελευταία μεγάλη αντιστροφή συνέβη περίπου πριν από 780.000 χρόνια. Το γεωλογικό αρχείο δείχνει ότι οι αντιστροφές δεν ακολουθούν κάποιο σταθερό πρόγραμμα και μπορεί να απέχουν μεταξύ τους από σχετικά μικρά έως τεράστια γεωλογικά χρονικά διαστήματα.
Και τότε γεννιέται το ερώτημα:
Τι θα συνέβαινε αν οι πόλοι άρχιζαν να αντιστρέφονται ξανά σήμερα;
Θα σταματούσαν να λειτουργούν οι πυξίδες;
Θα κινδύνευαν οι δορυφόροι;
Θα εξαφανιζόταν το μαγνητικό πεδίο;
Θα επηρεαζόταν η ζωή;
Ή μήπως η πραγματικότητα είναι πολύ λιγότερο καταστροφική από τους εντυπωσιακούς τίτλους που κατά καιρούς κυκλοφορούν;

Η Γη λειτουργεί σαν ένας τεράστιος μαγνήτης
Γύρω από τον πλανήτη υπάρχει ένα αόρατο μαγνητικό πεδίο.
Αν μπορούσαμε να το δούμε, θα παρατηρούσαμε γραμμές μαγνητικού πεδίου να εκτείνονται από τη μία περιοχή του πλανήτη προς την άλλη, δημιουργώντας ένα τεράστιο μαγνητικό περιβάλλον.
Σε πρώτη προσέγγιση μοιάζει με το πεδίο ενός γιγαντιαίου ραβδόμορφου μαγνήτη.
Η πραγματικότητα όμως είναι πιο περίπλοκη.
Το πεδίο:
μεταβάλλεται συνεχώς,
δεν είναι απολύτως συμμετρικό,
επηρεάζεται από διεργασίες στο εσωτερικό της Γης,
και αλληλεπιδρά συνεχώς με τον Ήλιο.
Από πού προέρχεται το μαγνητικό πεδίο;
Η απάντηση βρίσκεται βαθιά κάτω από τα πόδια μας.
Η Γη διαθέτει έναν μεταλλικό πυρήνα.
Ο εσωτερικός πυρήνας είναι στερεός, ενώ μεγάλο μέρος του εξωτερικού πυρήνα βρίσκεται σε υγρή κατάσταση και αποτελείται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο.
Το υγρό μεταλλικό υλικό κινείται.
Η θερμότητα από το εσωτερικό του πλανήτη δημιουργεί μεταφορικές κινήσεις.
Παράλληλα η περιστροφή της Γης επηρεάζει τη ροή του υγρού μετάλλου.
Η κίνηση ηλεκτρικά αγώγιμου υλικού δημιουργεί ηλεκτρικά ρεύματα.
Και αυτά τα ρεύματα δημιουργούν μαγνητικό πεδίο.
Ο μηχανισμός ονομάζεται γεωδυναμό.
Ο πλανήτης μας δεν έχει μόνιμο μαγνήτη στο κέντρο
Αυτό είναι σημαντικό.
Δεν υπάρχει ένας τεράστιος σταθερός μαγνήτης μέσα στη Γη.
Το μαγνητικό πεδίο δημιουργείται δυναμικά.
Είναι αποτέλεσμα της κίνησης υλικού στον εξωτερικό πυρήνα.
Αυτό εξηγεί γιατί το πεδίο μπορεί να:
μετακινείται,
αλλάζει ένταση,
παρουσιάζει τοπικές ανωμαλίες,
και ακόμη και να αντιστρέφεται.

Τι είναι η μαγνητόσφαιρα;
Το μαγνητικό πεδίο δημιουργεί γύρω από τη Γη μια τεράστια περιοχή που ονομάζεται μαγνητόσφαιρα.
Η μαγνητόσφαιρα αλληλεπιδρά με τον ηλιακό άνεμο — ένα συνεχές ρεύμα φορτισμένων σωματιδίων που προέρχεται από τον Ήλιο.
Στην πλευρά που κοιτάζει προς τον Ήλιο, η μαγνητόσφαιρα συμπιέζεται.
Στην αντίθετη πλευρά εκτείνεται σε μια μεγάλη μαγνητική «ουρά».
Η NASA περιγράφει τη μαγνητόσφαιρα ως σημαντικό μέρος της προστασίας της Γης απέναντι σε φορτισμένα σωματίδια και ενεργειακές διεργασίες του διαστημικού περιβάλλοντος.
Χωρίς το μαγνητικό πεδίο θα μας έκαιγε αμέσως ο Ήλιος;
Όχι.
Αυτό αποτελεί υπερβολική απλοποίηση.
Η ατμόσφαιρα της Γης είναι από μόνη της εξαιρετικά σημαντικός προστατευτικός μηχανισμός.
Το μαγνητικό πεδίο όμως επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο φορτισμένα σωματίδια του ηλιακού ανέμου αλληλεπιδρούν με τον πλανήτη.
Είναι επομένως κομμάτι ενός ευρύτερου συστήματος προστασίας.
Δεν λειτουργεί ως μια απλή αόρατη ασπίδα που, αν κλείσει, θα προκαλέσει άμεσα καταστροφή.
Το Σέλας είναι αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης
Το Βόρειο και το Νότιο Σέλας είναι από τις πιο εντυπωσιακές ορατές εκδηλώσεις της σχέσης Ήλιου και μαγνητικού πεδίου.
Φορτισμένα σωματίδια κατευθύνονται κατά μήκος των μαγνητικών γραμμών προς τις πολικές περιοχές.
Εκεί συγκρούονται με άτομα και μόρια στην ανώτερη ατμόσφαιρα.
Η ενέργεια αυτών των συγκρούσεων τελικά εκπέμπεται ως φως.
Αυτό δημιουργεί τις εντυπωσιακές πράσινες, κόκκινες και άλλες αποχρώσεις του σέλαος.
Γεωγραφικός και μαγνητικός Βορράς δεν είναι το ίδιο πράγμα
Ο γεωγραφικός Βόρειος Πόλος καθορίζεται από τον άξονα περιστροφής της Γης.
Ο μαγνητικός Βόρειος Πόλος καθορίζεται από το μαγνητικό πεδίο.
Οι δύο θέσεις δεν συμπίπτουν.
Και ο μαγνητικός πόλος μετακινείται συνεχώς.
Αυτό σημαίνει ότι οι χάρτες και τα συστήματα που βασίζονται στον μαγνητικό Βορρά χρειάζονται περιοδική ενημέρωση.
Ο μαγνητικός Βόρειος Πόλος ταξιδεύει
Οι παρατηρήσεις από τον 19ο αιώνα δείχνουν ότι ο βόρειος μαγνητικός πόλος έχει μετακινηθεί σημαντικά.
Η NASA αναφέρει ότι από την πρώτη ακριβή μέτρηση το 1831 έχει μετακινηθεί πάνω από 1.100 χιλιόμετρα, ενώ σε νεότερες δεκαετίες η ταχύτητα μετακίνησής του είχε αυξηθεί σημαντικά.
Η μετακίνησή του είναι φυσικό αποτέλεσμα των αλλαγών στις ροές μέσα στον εξωτερικό πυρήνα.
Γιατί μας ενδιαφέρει πού βρίσκεται;
Επειδή επί αιώνες οι άνθρωποι χρησιμοποιούν το μαγνητικό πεδίο για πλοήγηση.
Πυξίδες.
Ναυτιλία.
Αεροπορία.
Χάρτες.
Σήμερα πολλά συστήματα χρησιμοποιούν GPS και άλλες τεχνολογίες, αλλά τα μοντέλα του μαγνητικού πεδίου εξακολουθούν να έχουν πρακτικές εφαρμογές.
Η θέση του μαγνητικού βορρά επομένως δεν είναι απλή γεωγραφική περιέργεια.

Πώς ξέρουμε ότι οι πόλοι έχουν αντιστραφεί στο παρελθόν;
Εδώ εμφανίζεται μία από τις πιο όμορφες ιστορίες της γεωλογίας.
Τα πετρώματα λειτουργούν σαν ένα είδος μαγνητικής κασέτας.
Όταν συγκεκριμένα ηφαιστειακά πετρώματα ψύχονται, μαγνητικά ορυκτά μπορούν να ευθυγραμμιστούν με το μαγνητικό πεδίο που υπάρχει εκείνη τη στιγμή.
Όταν το πέτρωμα στερεοποιηθεί, αυτή η κατεύθυνση μπορεί να διατηρηθεί.
Έτσι ένα αρχαίο πέτρωμα μπορεί να αποκαλύψει προς ποια κατεύθυνση βρισκόταν το μαγνητικό πεδίο πριν από εκατομμύρια χρόνια.
Ο πυθμένας των ωκεανών κράτησε ένα τεράστιο αρχείο
Η ανακάλυψη μαγνητικών λωρίδων στον ωκεάνιο φλοιό υπήρξε εξαιρετικά σημαντική.
Στις μεσοωκεάνιες ράχες δημιουργείται νέος ωκεάνιος φλοιός.
Καθώς το μάγμα ψύχεται, καταγράφει την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου.
Καθώς οι τεκτονικές πλάκες απομακρύνονται, δημιουργούνται συμμετρικές λωρίδες διαφορετικής μαγνητικής πολικότητας.
Αυτές οι λωρίδες αποτέλεσαν σημαντική επιβεβαίωση της θεωρίας της εξάπλωσης του ωκεάνιου πυθμένα και της τεκτονικής των πλακών.
Οι αντιστροφές δεν είναι σπάνια ανωμαλία
Στη γεωλογική ιστορία της Γης έχουν πραγματοποιηθεί πολλές.
Η NASA αναφέρει 183 αντιστροφές μέσα στα τελευταία περίπου 83 εκατομμύρια χρόνια και εκατοντάδες σε μεγαλύτερη χρονική κλίμακα.
Άρα το μαγνητικό πεδίο που βλέπουμε σήμερα δεν είναι η μοναδική «σωστή» κατάσταση του πλανήτη.
Ο γεωδυναμός μπορεί να λειτουργεί και με αντίθετη πολικότητα.
Πότε έγινε η τελευταία πλήρης αντιστροφή;
Πριν από περίπου 780.000 χρόνια.
Είναι γνωστή ως αντιστροφή Brunhes–Matuyama.
Από τότε το κύριο μαγνητικό πεδίο έχει διατηρήσει περίπου τη σημερινή του πολικότητα.
Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι «έχει καθυστερήσει» η επόμενη αντιστροφή.
Δεν υπάρχει μαγνητικό ημερολόγιο
Μπορεί να διαβάσεις:
«Οι πόλοι αντιστρέφονται κάθε 300.000 χρόνια».
Και στη συνέχεια:
«Έχουν περάσει 780.000 χρόνια, άρα έρχεται αντιστροφή».
Αυτό είναι λάθος συμπέρασμα.
Οι αντιστροφές δεν εμφανίζονται με σταθερή περιοδικότητα.
Το USGS αναφέρει ότι στο γεωλογικό αρχείο τα διαστήματα μεταξύ αντιστροφών παρουσιάζουν τεράστιες διαφορές — από πολύ μικρότερα γεωλογικά διαστήματα μέχρι δεκάδες εκατομμύρια χρόνια.
Ο μέσος όρος δεν είναι πρόγραμμα.

Άρα είμαστε “εκπρόθεσμοι”;
Όχι.
Η Γη δεν έχει ημερομηνία λήξης για την πολικότητα του μαγνητικού της πεδίου.
Το γεγονός ότι έχει περάσει μεγαλύτερο διάστημα από έναν ιστορικό μέσο όρο δεν σημαίνει ότι η αντιστροφή είναι επικείμενη.
Οι επιστήμονες σήμερα δεν μπορούν να προβλέψουν πότε θα συμβεί η επόμενη.
Το μαγνητικό πεδίο έχει πράγματι εξασθενήσει
Οι σύγχρονες μετρήσεις δείχνουν ότι η μέση ένταση του μαγνητικού πεδίου στην επιφάνεια έχει μειωθεί σε σχέση με τις πρώτες συστηματικές μετρήσεις του 19ου αιώνα.
Το USGS αναφέρει μείωση περίπου 10% από την εποχή της εφεύρεσης του μαγνητομέτρου τον 19ο αιώνα.
Ακούγεται ανησυχητικό.
Αλλά δεν αποτελεί απόδειξη ότι ξεκίνησε αντιστροφή.
Το μαγνητικό πεδίο εξασθενεί και ενισχύεται φυσιολογικά
Το παλαιομαγνητικό αρχείο δείχνει μεγάλες φυσικές μεταβολές της έντασης του πεδίου.
Η NOAA επισημαίνει ότι, παρά την τρέχουσα περίοδο εξασθένησης, το σημερινό διπολικό πεδίο παραμένει ισχυρό σε σύγκριση με μεγάλο μέρος των τελευταίων δεκάδων χιλιάδων ετών.
Άρα μια πτωτική τάση δεν αρκεί για να προβλέψουμε αντιστροφή.
Υπάρχει όμως ένα παράξενο αδύναμο σημείο
Στην περιοχή πάνω από τον Νότιο Ατλαντικό υπάρχει μια ζώνη όπου το μαγνητικό πεδίο είναι ασθενέστερο από ό,τι σε πολλές άλλες περιοχές.
Είναι γνωστή ως South Atlantic Anomaly.
Αφορά ιδιαίτερα τον διαστημικό τομέα, επειδή ορισμένοι δορυφόροι που περνούν από την περιοχή μπορεί να εκτίθενται σε αυξημένα επίπεδα ενεργητικών σωματιδίων.
Η ύπαρξή της όμως δεν σημαίνει ότι ολόκληρη η Γη βρίσκεται σε διαδικασία άμεσης αντιστροφής.
Πώς αρχίζει μια αντιστροφή;
Δεν περιμένουμε να ξυπνήσουμε ένα πρωί και οι πυξίδες ξαφνικά να δείχνουν νότο.
Οι γεωμαγνητικές αντιστροφές είναι πολύ πιο περίπλοκες.
Το κυρίαρχο διπολικό πεδίο εξασθενεί.
Η γεωμετρία του γίνεται πιο σύνθετη.
Μπορούν να εμφανιστούν πολλαπλές περιοχές που συμπεριφέρονται σαν μαγνητικοί πόλοι.
Και τελικά το πεδίο μπορεί να σταθεροποιηθεί στην αντίθετη πολικότητα.
Κατά την αντιστροφή το πεδίο δεν αναμένεται να εξαφανιστεί ολοκληρωτικά.
Πόσο χρόνο χρειάζεται;
Δεν υπάρχει μία σταθερή διάρκεια.
Οι γεωλογικές ενδείξεις δείχνουν ότι μια πλήρης μετάβαση μπορεί να διαρκεί από εκατοντάδες έως χιλιάδες χρόνια.
Το USGS τονίζει ότι οι αντιστροφές δεν είναι στιγμιαία γεγονότα.
Άρα ακόμη και αν ξεκινούσε μία σήμερα, δεν θα ήταν ένα γεγονός τύπου:
«Την Τρίτη Βορράς, την Τετάρτη Νότος».
Θα ήταν μια μακρόχρονη γεωφυσική μετάβαση.
Τι είναι μια γεωμαγνητική εκδρομή;
Δεν οδηγούν όλες οι μεγάλες αλλαγές σε πλήρη αντιστροφή.
Υπάρχουν και οι λεγόμενες geomagnetic excursions.
Σε αυτές, το πεδίο αποκλίνει σημαντικά από τη συνηθισμένη του κατάσταση.
Οι μαγνητικοί πόλοι μπορεί να μετακινηθούν πολύ μακριά.
Αλλά τελικά το πεδίο επιστρέφει περίπου στην προηγούμενη πολικότητα.
Είναι σαν να ξεκινά μια πιθανή αναδιοργάνωση και τελικά να «αλλάζει γνώμη».
Θα σταματήσουν να λειτουργούν οι πυξίδες;
Όχι με την έννοια ότι θα γίνουν ξαφνικά άχρηστες παντού.
Αλλά κατά τη διάρκεια μιας αντιστροφής το μαγνητικό πεδίο θα μπορούσε να γίνει πιο σύνθετο.
Αν υπάρχουν πολλαπλές μαγνητικές περιοχές, η έννοια του απλού ενιαίου μαγνητικού βορρά θα γινόταν πιο δύσκολη.
Τα μοντέλα πλοήγησης θα έπρεπε να ενημερώνονται συχνότερα.
Η NOAA αναφέρει ότι κατά μια αντιστροφή η πλοήγηση με μαγνητική πυξίδα θα μπορούσε να γίνει δυσκολότερη.
Το GPS θα καταρρεύσει;
Το GPS δεν καθορίζει τη θέση του επειδή «βλέπει» τον μαγνητικό Βορρά.
Βασίζεται σε δορυφορικά σήματα και ακριβή χρονισμό.
Επομένως μια αντιστροφή των πόλων δεν σημαίνει από μόνη της ότι το GPS θα πάψει να λειτουργεί.
Υπάρχει όμως ένα διαφορετικό ζήτημα.
Αν το ασθενέστερο ή πιο σύνθετο μαγνητικό πεδίο αύξανε την έκθεση δορυφόρων σε φορτισμένα σωματίδια, η διαστημική τεχνολογία θα χρειαζόταν μεγαλύτερη προστασία.
Οι δορυφόροι είναι πιθανότατα από τους μεγαλύτερους πρακτικούς κινδύνους
Ο σύγχρονος πολιτισμός έχει κάτι που δεν υπήρχε στην προηγούμενη αντιστροφή:
τεράστια τεχνολογική υποδομή στο διάστημα.
Δορυφόροι επικοινωνιών.
GPS.
Μετεωρολογικοί δορυφόροι.
Παρατήρηση Γης.
Στρατιωτικά συστήματα.
Διαστημικά σκάφη.
Ένα ασθενέστερο μαγνητικό περιβάλλον θα μπορούσε να αυξήσει τη σημασία της προστασίας από διαστημική ακτινοβολία και ηλιακές καταιγίδες.
Και τα ηλεκτρικά δίκτυα;
Οι πολύ ισχυρές γεωμαγνητικές καταιγίδες μπορούν ήδη σήμερα να δημιουργήσουν επαγόμενα ηλεκτρικά ρεύματα σε μεγάλες υποδομές.
Γραμμές μεταφοράς.
Μετασχηματιστές.
Αγωγούς.
Κατά τη διάρκεια μιας μελλοντικής περιόδου με πιο αδύναμο ή πιο πολύπλοκο μαγνητικό πεδίο, η αλληλεπίδραση με τον διαστημικό καιρό θα ήταν ένα σημαντικό τεχνικό πεδίο παρακολούθησης.
Αυτό όμως απέχει πολύ από το σενάριο «σβήνει όλο το ηλεκτρικό δίκτυο του πλανήτη».
Θα βλέπαμε Σέλας σε διαφορετικές περιοχές;
Πιθανότατα θα άλλαζε η γεωγραφία των περιοχών στις οποίες εμφανίζονται συχνότερα τα φαινόμενα σέλαος.
Σήμερα τα λεγόμενα auroral ovals οργανώνονται γύρω από τις μαγνητικές πολικές περιοχές.
Αν η γεωμετρία του πεδίου γινόταν πιο περίπλοκη και δημιουργούνταν πολλαπλοί μαγνητικοί πόλοι, οι περιοχές στις οποίες φορτισμένα σωματίδια κατευθύνονται στην ανώτερη ατμόσφαιρα θα μπορούσαν επίσης να μεταβληθούν.
Θα αυξανόταν η ακτινοβολία στην επιφάνεια;
Κατά μια αντιστροφή το μαγνητικό πεδίο αναμένεται να εξασθενήσει.
Η NASA αναφέρει ότι δεν εξαφανίζεται και ότι η ατμόσφαιρα μαζί με το μαγνητικό περιβάλλον συνεχίζουν να παρέχουν σημαντική προστασία, αν και μπορεί να αυξηθεί η ποσότητα ενεργητικών σωματιδίων που φτάνει χαμηλότερα.
Η επίδραση θα ήταν σημαντικότερη για:
δορυφόρους,
διαστημικές αποστολές,
μεγάλα αεροπορικά ύψη,
και τεχνολογικά συστήματα
παρά ένα σενάριο άμεσης καταστροφής της ζωής στην επιφάνεια.
Υπήρξαν μαζικές εξαφανίσεις στις προηγούμενες αντιστροφές;
Δεν υπάρχουν στοιχεία ότι οι προηγούμενες μαγνητικές αντιστροφές συνδέθηκαν συστηματικά με μαζικές εξαφανίσεις.
Η NASA σημειώνει ότι τα γεωλογικά και απολιθωματολογικά αρχεία γύρω από προηγούμενες αντιστροφές δεν δείχνουν κάποιο γενικευμένο «doomsday» γεγονός.
Αυτό είναι πολύ σημαντικό.
Η ζωή στη Γη έχει περάσει μέσα από πολλές αντιστροφές.
Και συνέχισε.
Οι δεινόσαυροι έζησαν μέσα από πολλές αντιστροφές
Οι δεινόσαυροι κυριάρχησαν στον πλανήτη για περισσότερο από 150 εκατομμύρια χρόνια.
Στο διάστημα αυτό το μαγνητικό πεδίο αντιστράφηκε πολλές φορές.
Οι μεγάλες εξαφανίσεις που γνωρίζουμε συνδέονται με άλλους ισχυρούς γεωλογικούς ή αστρονομικούς μηχανισμούς.
Η αντιστροφή των πόλων δεν θεωρείται καθιερωμένη αιτία μαζικών εξαφανίσεων.
Θα επηρεαστούν τα αποδημητικά ζώα;
Αυτό είναι πιο ενδιαφέρον.
Πολλά ζώα φαίνεται να διαθέτουν κάποιου είδους μαγνητοαντίληψη.
Μεταξύ αυτών έχουν μελετηθεί:
πουλιά,
θαλάσσιες χελώνες,
ψάρια,
και ορισμένα έντομα.
Μπορούν να χρησιμοποιούν πληροφορίες από το γήινο μαγνητικό πεδίο ως μέρος του συστήματος προσανατολισμού τους.
Μια μεγάλη αλλαγή του πεδίου θα μπορούσε θεωρητικά να δημιουργήσει προβλήματα ή να απαιτήσει προσαρμογή.
Γιατί όμως δεν εξαφανίστηκαν τα αποδημητικά ζώα στις προηγούμενες αντιστροφές;
Επειδή πιθανότατα πολλά είδη δεν βασίζονται σε έναν μοναδικό μηχανισμό πλοήγησης.
Μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν:
τον Ήλιο,
τα αστέρια,
οσμές,
τοπογραφικά στοιχεία,
πολωμένο φως,
μνήμη.
Επιπλέον, μια αντιστροφή εξελίσσεται σε μεγάλο χρονικό διάστημα.
Αυτό προσφέρει χρόνο σε συμπεριφορές και πληθυσμούς να προσαρμοστούν.
Θα αλλάξει το κλίμα;
Δεν υπάρχουν ισχυρά επιστημονικά στοιχεία ότι οι πρόσφατες μεταβολές του μαγνητικού πεδίου αποτελούν αιτία της σημερινής κλιματικής αλλαγής.
Η NASA έχει εξετάσει συγκεκριμένα αυτόν τον ισχυρισμό και καταλήγει ότι οι μετακινήσεις και οι αντιστροφές των μαγνητικών πόλων δεν εξηγούν τη σύγχρονη θέρμανση του πλανήτη.
Ο σημερινός μηχανισμός της ανθρωπογενούς κλιματικής αλλαγής συνδέεται κυρίως με την αύξηση των αερίων του θερμοκηπίου.
Μπορεί μια αντιστροφή να εξαφανίσει την ατμόσφαιρα;
Όχι σε χρονική κλίμακα ανθρώπινης ζωής.
Η Γη έχει ήδη περάσει πολλές αντιστροφές χωρίς να χάσει την ατμόσφαιρά της.
Η εξέλιξη μιας πλανητικής ατμόσφαιρας εξαρτάται από τεράστιο αριθμό παραγόντων:
βαρύτητα,
ηλιακή ακτινοβολία,
χημική σύσταση,
ηφαιστειακή δραστηριότητα,
μαγνητικό περιβάλλον,
και χρονική κλίμακα.
Δεν υπάρχει επιστημονική βάση για το σενάριο ότι μια επόμενη αντιστροφή θα «ξεφλουδίσει» ξαφνικά την ατμόσφαιρα.
Τι σχέση έχει ο Άρης;
Ο Άρης χρησιμοποιείται συχνά στη συζήτηση επειδή δεν διαθέτει σήμερα ισχυρό παγκόσμιο μαγνητικό πεδίο σαν της Γης.
Υπάρχουν ενδείξεις ότι στο μακρινό παρελθόν είχε ενεργό δυναμό και ισχυρότερο μαγνητικό περιβάλλον.
Με την πάροδο του χρόνου έχασε μεγάλο μέρος της ατμόσφαιράς του.
Όμως η εξέλιξη του Άρη διήρκεσε δισεκατομμύρια χρόνια και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως απλό μοντέλο για μια προσωρινή αντιστροφή του γήινου πεδίου.
Τι συμβαίνει αν το μαγνητικό πεδίο γίνει πολύ αδύναμο;
Αυτό θα έκανε τον διαστημικό καιρό περισσότερο σημαντικό.
Ισχυρές ηλιακές εκλάμψεις και στεμματικές εκτινάξεις μάζας μπορούν να στείλουν τεράστιες ποσότητες φορτισμένων σωματιδίων προς τη Γη.
Με ένα ασθενέστερο πεδίο, ο σχεδιασμός προστασίας για δορυφόρους και άλλες υποδομές θα μπορούσε να γίνει πιο απαιτητικός.
Η πρόκληση θα ήταν κυρίως τεχνολογική.
Και σε αντίθεση με τους ανθρώπους της Λίθινης Εποχής, εμείς έχουμε πλέον έναν πολιτισμό εξαιρετικά εξαρτημένο από ηλεκτρονικά συστήματα.
Θα μπορούσαμε να προετοιμαστούμε;
Ναι.
Αν η αντιστροφή εξελιχθεί όπως δείχνει το γεωλογικό αρχείο, θα πρόκειται για αργή διαδικασία.
Οι επιστήμονες θα παρακολουθούν συνεχώς:
την ένταση του πεδίου,
τη γεωμετρία του,
την κίνηση των πόλων,
τις μαγνητικές ανωμαλίες.
Θα υπήρχε χρόνος για προσαρμογές σε:
δορυφόρους,
αεροπορία,
πλοήγηση,
ηλεκτρικά δίκτυα,
μοντέλα γεωμαγνητικού πεδίου.
Πώς μετράμε σήμερα το μαγνητικό πεδίο;
Με επίγεια μαγνητικά παρατηρητήρια και δορυφόρους.
Οι μετρήσεις γίνονται σε ολόκληρο τον πλανήτη και χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μοντέλων του πεδίου.
Αυτά είναι απαραίτητα επειδή το μαγνητικό πεδίο δεν μένει σταθερό.
Αλλάζει χρόνο με τον χρόνο.
Μπορούμε να κοιτάξουμε μέσα στον πυρήνα της Γης;
Όχι άμεσα.
Κανένα γεωτρύπανο δεν μπορεί να φτάσει ούτε κατά διάνοια στον πυρήνα.
Η γνώση μας προέρχεται κυρίως από έμμεσες μεθόδους.
Σεισμικά κύματα.
Βαρύτητα.
Μαγνητικό πεδίο.
Εργαστηριακά πειράματα υψηλών πιέσεων.
Υπολογιστικά μοντέλα.
Έτσι το μαγνητικό πεδίο λειτουργεί σαν ένα παράθυρο προς ένα μέρος της Γης που δεν μπορούμε ποτέ να παρατηρήσουμε άμεσα.
Μπορούμε να προβλέψουμε την επόμενη αντιστροφή;
Όχι σήμερα.
Μπορούμε να παρακολουθούμε τις αλλαγές.
Μπορούμε να μοντελοποιούμε το γεωδυναμό.
Μπορούμε να εξετάζουμε το παλαιομαγνητικό αρχείο.
Αλλά δεν μπορούμε να πούμε:
«η επόμενη αντιστροφή θα ξεκινήσει το έτος Χ».
Το USGS χαρακτηρίζει εξαιρετικά δύσκολη την πρόβλεψη αντιστροφής μόνο από τη σημερινή κατάσταση του μαγνητικού πεδίου.
Θα ξέραμε τουλάχιστον ότι έχει αρχίσει;
Αυτό επίσης δεν είναι τόσο απλό.
Το πεδίο παρουσιάζει μεγάλες φυσικές μεταβολές ακόμη και χωρίς αντιστροφή.
Μια πτώση της έντασης μπορεί αργότερα να αντιστραφεί.
Μια μεγάλη μετακίνηση μπορεί να είναι εκδρομή και όχι πλήρης αντιστροφή.
Το USGS επισημαίνει ότι πιθανότατα δεν θα μπορούσαμε να αναγνωρίσουμε με βεβαιότητα μια αντιστροφή από την πρώτη φάση της.
Η πιο εντυπωσιακή ιδέα: ο Βορράς είναι προσωρινός
Στην καθημερινή μας ζωή τα σημεία του ορίζοντα μοιάζουν αιώνια.
Αλλά πρέπει να ξεχωρίζουμε δύο διαφορετικά πράγματα.
Ο γεωγραφικός Βορράς συνδέεται με την περιστροφή της Γης.
Ο μαγνητικός Βορράς είναι αποτέλεσμα ενός δυναμικού πλανητικού μηχανισμού.
Σε μια άλλη γεωλογική εποχή μια πυξίδα θα μπορούσε να δείχνει προς αυτό που σήμερα ονομάζουμε μαγνητικό νότο.
Και για τη Γη αυτό θα ήταν απολύτως φυσιολογικό.
Τι θα συνέβαινε λοιπόν πραγματικά αν άρχιζε αύριο;
Δεν θα βλέπαμε τον πλανήτη να αναποδογυρίζει.
Δεν θα άλλαζε ο άξονας περιστροφής.
Δεν θα άλλαζαν θέση ο γεωγραφικός Βόρειος και Νότιος Πόλος.
Δεν θα σταματούσε η βαρύτητα.
Δεν θα εξαφανιζόταν ξαφνικά η ατμόσφαιρα.
Δεν θα συνέβαινε μια μαζική εξαφάνιση μέσα σε λίγες ημέρες.
Θα ξεκινούσε μια μακρά γεωφυσική διαδικασία.
Το μαγνητικό πεδίο πιθανότατα θα γινόταν ασθενέστερο και πιο περίπλοκο.
Η τεχνολογία μας θα έπρεπε να προσαρμοστεί.
Και οι επιστήμονες θα αποκτούσαν μια μοναδική ευκαιρία να παρατηρήσουν από κοντά έναν μηχανισμό που μέχρι σήμερα γνωρίζουμε κυρίως από πετρώματα εκατοντάδων χιλιάδων και εκατομμυρίων ετών.
Το πραγματικό μυστήριο βρίσκεται 3.000 χιλιόμετρα κάτω από εμάς
Η μεγαλύτερη επιστημονική ερώτηση ίσως δεν είναι:
«Πότε θα αντιστραφούν οι πόλοι;»
Αλλά:
«Γιατί αντιστρέφονται;»
Γνωρίζουμε ότι το γεωδυναμό δημιουργείται από τη ροή αγώγιμου υλικού στον πυρήνα.
Γνωρίζουμε ότι το σύστημα είναι δυναμικό.
Γνωρίζουμε από τα πετρώματα ότι έχει αλλάξει πολικότητα πολλές φορές.
Αλλά η ακριβής αλληλουχία διεργασιών που οδηγεί κάθε φορά σε μια αντιστροφή εξακολουθεί να αποτελεί πεδίο ενεργής έρευνας.
Έχουμε κυριολεκτικά έναν τεράστιο φυσικό ηλεκτρομαγνητικό μηχανισμό να λειτουργεί βαθιά μέσα στον πλανήτη.
Και μπορούμε να τον μελετήσουμε μόνο από τα ίχνη που αφήνει στην επιφάνεια.
Συμπέρασμα
Το μαγνητικό πεδίο της Γης δεν είναι μια σταθερή αόρατη ασπίδα που υπήρξε πάντα ακριβώς όπως σήμερα.
Είναι ένα ζωντανό γεωφυσικό σύστημα.
Μεταβάλλεται.
Εξασθενεί.
Ενισχύεται.
Οι μαγνητικοί πόλοι μετακινούνται.
Και σε γεωλογικές χρονικές κλίμακες μπορούν να ανταλλάξουν θέσεις.
Αυτό έχει συμβεί εκατοντάδες φορές.
Και κάποια στιγμή πιθανότατα θα συμβεί ξανά.
Δεν γνωρίζουμε πότε.
Τα σημερινά δεδομένα δεν αποτελούν απόδειξη ότι βρισκόμαστε στην αρχή μιας επικείμενης πλήρους αντιστροφής.
Και όταν έρθει η επόμενη, δεν αναμένεται να είναι η «ημέρα που καταστράφηκε η Γη».
Θα είναι μια αργή αναδιοργάνωση ενός συστήματος που λειτουργεί βαθιά μέσα στον πυρήνα του πλανήτη.
Για τη ζωή, η Γη το έχει ξανακάνει πολλές φορές.
Για τον τεχνολογικό πολιτισμό μας όμως θα είναι κάτι καινούργιο.
Δορυφόροι.
Ηλεκτρικά δίκτυα.
Πλοήγηση.
Επικοινωνίες.
Όλα θα κάνουν την επόμενη αντιστροφή πολύ πιο ενδιαφέρουσα για εμάς από ό,τι ήταν για τα ζώα που έζησαν την προηγούμενη πριν από περίπου 780.000 χρόνια.
Και ίσως τότε, για πρώτη φορά στην ανθρώπινη ιστορία, να παρακολουθήσουμε σε πραγματικό χρόνο έναν από τους βαθύτερους μηχανισμούς του ίδιου μας του πλανήτη να αλλάζει κατεύθυνση.
Μπορούν πραγματικά να αντιστραφούν οι μαγνητικοί πόλοι της Γης;
Ναι. Το γεωλογικό αρχείο αποδεικνύει ότι ο μαγνητικός βορράς και νότος έχουν αντιστραφεί πολλές φορές στην ιστορία της Γης.
Πότε έγινε η τελευταία αντιστροφή;
Η τελευταία πλήρης μεγάλη αντιστροφή συνέβη περίπου πριν από 780.000 χρόνια.
Πότε θα γίνει η επόμενη;
Δεν γνωρίζουμε. Οι αντιστροφές δεν ακολουθούν σταθερό περιοδικό πρόγραμμα και η σημερινή εξασθένηση του πεδίου δεν αρκεί για να προβλέψουμε μια επικείμενη αντιστροφή.
Θα εξαφανιστεί το μαγνητικό πεδίο κατά την αντιστροφή;
Δεν αναμένεται να εξαφανιστεί πλήρως. Πιθανότατα θα γίνει ασθενέστερο και πιο σύνθετο, με πιθανή εμφάνιση πολλαπλών μαγνητικών πόλων.
Θα καταστραφεί η ζωή στη Γη;
Δεν υπάρχουν στοιχεία ότι οι προηγούμενες αντιστροφές προκάλεσαν μαζικές εξαφανίσεις ή παγκόσμιες καταστροφές.
Θα αλλάξουν θέση ο γεωγραφικός Βόρειος και Νότιος Πόλος;
Όχι. Η μαγνητική αντιστροφή αφορά το μαγνητικό πεδίο και όχι τον άξονα περιστροφής της Γης.
Θα λειτουργούν οι πυξίδες;
Κατά μια μεταβατική περίοδο η πλοήγηση με μαγνητικές πυξίδες μπορεί να γίνει πιο περίπλοκη, επειδή το πεδίο μπορεί να είναι ασθενέστερο και να διαθέτει πιο σύνθετη γεωμετρία.
Είναι η σημερινή μετακίνηση του μαγνητικού πόλου ένδειξη ότι έρχεται αντιστροφή;
Όχι από μόνη της. Οι μαγνητικοί πόλοι μετακινούνται φυσιολογικά και το πεδίο μπορεί να αλλάζει σημαντικά χωρίς να ακολουθήσει πλήρης αντιστροφή.
Πηγές & References
NASA – Earth’s Magnetosphere and Magnetic Reversals
NASA – Magnetic Pole Reversals and Climate Change
USGS – Is It True That Earth’s Magnetic Field Reverses?
USGS – Are We About to Have a Magnetic Reversal?
NOAA/NCEI – Geomagnetism Frequently Asked Questions
NOAA/NCEI – Tracking Changes in Earth’s Magnetic Poles
NOAA Space Weather Prediction Center – Aurora Tutorial