NASA-INI znanstvenici upozorili su ovih dana da bi širenje i produbljivanje područja slabijeg magnetskog polja Zemlje, kakvo se bilježi posljednjih godina, moglo omogućiti opasnom solarnom zračenju i česticama visokih energija da prodru do površine našeg planeta.

Poznata kao Južnoatlantska anomalija (SAA), ova regija širi se prema zapadu i sada pokriva više od 11 milijuna četvornih km te obuhvaća dijelove Južne Amerike i Afrike. To je područje u kojem Zemljino magnetsko polje pada na visinu od oko 200 kilometara. Takav pad omogućava da opasne kozmičke zrake i nabijene čestice prodru dublje u atmosferu (video dolje).

Anomalija raste i može biti opasna

Od 2020. godine SAA se povećala za 4% do 7% i pomaknula 20-ak km zapadno, a nova istraživanja pokazuju da se počinje dijeliti u dvije zasebne zone slabljenja. Prema prediktivnim modelima, ta podjela nastavit će se u 2025.

SAA uglavnom ne utječe na život na Zemlji, no isto se ne može reći za svemirske letjelice u niskoj Zemljinoj orbiti (LEO), što uključuje i Međunarodnu svemirsku postaju (ISS) i kinesku Tiangong. Naime, one prolaze izravno kroz anomaliju dok kruže oko našeg planeta na niskim visinama. Za ilustraciju, (ISS) kruži oko Zemlje na visini od oko 400 kilometara, a Tiangong na visini od otprilike 340 do 450 kilometara, ovisno o fazi orbite i manevrima održavanja.

Oslabljeno magnetsko polje, koje se u anomaliji spušta na svega 200-tinjak km, čini da visokoenergetske nabijene čestice poput protona sa Sunca mogu izazvati kratke spojeve i kvarove u tehnološkim sustavima na satelitima te ugroziti zdravlje osoblja u svemirskim postajama. Prirodne promjene u Zemljinom magnetskom polju danas mogu imati puno teže posljedice za čovječanstvo nego u davnoj prošlosti jer su naše tehnologije, osobito one u svemiru, postale izloženije i osjetljivije na takve fenomene.

Uzrok u jezgri Zemlje

Znanstvenici smatraju da uzrok anomalije SAA leži duboko u Zemljinoj jezgri.

"Magnetsko polje je zapravo superpozicija polja iz mnogih izvora električnih struja", izjavio je geofizičar Terry Sabaka iz NASA-inog Goddard Space Flight Centra.

Ispod površine Zemlje, usijano željezo i nikal kovitlaju se i djeluju kao prirodni generator struje. Tako stvorena struja generira Zemljino magnetsko polje koje djeluje kao štit od raznih svemirskih zračenja i čestica, osobito sa Sunca. Bez tog štita, život na Zemlji bio bi nemoguć.

Međutim, ovo gibanje mijenja se tijekom vremena i uzrokuje pomake magnetske osi Zemlje, što vjerojatno pridonosi nastanku SAA.

Magnetsko polje Zemlje usmjerava solarno zračenje i čestice prema polarnim područjima, gdje mogu biti apsorbirani ili raspršeni. Preusmjereno zračenje može biti opasno za polarne krajeve, jer se koncentrira u njima, stvarajući fenomen poznat kao aurora. No u normalnim uvjetima ono nije opasno za ljudsko zdravlje na površini Zemlje.

Promjene polja odnedavno su ubrzale

Prof. dr. sc. Giuliana Verbanac s Geofizičkog odsjeka PMF-a u Zagrebu ističe da je magnetsko polje Zemlje prostorno i vremenski promjenljivo.

"Promjene su odraz procesa koji se događaju duboko u unutrašnjosti Zemlje, u vanjskoj jezgri, a proces generiranja i održavanja polja poznat je kao geodinamo. Promjene tog polja su se u prošlosti događale na raznim vremenskim skalama. U posljednjih 20-ak godina dešavaju se u nekim dijelovima Zemlje ubrzano, posebice u području Južnoatlantske anomalije, gdje je magnetsko polje Zemlje najmanjeg intenziteta. SSA obuhvaća područje Južne Amerike, dio Atlantika i Južnu Afriku. Kakva će biti daljnja evolucija magnetskog polja općenito, a posebice u području SSA ne može se predvidjeti, kao što se ni trenutak u kojem će doći do obrtanja magnetskih polova ne može predvidjeti", kaže Verbanac.

Ističe da područja smanjenog magnetskog polja, kao SSA, predstavljaju veliku opasnost za satelite, elektroniku na satelitima i za astronaute jer u tim područjima čestice visokih energija sa Sunca i kozmičke zrake mogu prodrijeti do nižih visina.

Uzroci slabljenja u unutrašnjosti Zemlje

Neki znanstvenici sumnjaju da je SAA povezana s masivnom podzemnom strukturom poznatom kao Afrička velika provincija niske brzine smicanja (LLSVP) koja se nalazi oko 2900 km ispod Afrike. To je jedna od dvije goleme anomalije u Zemljinom plaštu koje se nalaze duboko ispod površine planeta. U njoj su brzine strujanja užarenih metala niže u odnosu na brzine u okolnom plaštu, što je posljedica razlika u njihovu sastavu i temperaturi.

"Opservirana SAA može se također interpretirati kao posljedica slabljenja dominacije dipolnog polja u tom području", rekao je NASA-in geofizičar i matematičar Weijia Kuang 2020. godine.

"Konkretno, lokalizirano polje s obrnutom polarnošću snažno raste u području SAA, čime se intenzitet polja čini vrlo slabim, slabijim od intenziteta polja okolnih područja", dodao je.

Čini se da geološka veličina LLSVP-a odgovara veličini anomalije SAA.

Verbanac tumači da su područja smanjenog magnetskog polja posljedica obrnutog magnetskog toka u unutrašnjosti planeta ispod te regije.

"Modeliranje u kojem se, uz ostalo, koriste satelitski podaci, uvelike pomaže razumijevanju magnetskog polja i njegove prostorno-vremenske promjene. Dodatno, ovom magnetskom polju, koje je posljedica struja u unutrašnjosti Zemlje, doprinosi magnetsko polje struja koje teku u magnetosferi, a koje su vremenski vrlo promjenjive, kao i polje Zemljine kore. To dodatno otežava prepoznavanje i izdvajanje magnetskog polja koje potječe samo od struja u vanjskoj jezgri. Sve ovo znamo zahvaljujući godinama istraživanja, modeliranja, i satelitskih mjerenja u kojima uz NASA-u sudjeluje i Europska svemirska agencija ( ESA). Anomalija trenutno ne predstavlja izravnu prijetnju ljudima, no njezin bi daljnji rast mogao uzrokovati veće probleme sa satelitskom komunikacijom, svemirskim letjelicama i modernom tehnologijom", tumači naša sugovornica.

Moguća izmjena magnetskih polova?

Znanstvenici smatraju da postoji mogućnost da je slabljenje magnetskog polja, među ostalim, povezano i s nadolazećom izmjenom magnetskih polova.

Posljednji takav obrat dogodio se prije 780.000 godina, a iako je malo vjerojatno da će potpuno izbrisati magnetsko polje, promjene bi mogle trajati tisućama godina.

No Verbanac ističe da polje u nekom području može opadati, a u nekom rasti, što ne mora imati veze s obrtanjem polova, barem kad polje slabi lokalno.