Je leest:

Discussie over aardmagneetveld

Discussie over aardmagneetveld

Oceanen zouden magneetveld ook beïnvloeden

Auteur: | 2 juli 2009

Al eeuwenlang schrijven wetenschappers de variaties en omkeringen in het aardmagneetveld toe aan stromingen in de vloeibare buitenkern van de aarde. Nu daagt Gregory Ryskin de wetenschap uit hier opnieuw over na te denken. Zijn onderzoek suggereert dat de oceanen de variatie kunnen verklaren. Zeker is hij er niet van. Veel collega’s vallen hem zelfs af.

Het aardmagneetveld varieert. Maar hoe die variatie precies ontstaat is nog niet helemaal bekend. Een groot deel van de wetenschap denkt aan veranderingen in stromingen in de buitenste schil van de aardkern. Onderzoek van Gregory Ryskin (Northwestern University, Illinois, VS) suggereert in het wetenschapsblad New Journal of Physics dat oceanen een rol spelen. Wetenschappers uit hetzelfde vakgebied reageren kritisch.

Variatie

Een kompas geeft niet het geografische noorden aan, maar de magnetische Noordpool. Bij het volgen van je kompas naar de Noordpool ga je niet in een rechte lijn naar de magnetische Noordpool. Nee, het gaat via bochten. Enkele jaren later kom je nog steeds aan op de magnetische Noordpool, maar is de route een iets veranderd. Deze (seculiere) variaties meten wetenschappers al eeuwenlang. De variatie werkt op tijdschalen van jaren tot millennia en varieert dus met de tijd én per plaats. Ook de positie van de magnetische polen varieert overigens.

Het aardmagneetveld van de aarde beschermt het aardoppervlak tegen de zonnewind, waarin schadelijke geladen deeltjes meegenomen worden. Cor Langereis van de Universiteit van Utrecht vertelt dat de invloed op het aardmagneetveld door deze externe straling beperkt is: „De elektrische stromen die door externe straling (zonnewind, kosmische straling) opgewekt worden in de ionosfeer induceren op hun beurt weer stromen in de korst (goed waarneembaar) en dus ook in de (zoute, en dus geleidende) oceanen. Dat geeft een dagelijkse (en ook jaarlijkse) variatie. Deze externe bijdrage aan het magneetveld is goed bekend, maar is cyclisch (dag, maand jaar, zonnevlekcyclus), en middelt – vanwege de cycliciteit – uit tot nul. Dat wordt intensief bestudeerd, zodat het eigenlijke magneetveld met een interne oorzaak – een ‘geodynamo’ in de vloeibare buitenkern – beter en nauwkeuriger bestudeerd kan worden.”
NASA

Omkeringen

Naast de variatie zijn er ook heuse omkeringen van het aardmagneetveld. De sterkte van de dipool neemt tegenwoordig met 6,3% per eeuw af in de afgelopen 2000 jaar. Als dat zo doorgaat is de sterkte van het veld over 1600 jaar gelijk aan 0. Dan komen er veel schadelijke deeltjes van de zon op het aardoppervlak terecht, mogelijk met gevolgen voor het dieren- en plantenrijk. Voor die tijd kan het veld ook weer sterker worden.

In de geologische geschiedenis is het aardmagneetveld diverse keren omgekeerd. Gemiddeld keert het veld om de 250.000 jaar om. De laatste omkering vond ongeveer 780.000 jaar geleden plaats. Over het hoe en waarom is weinig bekend.

De geomagnetisch variaties in de afgelopen 900.000 jaar. Links de laatste omkering zo’n 780.000 jaar geleden en rechts de variaties.
USGS

Oceaan of buitenkern?

Veel wetenschappers gaan ervan uit dat de buitenste schil van de aardkern de variaties en omkeringen veroorzaakt. Die zou vloeibaar zijn op basis van seismische gegevens. De stromingen in de buitenste kern –door convectie en het draaien van de aarde- zorgen voor die variaties in het magneetveld.

Gregory Ryskin werpt een andere theorie op. De oceaan. De zoute watermassa geleidt elektrische stroom en zou daarmee de variatie beïnvloeden. Ryskin merkt op dat de sterkte van de Noord Atlantische oceaancirculatie overeenkomt met de variatie in het magneetveld in West-Europa. Volgens eerder onderzoek was er ook al een verband tussen klimaat en de variatie. Veranderingen in oceaanstromingen –al dan niet gedreven door klimaat- zouden het magnetische veld dus kunnen beïnvloeden. Ryskin is echter zeer voorzichtig en pleit voor meer onderzoek.

Variatie van het aardmagneetveld van 1590-1990.
USGS

Opvallend detail is dat ook andere planeten een magnetisch veld hebben. Zonder oceanen. Zo hebben Neptunus, Saturnus, Jupiter een sterkere magnetische dipool dan de aarde, terwijl die van Mercurius, Venus en Mars zwakker zijn. Zelfs de zon keert haar veld elke elf jaar om. Geen druppeltje water te vinden op de meesten. Cor Langereis zegt hierover: „Elektrische stromen opgewekt door externe straling (zonnewind, kosmische straling) hebben een invloed op geinduceerde stromen en dus magnetische variaties in de korst van iedere planeet. Je hebt dus niet perse een oceaan nodig. Maar dat is nog geen seculaire variatie.”

Oceanen lijken onbelangrijk bij complete omkeringen. De oceaanstromingen zijn tijdens de ijstijd immers flink beïnvloed. Resultaat? Geen omkering tijdens de laatste ijstijden. Ook Langereis denkt hier hetzelfde over: „Nee, dat is volgens mij en al mijn buitenlandse collega’s onmogelijk.” Eén ding is Ryskin gelukt: discussie. Gaat vervolgonderzoek in de komende jaren ook tot meer resultaten leiden? …

Referentie:

Gregory Ryskin, 2009. Secular variation of the Earth’s magnetic field: induced by the ocean flow? New Journal of Physics 11: 063015.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 02 juli 2009

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.