Als het magnetische schild van de aarde faalt, net als zijn satellieten. Eerst, onze communicatiesatellieten in de hoogste banen gaan naar beneden. Volgende, astronauten in een lage baan om de aarde kunnen niet langer naar huis bellen. En tenslotte, kosmische stralen beginnen elk mens op aarde te bombarderen.

Dit is een mogelijkheid waarmee we misschien niet in de komende miljoen jaar worden geconfronteerd, niet in de volgende duizend, maar in de volgende honderd. Als het magnetisch veld van de aarde aanzienlijk zou afnemen, het kan helemaal instorten en de polariteit omdraaien - het magnetische noorden naar het zuiden veranderen en vice versa. De gevolgen van dit proces kunnen rampzalig zijn voor onze planeet.

Het meest zorgwekkend, we zijn misschien op weg naar dit scenario.

'Het aardmagnetisch veld is de laatste 3 jaar aan het vervallen, 000 jaar, ' zei Dr. Nicolas Thouveny van het European Centre for Research and Teaching of Environmental Geosciences (CEREGE) in Aix-en-Provence, Frankrijk. 'Als het in dit tempo blijft dalen, over minder dan een millennium zitten we in een kritieke (periode).'

Dr. Thouveny is een van de hoofdonderzoekers van het vijfjarige EDIFICE-project, die sinds 2014 loopt. Samen met zijn collega's, hij heeft de geschiedenis van het aardmagnetisch veld onderzocht, ook wanneer het in het verleden is omgekeerd, en wanneer het weer mag.

Kosmische stralen

Het magnetische veld van onze planeet wordt voornamelijk gecreëerd door de stroom van vloeibaar ijzer in de kern. Het is altijd een kenmerk van onze planeet geweest, maar het is in de loop van de geschiedenis van de aarde herhaaldelijk in polariteit omgedraaid. Elke keer dat hij omdraait - tot 100 keer in de afgelopen 20 miljoen jaar, terwijl de omkering ongeveer 1 kan duren 000 jaar om te voltooien - het laat gefossiliseerde magnetisatie achter in rotsen op aarde.

Door kernen of kolommen van sedimenten van de zeebodem te nemen, als een lang rietje dat met behulp van een boor tot 300 meter kan uitschuiven, we kunnen terugkijken in de tijd en zien wanneer deze omkeringen plaatsvonden. Dr. Thouveny en zijn team keken naar twee specifieke vormen van elementen waarmee ze de geschiedenis van het magnetische veld van onze planeet in meer detail konden onderzoeken.

Om een ​​polariteitsomkering te laten plaatsvinden, het magnetische veld moet met ongeveer 90% verzwakken tot een drempelniveau. Dit proces kan duizenden jaren duren, en gedurende deze tijd, het ontbreken van een beschermend magnetisch schild rond onze planeet zorgt ervoor dat meer kosmische straling - hoogenergetische deeltjes van elders in het universum - ons kan raken.

Wanneer dit gebeurt, deze kosmische stralen botsen met steeds meer atomen in onze atmosfeer, zoals stikstof en zuurstof. Dit produceert varianten van elementen die kosmogene isotopen worden genoemd, zoals koolstof-14 en beryllium-10, die naar de oppervlakte vallen. En door de hoeveelheden hiervan in kernen te bestuderen, we kunnen zien wanneer polariteitsomkeringen plaatsvonden.

De laatste omkering vond plaats tussen 772, 000 en 774, 000 jaar geleden. Vanaf dat moment, het veld is bijna 15 keer omgekeerd, een excursie genoemd, aanzienlijk in kracht afnemen, maar niet helemaal de drempel bereiken die nodig is om weer te stijgen. Dit is wanneer we het meeste risico lopen - omdat het veld in verval raakt en dan zijn kracht herwint. De laatste excursie vond plaats 40, 000 jaar geleden, en bewijs suggereert dat we weer in die richting gaan.

'Het aardmagnetisch veld heeft de afgelopen drie jaar 30 procent van zijn intensiteit verloren, 000 jaar, ' zei dr. Thouveny. 'Van deze waarde, we voorspellen dat het over een paar eeuwen of millennia tot bijna nul zal dalen.'

Satellieten

Vandaag, we kunnen nu al de effecten zien van een verzwakt magnetisch veld op onze satellieten in een baan om de aarde.

In de Atlantische Oceaan tussen Zuid-Amerika en Afrika, er is een enorm gebied van het magnetische veld van de aarde dat ongeveer drie keer zwakker is dan de veldsterkte aan de polen.

Dit wordt de Zuid-Atlantische Anomalie (SAA) genoemd, en het is de focus van het CoreSat-project dat wordt geleid door professor Chris Finlay van de Technische Universiteit van Denemarken (DTU) in de buurt van Kopenhagen. Met behulp van gegevens van meerdere satellieten, waaronder de drie Swarm-satellieten van de European Space Agency (ESA), gelanceerd in 2013, dit project probeert te achterhalen wat de SAA veroorzaakt.

'Dit is een regio waar we zien dat satellieten consequent elektronische storingen (ervaren) ' zei prof. Finlay. 'En we begrijpen niet waar dit zwakke veldgebied vandaan komt, wat produceert het, en hoe het in de toekomst zou kunnen veranderen.'

Wetenschappers merkten de SAA voor het eerst op in de jaren vijftig, en sindsdien is het met nog eens 6% in sterkte afgenomen, en dichter naar het westen gaan. '(Er) is niet echt een overtuigende verklaring voor geweest, ' zei prof. Finlay, eraan toevoegend dat wetenschappers niet hebben kunnen voorspellen hoe het zal veranderen.

Het CoreSat-project hoopt dat allemaal te veranderen, met behulp van de meest gedetailleerde gegevens die tot nu toe beschikbaar zijn om de eigenschappen van het magnetische veld hier te bestuderen en hoe het in de loop van de tijd verschuift. Door de SAA te onderzoeken, het team hoopt te zien wat er gaande is in de kern van de aarde dat dit zou kunnen veroorzaken.

Een mogelijkheid is dat er een enorme anticycloon kan zijn in het zuidelijke deel van de buitenste kern van vloeibaar metaal van de aarde, die mogelijk het magnetische veld uit de Zuid-Atlantische regio verdrijven. Een andere mogelijkheid is dat het magnetische veld in dit gebied de verkeerde kant op wijst – in feite er vindt een mini-polariteitsomkering plaats.

De SAA geeft ons een directe kijk op hoe een verzwakt magnetisch veld satellieten kan beïnvloeden, aangezien tal van ruimtevaartuigen elektronische storingen hebben gemeld wanneer ze over dit gebied vlogen omdat ze werden geraakt door kosmische straling. Maar het is op dit moment onduidelijk of de SAA enig verband heeft met het aardmagnetisch veld dat in polariteit verandert, dat is ook iets dat prof. Finlay en zijn team zullen onderzoeken.

'In sommige simulaties zie je functies zoals de SAA groeien tijdens een poolomkering, ' hij zei. 'Het hoeft niet zo te zijn, maar het zou geen verrassing zijn als zoiets bij een magnetische omkering betrokken was.'

Een glimp

Hoe dan ook, de SAA zou ons misschien een glimp kunnen geven van wat er in de nabije toekomst gaat gebeuren. Als de trends doorzetten, het magnetische veld van onze planeet zou over één of twee millennia weer kunnen omkeren. Daarvoor, het veld kan blijven verzwakken, en binnen een eeuw kunnen we met ernstige problemen worden geconfronteerd.

'De afname van het aardmagnetisch veld is veel belangrijker en dramatischer dan de omkering, ' zei dr. Thouveny. 'Het is heel belangrijk om te begrijpen of het huidige veld in de volgende eeuw tot nul zal vervallen, want we zullen ons moeten voorbereiden.'