Severní magnetický pól Země se v posledních letech vydal na velkou „jízdu“ po Arktidě. Protože dnes přesně nevíme, co se pod povrchem Země děje, i odborníky vývoj překvapil. I geologové mluví o tom, že vývoj je nečekaně rychlý - tedy v měřítkách jejich oboru.
Dynamo pod námi
Dnes nejuznávanější hypotéza říká, že kovové jádro naší planety je v samém středu pevné, jeho vnější vrstva je ovšem tekutá. Protože naše planeta rotuje, roztavené železo se pohybuje a vytváří dynamo, které vytváří magnetické pole naší planety. To je ve velké, ale opravdu velké zkratce tzv. teorie hydromagnetického dynama.
Zemské dynamo je velký pohyblivý stroj, který ovšem neběží úplně hladce. Materiál ve vnější vrstvě jádra stoupá a klesá a to především zřejmě proto, že se ohřívá od ještě žhavějšího pevného jádra Země. Či se naopak ochlazuje na okraji jádra. V tekuté vnější části jádra vznikají víry a proudy, které jsou proti převládajícímu směru pohybu. A právě výskyt těchto „bludných proudů“ v jádře zřejmě způsobuje pohyb zemských magnetických pólů, třeba i řádově o desítky kilometrů za rok, jako je tomu dnes.
Proč a jak přesně tyto velké víry vznikají, to dnes není jasné. Možná vznikají v chaotickém prostředí zcela náhodně a jejich vznik a vývoj předpovídat nelze. Optimisté ovšem předpokládají, že časem naše znalosti o Zemi budou takové, že přepólování dokážeme předvídat.
Severní magnetický pól Země se přesouvá od Kanady směrem k Rusku a jeho pohyb je čím dál rychlejší.
Naději nacházejí například v nedávném objevu „jet-streamu“ v tekuté vnější vrstvě kovového jádra, ke kterému došlo díky velmi přesnému měření velmi malých změn v intenzitě zemského magnetického pole. Je představitelné, že časem bychom mohli pohyb kovu zhruba tři tisíce kilometrů pod námi tímto či jiným způsobem změřit ještě mnohem podrobněji a porozumět mu, či se ho naučit alespoň v omezené míře předpovídat.
Když vír nezmizí
Některé víry a proudy ve vnější vrstvě jádra jsou zřejmě tak silné, že mohou pól posunout o mnohem více než jen pár kilometrů. V důsledku jejich působení může dojít (a dochází) k zásadní proměně směru proudění v tekuté části jádra a tím „přepólovaní“ planety.
Kdo za to může? Meteority?Je možné, že k přepólování dochází v podstatě v důsledku přirozených změn v jádru Země, ale svou roli by určitě mohly hrát i jiné, „vnější“ příčiny. Někteří vědci například spekulovali, že by přepólování mohl spustit dopad velkých těles z vesmíru, statisticky se ovšem souvislost mezi událostmi obou typů najít nedaří. Podle jiné hypotézy by mohla proudění ve vnější vrstvě jádra ovlivňovat míra „zanořování“ (subdukce) pevninských desek zemské kůry, které se možná mohou ponořit až tisíce kilometrů pod povrch. Mělo by to být tak, že čím více materiálu klesá pláštěm k jádru, tím častěji se magnetické pole přehazuje. Samozřejmě s nějakým zpožděním o dobu, po kterou materiál sestupuje pláštěm. To by mimochodem v tomto případě mělo podle modelu činit „drobných“ zhruba 120 milionů let. |
Minulá přepólování zemského magnetického pole máme poměrně dobře zmapovaná. Jsou dobře vidět v některých horninách, především na dně moří. V některých oblastech totiž prakticky neustále pronikají na dno roztavené horniny, které rychle tuhnou. Magnetické částečky v nich se během tuhnutí orientují podle okamžité orientace magnetického pole Země, a epizody jeho „přehození“ jsou tedy v nich velmi dobře zapsané. Víme tedy, že k dlouhodobému přehození severního a jižního pólu dochází v průměru jednou za několik milionů let.
Poslední dlouhodobé přehození se odehrálo zhruba před více než tři čtvrtě milionem let. Občas ovšem dochází k ještě „divočejším“, dočasným přehozením pólů, jako tomu bylo zhruba před 44 až 40 tisíci let, kdy se magnetické pole Země rychle „přehodilo“ tam a zase zpět. Rychle v geologických měřítkách, samozřejmě. Celá epizoda trvala podle dnešních odhadů přibližně tisíc let, póly si skutečně vyměnily místo na nějakých 250 let. Většina dlouhodobých změn magnetického pole ovšem neprobíhá tak rychle; z geologických záznamů se zdá, že jde o proces, který trvá zřejmě řádově tisíce let.
V současnosti přitom zřejmě nejsme změně nijak blízko. Magnetické pole nejprve musí zeslábnout zhruba na řádově jednotky procent dlouhodobého průměru a to se dnes rozhodně neděje. I když v posledních desetiletích magnetické pole planety slábne, jeho intenzita je stále zhruba na dlouhodobém průměru. Pokud by pokračoval dosavadní trend (pokles intenzity o zhruba pět procent za století), ke změně by nemělo dojít dříve než zhruba až za dva tisíce let. Jde ovšem o velmi nejistý odhad, protože nedokážeme další vývoj nijak rozumně předpovídat.
A co dál
Navzdory mediální přitažlivosti přepólování Země ovšem nejde zřejmě o nijak závažný problém. A to nejen proto, že již nepoužíváme kompasy a buzoly. Ano, magnetické pole Země nás pomáhá chránit před nežádoucími dopady kosmického záření. Ale fosilní záznamy neukazují, že by přepólování doprovázelo vymírání.
Snad je to proto, že magnetické pole během přepólování úplně nezmizí. Situace je spíše pouze „nepřehlednější“, protože na Zemi může existovat najednou několik magnetických pólů v různých částech glóbu. Samozřejmě, fosilní záznamy nebývají úplné a podobné epizody jsou poměrně krátké, takže jistotu nemáme. S „pozitivními“ důkazy o vlivu přepólování na intenzitu vymírání je ovšem situace mnohem horší.
Může nás tedy těšit, že současné masové vymírání by přepólování magnetického pole zřejmě nemělo výrazně zhoršit. Můžeme za to děkovat atmosféře Země. Ta by na ochranu před „bombardováním“ z vesmíru měla stačit. Přesto v době oslabení magnetického pole k mírnému zvýšení úrovně radioaktivity došlo (ukazují to například vzorky z grónského ledovce z doby již zmíněného magnetického „minima“ před 41 tisíci let).
Samozřejmě, naše civilizace dnes nepřežívá pouze díky biologii. Oslabení magnetického pole by nepochybně mohlo mít velmi neblahé důsledky na naši techniku. Atmosféra by nás totiž například nedokázala uchránit před některými dopad tzv. slunečních bouří, tedy střetu nabitých částic vymrštěných ze Slunce s naší Zemí.
Z naší moderní historie víme, že tyto události mohou ovlivnit například black-outy v oblastech kolem pólu, kde je magnetické pole nejslabší (jako v roce 2003). Dodnes ovšem nemáme jasnou představu, jak silné podobné události a jak časté vlastně mohou být, jak bychom na ně byli schopni reagovat (víme o nich s předstihem desítek hodin) a jak by oslabené magnetické pole vlastně situaci zhoršilo (to by totiž záviselo na tom, jak přesně bude v danou chvíli silné, kde budou póly atd.).
Nepochybně bychom se museli okolnostem do značné míry přizpůsobit při stavbě infrastruktury (hlavně elektrického vedení), odolnějších zařízení (a to například včetně satelitů, které magnetické pole také pomáhá chránit před zářením z vesmíru). Jistě je možné si představit katastrofické scénáře dlouhodobého black-outu. Ovšem v tuto chvíli je stěží můžeme označit za pravděpodobné.
Navíc zopakujeme, že přepólování Země podle historických dat nepřichází přes noc a v podobném případě je poměrně dost času (řádově zřejmě století) na přípravu. Zajímavou a dnes neřešitelnou otázkou je, zda tento čas bude stačit k přizpůsobení i dalším tvorům, kteří magnetické pole využívají k orientaci, ať už jde o hmyz, či ptáky. Na druhou stranu, třeba to díky výše zmíněnému probíhajícímu masovému vymírání bude vlastně zanedbatelný problém.
Alespoň jednu dobrou zprávu ovšem na závěr sdělit můžeme: v době výrazného oslabení magnetického pole by měla i obloha nižších zeměpisných šířek ožít „polární“ září. Noční obloha tedy možná bude nebezpečnější, ale také hezčí. Snad to našim potomkům přinese alespoň nějakou útěchu.
