Gyengülést és eltolódást mutat a Föld északi mágneses pólusa, ami azt jelzi hogy földtani léptékekkel nézve hamarosan pólusváltásra kerülhet sor.

Ennek oka a mai napig ismeretlen, az ősi lávafolyamok azonban elárulhatják mi generálja és kontrollálja bolygónk mágneses mezejét és mi vezetheti alkalomadtán ellentétes irányba. A fő mágneses mező, amit a Föld külső magja olvadt vastömegének áramlása állít elő, időről időre megváltoztatja irányát, ilyenkor gyakorlatilag az iránytű észak helyett dél felé mutatna. Ezek a polaritás váltások több százszor bekövetkeztek már a Föld története során, legutóbb körülbelül 780 000 évvel ezelőtt, a tudósok azonban mind a mai napig kutatják a hogyan és a miért kérdését. A váltások érdekessége, hogy szabálytalan időközönként mennek végbe.

Egy ősi vulkanikus kőzeteken alapuló tanulmány, ami a Science szeptember 26-i számában jelent meg, azt bizonyítja, hogy egy második mágneses mező-forrás felelős a fő mágneses mező irányváltásaiért. Ez a második mező - ami alig valamivel a bolygó köves köpenyrétege alól eredeztethető - akkor válik meghatározóvá, amikor a fő észak-déli mező gyengülni kezd, ez előzi meg ugyanis a váltást, magyarázta Brad Singer, a Wisconsin-Madison Egyetem geológus professzora.


A Föld forgása miatt az olvadt vasmag körül örvénylik a hígabb köpeny, ennek mozgása hozza létre elektromágnesként bolygónk védelmező mágneses mezejét
Singer a polaritás váltások megfejtésén immár 30 éve dolgozó Kenneth Hoffman paleontológussal közösen elemezte Tahiti és Németország nyugati részének ősi lávafolyamait, így tanulmányozva a mágneses mező múltbeli sémáit. Az olvadt láva vasban gazdag ásványainak mágnesessége magán viselte az éppen uralkodó irány jegyeit, majd megkövülve konzerválta ezeket az adatokat.

Hoffman és Singer azokra a kőzetekre összpontosított, melyek azokból az időkből származnak, amikor a jelenleg is érvényben levő észak-déli mező gyengülni kezdett. Körültekintően megállapították a lávafolyamok korát, majd több "visszafordulási kísérlet" levetítéséből, mikor a fő mágneses mező gyengült az elmúlt évmilliók során behatárolták a második mágneses mezőt, az úgynevezett sekély mag mezőt. A fő mező gyengülése "virtuális pólusokat", erős mágneses területeket fedett fel a sekély mag mezőben. "Például ha Tahitin lettünk volna, amikor ezek a kitörések végbe mentek, az iránytű nem az Északi-, nem is a Déli-sark, hanem Ausztrália felé mutatott volna" - mondta Singer.

A tudósok szerint a sekély mag mező befolyásolja, hogy a fő mező gyengülésekor átfordul-e a polaritás, vagy visszanyeri erejét megfordulás nélkül. "A mező átmeneti állapotokban történő feltérképezése lehet a kulcs a Föld magjában végbemenő folyamatok megismeréséhez, a gyengülés kezdetétől egészen addig, amíg valójában megfordul" - tette hozzá Hoffman.

A jelenlegi bizonyítékok szerint erőteljesen közelítünk ehhez az átmeneti állapothoz, mivel a fő mágneses mező viszonylag gyenge és gyorsan hanyatlik. Bár a legutóbbi pólusváltás több százezer évvel ezelőtt zajlott le, a következő már csak néhány ezer évre lehet. "Jelenleg a földtani örökségünk azt mutatja, hogy a mágneses mező ereje nagyon gyorsan csökken. Egy gyors kalkulációval megállapítható, hogy 1500 éven belül a mező eléri a valaha volt leggyengébb pontját és bekövetkezhet a polaritás megfordulása" - mondta Singer. "Kutatásunk egyik általános célja, hogy valamilyen előrejelzési képességhez jussunk azt illetően, hogy mi történhet és mik lehetnek a következő visszafordulás jelei."