Mikor lesz a következő pólusátfordulás?

Régi angol hajónaplók bejegyzéseit felhasználva vizsgálták a mágneses térerősség időbeni változását, a mágneses pólusok vándorlását a Leedsi Egyetem kutatói. A Science hasábjain közölt elemzésük értékes adalék a mágneses pólusváltás sokat vitatott kérdéséhez.

1600-ban I. Erzsébet angol királynő udvari orvosa, William Gilbert ismerte fel, hogy a Föld bolygó maga is egy óriási mágnes. A mágneses iránytűt már az ókorban ismerték Kínában, a 13. században Európába is átkerült. A hajósok évszázadokon át úgy használták, hogy nem tudták, miért mutat egyik vége mindig északra. Mágneshegyeket képzeltek a sarkvidékre, mások úgy gondolták, hogy a Sarkcsillag vonzza az iránytűt. Gilbert óta tudjuk, hogy az iránytű a Föld mágneses pólusaira mutat.

A mágneses pólus nem stabil pont, változtatja helyét, vándorol. Később arra is fény derült, hogy a mágneses pólusok időnként átfordulnak, helyet cserélnek. Az északi pólusból déli lesz, a déliből pedig északi. Vulkáni kőzetek megőrizték a megszilárdulásuk idején fennállt mágneses tér jellemzőit (irányát), és e kőzetek elemzéséből következtették ki a pólusátfordulások gyakoriságát. Eszerint átlagosan kb. 300 ezer évenként volt pólusváltás, az átfordulás időtartama körül viszont nagy viták vannak. Az átlagérték mögött jóval rövidebb és jelentősen hosszabb stabil szakaszok egyaránt találhatók. A legutóbbi átfordulás már 780 ezer éve volt, ezért joggal számíthatunk egy újabb pólusváltásra.

A következő pólusváltás időpontja nem csak tudományos érdekesség. A Föld mágneses tere véd meg minket a Napból érkező intenzív sugárzások nagy részétől. Az átmenet idején viszont meggyengül, átmenetileg megszűnik a mágneses tér és ezzel a védelem. A mainál jóval erősebb sugárzás éri el a felszínt, pusztító lehet a hatás. A pólusváltás okát sem értjük pontosan, valamiképpen a Föld olvadt magjában zajló áramlások megváltozása okozhatja. Ennek a befolyásolása reménytelen, de a veszélyes időszak közeledtének időpontját jó lenne ismerni.

A földmágneses tér erősségét 1837 óta tudjuk mérni, akkor fedezte fel C. F. Gauss a mérés módját. Azóta folyamatosan csökken a térerősség, százévenként kb. 5%-kal. Ha a gyengülés tempója változatlan marad, akkor kétezer év múlva megszűnne a mágneses tér, és bekövetkezne a pólusváltás. A százezer évekhez képest viszont nagyon rövid a mért időszak, lehet, hogy ez a gyengülés csak kis fluktuáció, és nem egy változatlan trend jelentkezése. Ezért érdekes a korábbi időszakok történéseinek minél pontosabb feltárása.

David Gubbins és munkatársai a hajónaplókból a mágneses tér lehajlására és elhajlására vonatkozó adatokat bányászták ki. A lehajlás mértéke függ a mágneses tér erősségétől és attól, hogy a földfelszín melyik pontján mérnek. Az elhajlás mértéke a földrajzi és a mágneses pólus eltérését adja meg. 1590 és 1840 közti hajónaplókat tanulmányoztak. A régi hajósok nem mindig tudták, hogy éppen merre járnak, ezért a napló adatait korrigálni kellett. Húsz évig (!) dolgoztak ezen a kutatók. A hajónaplók mellett olyan tárgyakat is vizsgáltak, amelyeket ebben az időszakban égettek ki, a lávához hasonlóan ezek is őrzik a mágneses tér jellemzőit. Gubbins szerint 1590 és 1840 között a térerősség csökkenése a későbbinél lassabb volt, mindössze 0,75% évszázadonként. A gyengülés 1860 körül kezdett felerősödni. A gyorsabb gyengülés egyik oka fordított polaritású területek megjelenése a déli féltekén, ezek 1840 előtt még nem léteztek. Mások más adatokból viszont azt olvassák ki, hogy 2500 éve jóval erősebb volt a mágneses tér, az azóta bekövetkezett gyengülés mértéke 40%-ra tehető.

Néhány éve dán geofizikusok a pólusvándorlásból is közeli pólusátfordulásra következtettek. Száz év alatt az északi mágneses pólus 1000 kilométert vándorolt a földrajzi északi pólus felé. Ezek a kutatók 1%-ra tették a térerősség ugyanezen idő alatti gyengülését. 1999-ben a pólusvándorlás felgyorsulását mutatták ki, ekkor 20 km/év volt a vándorlás sebessége, 2 km/évvel gyorsabb, mint az előző évben. A vándorlás felgyorsulásából a pólusváltás közeledtére következtettek. Mások szerint a pólus észak felé vándorlásából nem lehet pólusváltásra következtetni, mert a pólusnak az átfordulás előtt az Egyenlítő felé kell mozognia.

Valószínűleg kaotikus rendszernek kell tekinteni a Föld belsejében zajló áramlásokat és ezeknek a felszínen is megjelenő hatásait. Ezért nem értjük még pontosan ezeket a folyamatokat, és ezért lehetetlen ma a következő pólusváltás idejét előre jelezni. Időnként nagyon határozott állítások jelennek meg a sajtóban, de a szenzációs közlések mögött kevés a megalapozott ismeret, tény.

Jéki László