Změna magnetického pole Země může trvat jen 200 let

- Příroda autor: Ladislav Loukota

Magnetosféra je považovaná za nejvýraznějšího přirozeného ochránce pozemského života před nebezpečnou kosmickou radiací. Co však může nastat, když jednou kvůli přepólování o tuto ochranu Země přijde?

Magnetická bouře způsobila v roce 2012 polární záři viditelnou mimo jiné i v Anglii. Ilustrační snímek

Magnetická bouře způsobila v roce 2012 polární záři viditelnou mimo jiné i v Anglii. Ilustrační snímek,zdroj: Profimedia.cz

Magnetické pole kolem Země vzniká v důsledku pohybu roztavené masy kovů uvnitř zemského jádra – toto obří "dynamo" pod našima nohama je právě výrazným rozdílem mezi Zemí a Marsem. Právě absence aktivního jádra (a v důsledku toho i silného magnetického pole) je důvodem toho, proč eroze solárního větru zbavuje Mars jeho atmosféry, a také bičuje povrch kosmickým zářením i občasnou zvýšenou radiací v důsledku výronů koronální hmoty ze Slunce.

Již poměrně dlouho se ví o tom, že se zemské magnetické pole čas od času přepóluje. Tyto změny zřejmě trvají už miliardy let a pramení z pomalých změn toků rozžhavené horniny v zemském jádře – jenom v posledních 83 milionech let došlo na 183 případů komplexního přepólování. Poslední podobná událost nastala před 780 tisíci lety.

Vedle kompletního přepólování však existují i oscilace magnetosféry, kdy dochází na posunutí (ale nikoliv kompletní obrácení) pólů a další anomálie vůči normě. Taková poslední událost nastala před 41 tisíci lety. Všeobecně důkazy svědčí pro to, že podobná proměna polarity vede k dočasnému poklesu intenzity magnetosféry. Když se tak stalo naposledy, magnetické pole Země pokleslo na pouhých pět procent své běžné intenzity.

Přirozený štít Země

Ačkoliv může přepólování zabrat stovky let, a mít i slabší intenzitu, přirozeně panují obavy, že by mohlo mít vážné důsledky na pozemský život. I přes hledání souvislosti mezi obdobím vymírání a přepólováním se však zdá, že se biosféra se změnami magnetického pole vyrovnává poměrně dobře. Nejde o nic zdraví prospěšného, zároveň však nejde ani o planetární kataklyzma způsobující velké vymírání. Také homo sapiens zjevně přežil několik posledních oscilací magnetosféry.

Jinou otázkou však je, jak by se s podobnými změnami vyrovnala moderní lidská civilizace. Bombardování povrchu vyššími dávkami radiace bychom jako druh ještě ustáli. Narušení zemědělství a vyšší výskyt nádorových onemocnění by jistě byly závažnými problémy, dalo by se jim však přizpůsobit.

Daleko větším bolehlavem by však mohl být dopad na elektroniku. I tu lze samozřejmě proti radiaci lépe ochránit, kromě sond určených pro hluboký vesmír nebo vojenské techniky se tak ale běžně neděje. A překopat běžnou, nota nebe čím dál citlivější elektroniku, by vyžadovalo gigantické investice.

Majorita přepólování a oscilací je nejspíše poměrně pomalá, zabere totiž tisíce let, a tak z tohoto hlediska i neškodná – nové důkazy o "bleskové" změně pólů trvající necelá dvě staletí však již vzbuzují jisté obavy.

Během dvou staletí

Spojený vědecký tým z Číny, Tchaj-wanu a Austrálie pod vedením tchajwanského geologa Jü-Min Čchou k aktuálnímu zjištění došel studiem formací stalagmitu jménem SX11 z čínské provincie Kuej-čou vzniklých v období před 107 až 91 tisíci lety. Hornina byla v laboratoři nakrájena na 194 tenkých plátků, u nichž byla změřena magnetická orientace zachyceného železa.

Právě tímto způsobem hledají geologové důkazy o minulých změnách magnetického pole již skoro sto let. K nalezení důkazů o jednom konkrétním přepólování je však třeba najít i horninu z dané éry, což zabere čas.

Moderní měřící metody jsou citlivější než ty dříve, a i to hraje roli v nové škále zjištění. Údaje z měření SX11 tak mohly přesně určit, že jedno konkrétní přepólování (ve formě jen částečné oscilace) započaté před 98 360 lety proběhlo v horizontu pouhých 144 ± 58 let.

"Kdyby se takováto rychlá změna polarity vyskytla v budoucnu, mohla by vážně postihnout satelity a lidskou společnost," napsali autoři ve svém článku. Již některá starší měření naznačovala, že přepólování či oscilace mohou, ale nemusejí trvat kolem století. Nová práce v tom poskytuje další významný argument – a nové riziko pro lidskou civilizaci.

Nic neusnadňuje ani skutečnost, že přepólování je v zásadě nahodilé. Naše chápání procesů uvnitř zemského jádra je stále poněkud útržkovité, podobné události proto nedovedeme předpovídat, či byť jen vystopovat vzorec pravidelnosti v minulých změnách magnetického pole.

Ačkoliv se tak čas od času objevují hysterické teorie, podle nichž je nové přepólování "na spadnutí", skutečnost je, že vědecká obec zkrátka netuší, zdali aktuální změny magnetického pole jsou jenom drobnými anomáliemi, anebo počátek výraznějších změn. Výrazné změny mohou doslova začít zítra, stejně jako za 20 tisíc let. Geologické hodiny tikají na jiné škále než ty lidské.

Chaos i výzva

Pokud by oscilace či přepólování přesto skutečně ve 21. století započaly, naše křehká civilizace dnes již má metody, kterými by se mu mohla alespoň zčásti (a draze) přizpůsobit. Odolnější elektronika by byla jednou cestou, ačkoliv bychom se během přepólování zřejmě museli rozloučit s řadou dnes samozřejmých výdobytků bezdrátové komunikace. Zcela bychom o počítače ale přijít nemuseli. Horší by byla ztráta prakticky všech dnešních satelitů – a vypustit nové, odolnější by zabralo celé generace.

Alternativní možností by pak mohl být i monstrprojekt v podobě vybudování umělého magnetického pole ve vesmíru, které by Zemi mohlo (minimálně před vlivem Slunce) ochránit. Vyžadovalo by sice vynesení desítek tisíc tun materiálu a stavbu kosmické superkontrukce - to celé nejspíše v ceně trilionu dolarů. Pokud by byla ale ohrožena celá planeta po více než staletí, lze si projekt o takové magnitudě snad i představit.

Jisté je tak nakonec jenom to, že s poslední čínsko-australskou studií má lidská civilizace zase o jednoho potenciálního nepřítele víc.

Studie magnetického pole byla publikována v PNAS

Tagy: Planeta Země magnetosféra věda a poznání