26
Oct
13

Solen blir farligare när norr blir söder

De magnetiska polerna i norr och söder kan vara på väg att byta plats. Det är bland annat satellitmätningar av jordens magnetfält som tyder på att en polomkastning kan vara på gång. Under den processen försvagas jordens magnetfält, som skyddar oss mot de energirika partiklar som solen med varierande styrka ständigt kastar ut.

magnetiska polerEtt magnetiskt polbyte tar några tusen år innan hela vändningen är fullbordad, och kompassnålen pekar mot söder i stället för mot norr.
Systematiska mätningar av magnetfältet inleddes för mer än 150 år sedan. Sedan dess har magnetfältet försvagats med 10 till 15 procent, och minskningen har accelererat de senaste decennierna.
– Det finns tecken som tyder på att en polomkastning är på väg. Det är en mycket kaotisk process, och under ombytet kan det uppstå flera poler. I vissa områden på jorden har magnetfältet försvagats kraftigt, medan det på andra håll förstärkts, säger statsgeofysiker Gerhard Schwarz vid Sveriges geologiska undersökning, SGU, i Uppsala.
– Så är förhållandet i Abisko där magnetfältet mätts ända sedan 1921. Men omkastningen tar några tusen år, och magnetfältet försvinner aldrig helt. Försvagningen kan dock medföra problem för känslig elektronik, elledningar och satelliter under solens aktivare perioder.

Ett tecken på att något håller på att hända med magnetfältet är att den
magnetiska nordpolen på senare år börjat röra sig allt snabbare. De som har bäst kontroll på polens rörelser är geofysikerna vid SGU:s motsvarighet i Kanada, GSC. Deras observatorium vid Resolute Bay i norra Kanada är det som ligger närmast den ständigt kringirrande magnetiska nordpolen. För närvarande är den på väg norrut med cirka 22 kilometer om året. Fortsätter färden i samma riktning kommer polen om 50 år att vara närmare Sibirien än Kanada.
Under de senaste 20 miljoner åren har polerna bytt plats med i genomsnitt 200 000 års mellanrum. Nu är det dock 780 000 år sedan den senaste omkastningen. Vid ett tillfälle riktigt långt tillbaka i tiden gick det upp mot 50 miljoner år innan polerna rörde på sig och bytte plats.
Kunskap om tidigare polomkastningar får forskarna från magnetiska mineral som finns i berggrunden och sediment. När exempelvis lava från vulkaner väller ut rättar de magnetiska mineralen in sig efter det rådande magnetfältet. När lavan stelnar låses dessa små ”kompassnålar” fast i sin
position, och de avslöjar sedan hur magnetfältet såg ut när bergarten bildades.

Jordens magnetfält uppstår djupt nere i planetens inre. Geofysikernas beräkningar visar att det förekommer långsamma spiralartade konvektiva strömningar i den yttre delen av jordkärnan, som består av flytande järn. Dessa rörelser växelverkar med den inre fasta järnkärnan, som roterar snabbare än den yttre kärnan. På så sätt bildas ett magnetiskt fält. Det är samma princip som i en cykeldynamo, där mekanisk energi omvandlas till elektricitet.
Enligt Gerhard Schwarz handlar det om mycket långsamma konvektionsströmmar, bara några kilometer om året räcker för att skapa magnetism. Rörelsemönstret i den yttre kärnan är komplicerat, och det medför i sin tur att magnetfältet vid jordytan blir variabelt och bara ungefärligt kan jämföras med fältet från en stavmagnet, ett så kallat magnetiskt dipolfält.
Genom studier av magnetiska mineral i urgamla bergarter vet forskarna att magnetfältet funnits i cirka 3,5 miljarder år, och att det
skyddade de tidiga primitiva livsformerna mot den farliga solvinden. Hur processen startade är inte klarlagt. Geofysikerna tror att ett från början svagt fält kan ha byggt upp sig självt till en slags självdrivande dynamo. Så länge jordens yttre järnkärna är flytande och rör sig kommer magnetfältet att finnas kvar. Den inre kärnan hos vår grannplanet Mars har kallnat och stelnat, och dess magnetfält har därför i stort sett försvunnit.
En forskargrupp från Los Alamos National Laboratory och University of California i USA lyckades för några år sedan genomföra en datasimulering som visade hur dynamon i jordens inre fungerade, och hur en polomkastning kunde gå till. En omkastning startar med att magnetfältet försvagas och vänder i ett område, som sedan växer och sprids. Till slut har de magnetiska polerna bytt plats. Men i de flesta fall stannar processen av och går tillbaka, åtminstone i datasimuleringen.

Jordens magnetfält sträcker sig långt ut i rymden och bildar den så kallade magnetosfären. Den skyddar
vår planet mot laddade partiklar som solvinden alltid för med sig. Magnetosfären är tillplattad i riktning mot solen eftersom den trycks ihop av solvinden. På skuggsidan av jorden är den utdragen i en svans, lik den som finns bakom en komet.
Ibland får solen utbrott och kastar ut väldiga moln av energirika partiklar, då trycks magnetosfären ihop än mer och strålningen kan genom kraftiga förändringar av magnetfältet bland annat påverka våra elsystem. Då uppstår också färgsprakande norrsken, eller sydsken på södra halvklotet.
När magnetfältet försvagas vid en polomkastning når de laddade partiklarna längre ner mot jordytan. Förutom att störa elektronik befarar forskarna att den ökade strålningen skulle kunna påverka djur och växter negativt. Verkan är dock övergående, och det hundratal omkastningar som förekommit de senaste 20 miljonerna år, har inte lett till någon massdöd bland jordens alla organismer, men kan ha orsakat genetiska mutationer.

Vid en omkastning får djur som orienterar sig med hjälp av magnetfältet problem, men dessa är av övergående art, förklarar docent Susanne Åkesson från den ekologiska institutionen vid Lunds universitet. Många flyttfåglar använder sig av magnetfältets lutningsvinkel, och då spelar det ingen roll om polerna bytt plats och om en kompassnål pekar mot norr eller söder. Vid polerna är fältet riktat rakt ner i marken, medan det vid ekvatorn går parallellt med jordytan. På något sätt noterar fåglarna lutningsvinkeln, och utifrån den vet de hur de skall flyga.
Vissa populationer av fåglar, eller andra djur som migrerar över stora avstånd, kan drabbas katastrofalt under den kaotiska övergångsfasen när magnetfältet blir mycket försvagat. Processen tar dock tusentals år, och de flesta populationer hinner nog anpassa sig till de nya förhållandena.
Fåglarnas flyttningsmönster över norra Europa är en relativt sentida företeelse, istiden tog slut för cirka 10 000 år sedan. Därför bör de flesta arter klara en polomkastning utan allt för stora problem.

Advertisements

0 Responses to “Solen blir farligare när norr blir söder”



  1. Leave a Comment

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s


Enter your email address to follow this blog and receive notifications of new posts by email.

Categories


%d bloggers like this: