Mokslo ir technologijų pasaulis

Aukštai virš mūsų galvų vyksta kažkas, kas turėtų kelti nemenką nerimą: Žemės magnetinis laukas yra smarkiai nusilpęs. Ir tai blogai ne tik dėl to, kad kompasams sunkiau „rasti Šiaurę“, rašo „Science Alert“.

Žemės magnetinis laukas ne tik sukuria magnetinius Šiaurės ir Pietų ašigalius – jis apsaugo mūsų planetą nuo Saulės vėjų ir kosminės spinduliuotės. Šie galingi kosminiai reiškiniai be magnetinio lauko staigiai nupūstų Žemės atmosferą ir iškepintų mus tarsi mikrobangų krosnelėje.

Bet dabar magnetinis laukas sparčiai silpsta – ir mokslininkai pradėjo iš tiesų baimintis, jog tai reiškia, kad ašigaliai susikeis vietomis. Bet tik magnetiniai – pati Žemė neapsivers.

Kad ir kaip beprotiškai atrodytų tokia ašigalių apsivertimo galimybė, taip iš tiesų nutinka, nors ir retai: paskutinį kartą tai nutiko maždaug prieš 780 tūkst. metų. Bet prieš 40 tūkst. metų taip pat nedaug trūko, kad ašigaliai apsiverstų.

Kai vyksta ašigalių apsivertimas, tai nebūna staigus įvykis – tai būna procesas, trunkantis ilgiau nei tūkstantį metų. Bet niekas negali pasakyti, kada įvyks artimiausias magnetinio lauko apsivertimas. Mat duomenų, kurių pagrindu būtų galima kažką skaičiuoti ir daryti išvadas, trūksta.

O šiuo metu mokslininkams daugiausiai susirūpinimo kelia regionas, vadinamas Pietų Atlanto magnetine anomalija – milžiniška teritorija, besidriekianti nuo Čilės iki Zimbabvės. Virš jos magnetinis laukas yra toks silpnas, kad čia net palydovus vengiama nukreipti – dėl papildomos kosminės spinduliuotės ir Saulės vėjo, kurių neatfiltruoja magnetinis laukas gali sutrikti jautri jų elektronika.

„Jau kurį laiką mums žinoma, kad magnetinis laukas keičiasi, bet tiksliai nežinojome, ar vertinant ilgesniu periodu šiam regionu tai yra neįprasta, ar normalu“, – sakė Ročesterio universiteto (JAV) fizikas Vincentas Hare'as.

iena iš priežasčių, dėl kurios mokslininkai nelabai daug ką težino apie magnetinio lauko istoriją tame planetos regione – tai vadinamųjų archeomagnetinių duomenų trūkumas. Archeomagnetiniai duomenys yra gaunami iš fizinių magnetizmo istorijos pėdsakų, kurie bėgant laikui įspaudžiami archeologiniuose radiniuose.

Bet vienas iš pavyzdžių yra senovės afrikiečių genties, gyvenusios Limpopo upės slėnyje, tekančia ties Zimbabvės, Botsvanos ir Pietų Afrikos pasieniais, archeologiniai radiniai. Anksčiau Pietų Atlanto magnetinės anomalijos teritorija aprėpė ir šią upę.

Maždaug prieš 1000 metų ši gentis, priklausiusi Bantu tautai, atlikinėjo sudėtingus religinius ritualus, mat gyvenimas dėl aplinkos išbandymų buvo labai sunkus. Sausroms užklupus žmonės degindavo savo molines trobeles ir grūdų saugyklas. Tai buvo apsivalymo ritualas: buvo tikimasi, kad po jo vėl ateis lietūs. Tačiau afrikiečiai nežinojo, kad jie ruošia dovanas ne dievams, o archeologams, ateisiantiems po daugelio šimtmečių.

„Kai labai aukštoje temperatūroje deginamas molis, būna stabilizuojami magnetiniai mineralai, o ataušę jie užfiksuoja Žemės magnetinio lauko būseną“, – sakė vienas iš naujo tyrimo autorių, geofizikas Johnas Tarduno. Todėl analizuojant senovinius radinius, išlikusius po trobelių ir grūdų saugyklų deginimo, galima sužinoti ne tik apie tai, kaip gyveno šiandienos Pietų Afrikos gyventojų protėviai.

„Mes ieškojome pasikartojančių elgesio anomalijų, nes manome, kad būtent tai vyksta ir šiandien bei sukelia Pietų Atlanto anomaliją. Radome įrodymų, kad tokių anomalijų būta ir praeityje, kas padeda mums platesniame kontekste vertinti dabartinius magnetinio lauko pokyčius“, – sakė J.Tarduno.

Archeologiniuose radiniuose tarsi „kompasas, užstrigęs iškart po sudeginimo“ likę magnetiniai ženklai mokslininkams parodė, jog dabar stebima Pietų Atlanto anomalija, vertinant istoriškai, nėra unikalus reiškinys.

Panašių svyravimų būta ir 400–500, ir 700–750, ir 1225–1550 mūsų eros metais. O faktas, kad egzistuoja tam tikra tendencija, mums parodo, jog Pietų Atlanto anomalijos vieta nėra koks nors geografinis atsitiktinumas.

„Renkame vis stipresnius įrodymus, kad ties branduolio ir mantijos riba po Afrika vyksta kažkas neįprasto, kažkas, kas gali smarkiai paveikti viso pasaulio magnetinį lauką“, – teigė tyrimo vadovas.

Dabartinis magnetinio lauko susilpnėjimas, kuris stebimas jau pastaruosius maždaug 160 metų, kaip manoma, yra sukeltas milžiniškos tankių uolienų sankaupos, vadinamos Afrikos didžiosios giliosios lėtos šlyties provincija, esančios apie 2900 km gylyje po žemynu.

„Tai yra itin gilus ypatumas, kuris turėjo susiformuoti prieš dešimtis milijonų metų“, – praėjusiais metais apie tą pačią požeminę provinciją aiškino mokslininkai. Nepaisant to, kad darinys yra tūkstančių kilometrų gylyje ir tūkstančių kilometrų platumo, mokslininkai jo ribas apibrėžė gana tiksliai.

Didelio tankio regionas, egzistuojantis tarp karšto skystos geležies žemės branduolio išorinės dalies ir kietesnės, vėsesnės mantijos, kaip manoma, kažkokiu būdu trikdo geležies, generuojančios Žemės magnetinį lauką, srautų judėjimą. Norint aiškiai suprasti šio sutrikdymo priežastis ir mechanizmą, mokslininkams dar teks gerokai padirbėti.

Kaip jie aiškina, pagal dabartinį suvokimą ašigalių persivertimas gali prasidėti bet kur branduolyje, tačiau naujausi tyrimų duomenys rodo, kad tai, kas vyksta magnetiniame lauke virš mūsų galvų, taip pat yra susiję su reiškiniais, vykstančiais išskirtinėse vietose ties branduolio ir mantijos riba.

Ir, jeigu šios prielaidos yra teisingos, tuomet mokslininkai ką tik atrado silpnėjančio magnetinio lauko paslapties dėlionės detalę, už kurią reikia padėkoti prieš tūkstantį metų savo trobeles deginusiems afrikiečiams. Kita vertus, niekas negali pasakyti, ką tai reiškia ir kas vyks ateityje.

„Žinome, kad toks neįprastas elgesys per pastaruosius 160 metų kartojosi bent du kartus ir dabar tai yra labiau ilgalaikės tendencijos dalis. Tačiau tiesiog pernelyg anksti užtikrinti teigti, kad toks reiškinys sukels visišką ašigalių apsivertimą“, – sakė V.Hare'as.

Tyrimo rezultatus publikavo „Geophysical Review Letters“.