Geomagnetiline pöördumine
Geomagnetiline pööre on muutus planeedi magnetväljas, mille puhul magnetiline põhja ja lõuna asend vahetub.
Viimase 83 miljoni aasta jooksul on seda juhtunud 183 korda, keskmiselt kaks või kolm korda miljoni aasta kohta. Enne magnetvälja muutumist muutub Maa magnetväli nõrgemaks ja liigub ringi, nagu pöörlev tipp enne kukkumist. Teadlased teavad seda merepõhja magnetismi uuringute tulemusel Atlandi ookeani keskosa harju lähedal. Laava liigub aeglaselt sellest lõhest (lõhest merepõhjas) välja ja seejärel jahtub, kusjuures selle raudoksiidi molekulid on kõik suunatud Maa magnetvälja uude suunda. Me võime selle magnetvälja ajalugu vaadelda tänapäeval, et vaadata tagasi mineviku paljudele pööretele.
Tagasipöörded toimuvad ajavahemike vahel, mis ulatuvad vähem kui 0,1 miljonist aastast kuni 50 miljoni aastani. Neid perioode nimetatakse kronideks.
Nende muutuste puhul ei ole mingit mustrit, need toimuvad justkui juhuslikult. Kroonid kestavad 0,1 kuni 1 miljon aastat (vt diagrammi), keskmiselt 450 000 aastat. Enamik pöördumisi toimub 1000 kuni 10 000 aasta jooksul.
Viimane, Brunhes-Matuyama pöördumine, toimus 780 000 aastat tagasi ja võis toimuda väga kiiresti, ühe inimelu jooksul. Lühiajaline täielik ümberpöördumine, mida tuntakse Laschamp'i sündmusena, toimus vaid 41 000 aastat tagasi viimase jääaja jooksul. See pööre kestis ainult umbes 440 aastat, kusjuures tegelik polaarsuse muutus kestis umbes 250 aastat. Selle muutuse ajal nõrgenes magnetvälja tugevus 5%-ni oma praegusest tugevusest. Lühiajalisi häireid, mis ei põhjusta ümberpöördumist, nimetatakse geomagnetilisteks ekskursioonideks.
Geomagnetiline polaarsus viimase 5 miljoni aasta jooksul (pliotseen ja kvaternaar, hiliskainosoikumi ajastu). Tumedad alad = perioodid, kus polaarsus vastab praegusele Heledad alad = perioodid, kus polaarsus on vastupidine.
Andmed mineviku kohta
Geomagnetiliste pöörete minevikuandmeid märgiti esmakordselt, kui jälgiti magnetiliste ribade pöördeid ookeani põhjas. See viis peagi plaattetektoonika teooria väljatöötamiseni. Suhteliselt püsiv kiirus, millega merepõhi levib, põhjustab "triibud" basalti. Neist mineviku magnetväljade polaarsusest saab järeldada. Andmeid saadakse magnetomeetri piki merepõhja pukseerimisel.
Ükski olemasolev süvendamata merepõhi ei ole vanem kui umbes 180 miljonit aastat, seega kasutatakse vanemate tagasipöörete avastamiseks teisi meetodeid. Enamikus settekivimites leidub väga väikestes kogustes rauarikkaid mineraale. Nende orientatsioon peegeldab magnetvälja nende tekkimise ajal. Kivimid säilitavad selle teate, kui neid ei muudeta mõne hilisema protsessi käigus.
Superchrons
Superkroon on vähemalt 10 miljonit aastat kestev polaarsuse intervall. On olemas kaks hästi teadaolevat superkroni, kriidiaegne normaalne ja kiamani.
Kriidiaegne normaalne (mida nimetatakse ka kriidiaegseks superkroniks või C34) kestis peaaegu 40 miljonit aastat. Kreidiaegse normaalsuse ja praeguse aja vahel on sagedus üldiselt aeglaselt suurenenud.
Kiamani tagasipööratud superkroon kestis hiliskarbonist kuni permini. See on rohkem kui 50 miljonit aastat, 312 kuni 262 miljonit aastat tagasi (mya). Magnetvälja polaarsus oli ümberpööratud. Nimi "Kiaman" tuleneb Austraalia Kiama külast, kus 1925. aastal leiti esimesed geoloogilised tõendid selle superkrooni kohta.
Geomagnetiline polaarsus alates keskmisest juraajast
Põhjustab
Maa ja teiste magnetvälja omavate planeetide magnetväli on põhjustatud planeedi tuumas oleva sulatatud raua dünamo-tegevusest. See konvektsioon (liikumine) tekitab elektrivoolu, mis omakorda tekitab magnetvälja. Planeetide dünamode simulatsioonides tekivad pöördvoolud aluseks olevast dünaamikast. Näiteks Gary Glatzmaier ja kolleeg Paul Roberts UCLAst viisid läbi numbrilise mudeli elektromagnetismi ja vedeliku dünaamika vahelise seose kohta Maa sisemuses. Nende simulatsioon reprodutseeris magnetvälja põhijooned rohkem kui 40 000 aasta jooksul simuleeritud aja jooksul ja arvutis loodud väli pööras ennast ümber. Ülemaailmseid väljapöördeid ebaregulaarsete ajavahemike järel on täheldatud ka laboratoorses vedela metalli eksperimendis VKS2.
Mõju elule
Teadaolevalt ei ole mingit mõju elule. On tehtud uuringuid, et näha, kas tagasipöördumised on kuidagi seotud väljasuremisjuhtumitega. Statistiline analüüs ei näita, et pöördumiste ja väljasuremiste vahel oleks mingit seost.
Küsimused ja vastused
K: Mis on geomagnetiline pöördumine?
V: Geomagnetiline pööre on muutus planeedi magnetväljas selliselt, et magnetilise põhja ja magnetilise lõuna asukohad vahetuvad.
K: Kui sageli need pöörded toimuvad?
V: Pöördumised toimuvad umbes kaks või kolm korda miljoni aasta jooksul, kusjuures ajavahemikud jäävad vahemikku vähem kui 0,1 miljonist aastast kuni 50 miljoni aastani.
K: Kui kaua kulub pöördumise toimumiseks aega?
V: Enamik pöördumisi toimub 1000 kuni 10 000 aasta jooksul. Viimane, Brunhes-Matuyama pöördumine, toimus 780 000 aastat tagasi ja võis toimuda väga kiiresti, ühe inimelu jooksul.
K: Mis on näide lühikese täieliku pöördumise kohta?
V: Lühiajaline täielik pöördumine, mida tuntakse Laschampi sündmuse nime all, toimus vaid 41 000 aastat tagasi viimase jääaja jooksul. See pööre kestis ainult umbes 440 aastat, kusjuures tegelik polaarsuse muutus kestis umbes 250 aastat.
K: Kui nõrk oli Maa magnetväli selle muutuse ajal?
V: Selle muutuse ajal nõrgenes magnetvälja tugevus 5% ulatuses praegusest tugevusest.
K: Mis on kronid?
V: Kroonid on ajavahemikud, mis jäävad vahemikku 0,1 kuni 1 miljon aastat, kusjuures nende vahel on keskmiselt 450 000 aasta pikkused ajavahemikud, mil pöördumised toimuvad juhuslikult ilma igasuguse mustri või korrapärasuseta.
K: Mis on geomagnetilised ekskursioonid?
V: Geomagnetilised ekskursioonid on lühiajalised häired, mis ei põhjusta täielikku ümberpööramist, kuid põhjustavad siiski muutusi Maa magnetismis.
