Het magnetische veld van de aarde beschermt ons tegen de gevaarlijke straling van de ruimte, maar is niet zo permanent als we zouden denken. Wetenschappers van de Algemene Vergadering van de European Geosciences Union presenteren nieuwe informatie over een 'excursie' 41.000 jaar geleden waarbij het magnetische veld van onze planeet afnam en schadelijke ruimtestralen de planeet bombardeerden.

Het magnetische veld van de aarde beschermt onze planeet tegen de aanval van kosmische straling die door de ruimte stroomt, terwijl het ons ook beschermt tegen geladen deeltjes die door de zon naar buiten worden geslingerd. Maar het geomagnetische veld is niet stationair. Het magnetische noorden schommelt niet alleen en wijkt af van het ware noorden (een geografisch bepaalde locatie), maar draait af en toe ook om. Tijdens deze omkeringen wordt noord zuid, zuid noord, en daarbij neemt de intensiteit van het magnetische veld af.

Maar er bestaat ook zoiets als magnetische veldexcursies, korte perioden waarin de intensiteit van het magnetische veld afneemt en de dipool (of twee magnetische polen) die we kennen, kan verdwijnen en vervangen wordt door meerdere magnetische polen. De Laschamps-excursie die ongeveer 41.000 jaar geleden plaatsvond, behoort tot de best bestudeerde. Het heeft een lage magnetische veldintensiteit, wat betekent dat het aardoppervlak minder beschermd is tegen schadelijke ruimtestraling. Perioden met een lage magnetische veldintensiteit zouden kunnen correleren met grote omwentelingen in de biosfeer.

Om te zien wanneer kosmische straling het aardoppervlak zwaar bombardeerde, kunnen wetenschappers kosmogene radionucliden meten in kernen van zowel ijs als marien sediment. Deze speciale isotopen worden geproduceerd door de interactie tussen kosmische straling en de atmosfeer van de aarde; ze worden geboren uit kosmische straling en zijn daarom kosmogeen.

Tijden van lagere paleomagnetische veldintensiteit – minder afscherming – zouden moeten correleren met hogere productiesnelheden van kosmogene radionucliden in de atmosfeer. Sanja Panovska, een onderzoeker bij GFZ Potsdam, Duitsland, zal haar bevindingen over de relatie tussen paleomagnetische veldintensiteit en kosmogene nucliden presenteren tijdens de Laschamps-excursie, met een focus op het ruimteklimaat, volgende week tijdens de Algemene Vergadering van de European Geosciences Union (EGU) 2024.

Variaties in kosmogene radionucliden zoals beryllium-10 bieden een onafhankelijke indicatie van hoe de paleomagnetische intensiteit van de aarde veranderde. Panovska ontdekte zelfs dat de gemiddelde productiesnelheid van beryllium-10 tijdens de Laschamps-excursie twee keer hoger was dan de huidige productie, wat impliceert dat de intensiteit van het magnetische veld zeer laag is en dat er veel kosmische straling de atmosfeer van de aarde bereikt.

Om meer informatie uit zowel kosmogene radionucliden- als paleomagnetische gegevens te halen, reconstrueerde Panovska het geomagnetische veld met behulp van beide datasets. Haar reconstructies laten zien dat tijdens de Laschamps-excursie de magnetosfeer kromp toen het veld dramatisch afnam, "waardoor de bescherming van onze planeet verminderde", zei ze.

"Het begrijpen van deze extreme gebeurtenissen is belangrijk voor het voorkomen ervan in de toekomst, het voorspellen van het ruimteklimaat en het beoordelen van de effecten op het milieu en op het aardsysteem."

Meer informatie: Sanja Panovska, Veranderingen op lange termijn van het geomagnetische veld:recente vooruitgang, uitdagingen en toepassingen, (2024). DOI:10.5194/egusphere-egu24-10977

Geleverd door European Geosciences Union