Magnetické pole Země je pro pozemský život nezbytné. Působí jako ochranný štít proti neustálému ostřelování naší planety jinak smrtelným kosmickým částicovým zářením a před slunečním větrem.
Deštníkem teče...
Geomagnetické pole záření brzdí a brání mu pronikat na zemský povrch. Tím chrání jak život na Zemi, tak technická zařízení, která jsou čím dál složitější. Z výzkumných satelitů však začaly přicházet varovné zprávy: ochranný deštník je děravý!
Když vědci vyhodnotili naměřené údaje, čekalo je velké překvapení: Od roku 1979 ubývá intenzity magnetického pole v průměru na celé Zemi o 1,7 procenta ročně. To je desetkrát víc, než očekávali.
Největší pokles zaznamenaly přístroje nad jižním Atlantikem: magnetické pole zde zesláblo za dvacet let o celou desetinu. "To je dramatický vývoj," říká Christoph Reigber z Výzkumného institutu Země v německém Potsdamu.
Nic nového pod sluncem
Země už přepólování svého magnetického pole zažila mnohokrát. Je dynamickým tělesem a její magnetické pole prochází neustálými změnami. Někdy tak velkými, že se směr pole překlopí.
V posledních dvaceti milionech let docházelo ke změně pólů geomagnetického pole přibližně jednou za dvě stě tisíc let. Teď však uplynulo téměř 800 tisíc let - a nic!
Nové přepólování podle průměrných počtů mělo přijít dávno. Nynější tempo slábnutí intenzity geomagnetického pole někteří vědci považují za jeho jistou předzvěst. Dokonce určili, kdy nastane - během příštích 1500 let.
Ale geofyzik Pavel Hejda z Geofyzikálního ústavu Akademie věd ČR oponuje: "Neopodstatněná spekulace to není, přepólování Země vyloučit nemůžeme. Ale také není vůbec jisté, že se blíží."
Inverze magnetického pole jsou totiž, jak říká, jevem velmi nepravidelným. Ze zkoumání hornin odborníci vědí, že interval mezi inverzemi trvá průměrně 200 tisíc let. Ale i to, že například před sto miliony let nastala pauza dlouhá 30 milionů let. Nynější přestávka ještě nic neznamená.
Tekuté, pohyblivé jádro
Příčina existence geomagnetického pole leží více než tři tisíce kilometrů pod zemským povrchem, ve vnějším zemském jádru. Tam žhne pohyblivá tavenina železa, niklu a dalších příměsí při teplotě 4000 stupňů Celsia a tlaku 150 gigapascalů.
Teplo způsobuje proudění žhavé taveniny, která se díky rotaci Země spirálovitě stáčí. Pohybem této vodivé hmoty vznikají elektrické proudy a generuje se magnetické pole. Tento kruhový tanec elektronů tedy, jak se zdá, vypadává v některých místech čím dál víc z taktu.
Zatímco nad Atlantikem magnetické pole slábne (o deset procent za dvacet let, o dvacet za posledních padesát let), ve střední Evropě a nad Indickým oceánem naopak oproti zbytku světa slabě roste. (Za dvacet let o jedno procento.)
Tvoří se tady dva nové severní póly? A v Karibiku a jižním Atlantiku dva nové jižní póly? "Geomagnetické pole je po většinu času bipólové, to znamená, že má tvar jako obří tyčový magnet," vysvětluje Pavel Hejda. "Ale má i další nebipólové složky - a jedna z nich se v současné době zvětšuje. Stává se, že se bipól výrazně nakloní. Ale je to s ním jako s houpačkou. Naklání se, naklání - a buď se zcela překlopí, nebo se vrátí do původní polohy."
To, že se již dlouho zemská houpačka nepřevrátila, nic neznamená. "Jisté je," dodává geofyzik Hejda, "že v Jižní Americe se nyní bipólová stránka geomagnetismu ztrácí. Vznikají tam lokální minima nebo ohniska. A k tomu před přepólováním opravdu dojít musí."
Poruchové družice, nebezpečné lety
Změny magnetického pole nepozorují jen satelity a vědci v laboratořích. Poznávají je na vlastní kůži i lidé - hlavně jejich technika, pro dnešní civilizaci neodmyslitelná součást života.
Právě nad jižním Atlantikem, kde je magnetické pole nejslabší, elektrická zařízení a mikročipy na družicích trpí už dnes daleko častěji poruchami a výpadky elektronických systémů než v ostatních oblastech světa.
A lidské zdraví? Zemský povrch je pořád chráněn dostatečně, ale horší je to při letech ve výškách kolem deseti patnácti kilometrů. Vysokoenergetické kosmické částice, které stačí proniknout až sem, reagují s atmosférou, a vzniká tak druhotné kosmické záření. Ohrožuje nás záření z vesmíru při letu v letadle?
Německý časopis Geo uvádí, že kdo letí do Jižní Ameriky, zatěžuje v ohrožené oblasti jižního Atlantiku již dnes své zdraví při jednom jediném letu přibližně jako při tisíci letech na Dálný východ.
"Není to tak jednoduché," upřesňuje Pavel Hejda. "Nezáleží totiž jen na velikosti, ale i na směru magnetického pole. Nejvíc průniku částic brání pole kolmé na let částic, to znamená na rovníku, nejvíc částic proniká v polárních oblastech. Daleko větší nebezpečí ozáření vzniká při polárních letech, tedy hlavně při transoceánských letech z Evropy do USA než při letecké cestě přes rovník. Riziko ozáření více než s ubýváním pole souvisí se stálou geomagnetickou aktivitou, která se mění ze dne na den v souvislosti s geomagnetickými bouřemi, průnikem slunečního větru a podobně."
Panika není nutná; občasní pasažéři nejsou nijak ohroženi a letový personál u sebe nosí dozimetry a sleduje, aby ozáření nepřekročilo bezpečné limity. Ale na lehkou váhu situaci nikdo nebere. Nové projekty Evropské unie, které se mají tímto problémem zabývat, se již připravují Na zemském povrchu - ani v oblastech jižního Atlantiku, a tedy nejslabšího geomagnetického pole - pak žádné varovné příznaky zatím nebyly zaznamenány.
Přepólování neznamená konec
Zatím. Ale co když opravdu dojde k přepólování magnetického pole Země?
I kdyby ustaly pohyby, které magnetické pole generují, úplně, sláblo by ještě tisíce let.
Rychlost, s jakou slábne nyní, podle Pavla Hejdy naopak ukazuje, že proudy v zemském jádře působí částečně proti směru současného pole. Změny by každopádně trvaly několik století, dodává geofyzik.
Nelze předpokládat, že by v případě inverze magnetické pole zcela vymizelo. Bude složitější, bude se jinak natáčet, bipól, dnes odkloněný jedenáct stupňů od zemské osy, by se naklonil více, pole by zesláblo, ale úplně by nezmizelo.
"Když se obrátily magnetické póly na Zemi naposledy, žádná biologická katastrofa nenastala. Ani masový úhyn, ani mutace živých organismů včetně nejvyšších savců, kteří už tehdy žili na Zemi," uklidňuje Pavel Hejda. "Paleontologové by stopy takovéto události již dávno nalezli."
Když tedy není ohrožen přímo život na Zemi, co zranitelná technika? Vyšší vrstvy atmosféry jsou protkány již dnes družicemi. Přes satelity se odehrává přenos dat, televizních programů, telefonních hovorů...
"Družice by byly ve velkém ohrožení," připouští Pavel Hejda. "A bude jistě třeba vymyslet způsob, jak je odstínit a chránit."
A to je zatím technický problém: jak zabránit poškození či zničení geostacionárních družic, když nejlepší ochranou před zářením jsou těžké kovy jako olovo - a ty se dají stěží vynášet na oběžnou dráhu, kam se naopak vynášejí jen co nejlehčí materiály?
Jisté je, že naše domovská planeta a její magnetické pole postavily před pozemské vědce další velkou výzvu.
|
Kam se stěhují póly? |
|
Intenztita geomagnetického pole slábne. Izočáry jasně ukazují na oblast nad jižním Atlantikem. Naopak výrazná oblast růstu je nad Indickým oceánem. Jsou tato místa budoucími póly, nebo jen lokálním ohniskem a minimem? Po celou historii Země se střídají epochy, kdy jsou póly na svém místě, a události, při kterých dojde k převrácení pólů. |
