Predstavte si tyčový magnet vo vnútri Zeme viac-menej zarovnaný s osou, kde konce tohto magnetu ležia blízko geografického severného a južného pólu planéty. Čiary magnetického poľa sa pohybujú od severného pólu magnetu a opakujú sa okolo, aby sa vrátili smerom k južnému pólu. Na každom póle sú čiary magnetického poľa takmer vertikálne.
Aj keď vo vnútri Zeme určite nie je magnetická tyčka, rovnaký jav sa vyskytuje okolo Zeme a podľa NASA vytvára okolo celej planéty ochrannú oblasť nazývanú magnetosféra. Zemská magnetosféra nás chráni pred škodlivým kozmickým žiarením a slnečným vetrom a je zodpovedná za prekrásne polárne polia zobrazované vo vysokých zemepisných šírkach severnej a južnej pologule.
Magnetické a geografické póly Zeme sa nachádzajú oproti sebe. Inými slovami, magnetický južný pól Zeme je v skutočnosti blízko geografického severného pólu. Takže keď použijeme kompas na určenie našej polohy, ihla kompasu skutočne ukazuje na južný magnetický pól, keď sa nachádza na severnej pologuli, a na severný magnetický pól na južnej pologuli.
Magnetické póly nie sú pevné a putujú trochu po povrchu planéty vzhľadom na geografické póly. Približne 75 percent intenzity zemského magnetického poľa predstavuje „magnetická tyčka“. Ďalších 25 percent intenzity zemského magnetického poľa, ktoré možno považovať za menšie tyčové magnety, ktoré sa pohybujú, pochádza z menších častí pohybujúcej sa magmy a môže byť tým, čo umožňuje pohyb pólov.
Na základe údajov, ktoré zverejnili národné strediská pre informácie o životnom prostredí vo februári 2019, sa severný magnetický pól nachádza na 86,54 N 170,88 E v rámci Severného ľadového oceánu a mieri z Kanady smerom na Sibír. Magnetický južný pól sa nachádza na 64,13 S 136,02 E, hneď pri pobreží Antarktídy v smere na Austráliu.
Odkiaľ pochádza pole?
Vedci sa stále zhodujú, že magnetické pole Zeme začína hlboko v jadre planéty. Vonkajšie jadro planéty je tvorené roztavenými kovmi, predovšetkým železom, ktoré sú vodičom.
„Mievanie roztaveného kovu vo vonkajšom jadre vytvára pole tým, čo je známe ako dynamo akcia,“ povedal Aleksey Smirnov, profesor geofyziky na Michiganskej technologickej univerzite.
Akcia dynama alebo teória dynama opisuje spôsob, akým môže planéta udržať magnetické pole. Dynamo alebo zdroj magnetického poľa je tvorený rotujúcim, prúdiacim a elektricky vodivým materiálom, napríklad roztaveným železom vo vnútri Zeme.
„Okolo koňa sa pohybuje veľa ionizovaných atómov a voľných elektrónov, navyše vo vnútri prebieha zložitá forma konvekcie kombinovaná s prirodzenou rotáciou Zeme - existuje veľa pohyblivých nábojov,“ povedal Doug Ingram, fyzika a profesor astronómie na Texaskej kresťanskej univerzite.
Vedci sa domnievajú, že náboje vyvolané pohybujúcim sa kovovým materiálom sa pohybujú okolo zemskej rovníkovej oblasti v kruhovom pohybe, ktorý na povrchu vytvára severné a južné magnetické póly, uviedol Ingram.
Prečo sa póly pohybujú?
Dynamo Zeme je trvalé, ale nestabilné. Práve teraz sa magnetické pole rýchlo mení a magnetický severný pól náhle skočí na Sibír. Od 90. rokov 20. storočia sa magnetický severný pól v priemere podľa štúdie z roku 2019 uverejnenej v časopise Nature posunul v priemere o približne 55 km.
Poruchy v tečúcej kovovej magme môžu byť podľa Smirnova príčinou nestabilít v magnetickom poli, ktoré môžu viesť k takýmto posunom pólu. Pohyb tekutého železa hlboko pod Kanadou môže v tomto mieste mierne oslabiť magnetické pole, čo umožňuje severnému magnetickému pólu pohybovať sa smerom k Sibíri.
Ďalšie elektromagnetické anomálie sa vyskytujú na celom svete, napríklad v južnej Afrike, kde rušenie magnetického poľa, podobne ako vírenie v prúde, môže byť spôsobené hustejšou časťou plášťa v blízkosti hranice s tekutým vonkajším jadrom planéty.
História posunu a obrátenia tyče
Aj keď sa póly neustále posúvajú, podľa NASA sa tiež za posledných 3 miliárd rokov úplne obrátili najmenej stokrát. Počas tohto procesu, ktorý sa zvyčajne vyskytuje každých 200 000 až 300 000 rokov v priebehu 100 až niekoľko tisíc rokov, dôjde k rozdrveniu magnetického poľa a k jeho vytiahnutiu s viacerými pólmi, ktoré sa náhodne vyrastú po povrchu Zeme. Posledný úplný obrat nastal asi pred 780 000 rokmi.
História magnetického poľa, vrátane posunov a zvratov, je doložená v geologickom zázname. Kovy nachádzajúce sa v horninách, vrátane železa, sú zarovnané s magnetickým poľom skôr, ako roztavené horniny stuhnú alebo sú fragmenty, ktoré obsahujú magnetické kovy zarovnané s magnetickým poľom a usadia sa vo vrstvách sedimentárnych hornín.
„Pretože Zem je dynamickým a neustále sa meniacim miestom, nové horniny a ich magnetické záznamy sa neustále vytvárajú počas celého geologického času,“ uviedol Smirnov a dodal, že tieto záznamy je možné uchovávať milióny alebo miliardy rokov.
Podobné záznamy sa nachádzajú na dne Atlantického oceánu, kde sa na stredoatlantickom hrebeni neustále vytvára nová morská dna.
„Ako láva dobre stúpa na povrch, je roztavená a železné častice suspendované v láve sa orientujú v smere prevažujúceho magnetického poľa Zeme,“ povedal Ingram. Keď láva stuhne, uzamkne kovové usadeniny na svojom mieste a vytvorí tak historický záznam o posunoch a zvratoch magnetického poľa Zeme.
Čo znamenajú tieto putovné a obracajúce sa palice pre život na našej planéte? Podľa fosílnych nálezov NASA, ktoré naznačujú, že účinky zmeny pólov na život sú minimálne, nie sú v fosílnom zázname zaznamenané žiadne drastické zmeny, pokiaľ ide o život rastlín alebo zvierat. Podľa vedcov však existuje špekulácia, že počas období zníženej sily magnetického poľa by mohlo viac kozmického žiarenia dosiahnuť povrch Zeme a spôsobiť zvýšenú mieru genetickej mutácie, a preto vývoj podporil, uviedol Smirnov.
