Je leest:

Noordpool on the move

Noordpool on the move

Auteur: | 30 december 2003

De magnetische noordpool reist rond en is de afgelopen eeuw ook nog eens minder sterk geworden. Gaat het magneetveld van de Aarde omklappen? Twee geologen simuleerden zo’n ompoling en zagen magneetvelden in de knoop.

Wetenschappers wisten al langer dat de magnetische noordpool niet op één plek blijft. James Ross bereikte de noordpool in 1831 na een reis vol ontberingen. Pas in de 20e eeuw ging weer iemand op weg naar het magnetische noorden: Roald Amundsen ontdekte in 1904 dat de magneetpool sinds de dagen van Ross wel 50 kilometer was opgeschoven.

Het pad dat de magnetische noordpool sinds het eerste bezoek van James Ross in 1831 heeft afgelegd. bron: Geological Survey of Canada

Tijdens de vorige eeuw bleef de pool in beweging. Eerst met een snelheid van 10 kilometer per jaar, maar de laatste tijd een stuk sneller: “tegenwoordig beweegt het magnetische noorden met 40 kilometer per jaar,” zegt Newitt. Als het zo doorgaat verlaat de pool binnen enkele tientallen jaren Noord-Amerika en komt het in Siberië te liggen. In de tussentijd volgt Newitt het noorden: “Normaal zoeken we de exacte plek eens in de paar jaar, maar nu de magneetpool zo snel beweegt zullen we vaker naar buiten moeten.”

Uitdovend veld

Newitt moet dan wel vaker de kou in, maar zijn baan zou nog veel moeilijker kunnen zijn. Het magneetveld van de Aarde is op dit moment uitzonderlijk sterk, met 8×1022 amps x m2 zo’n twee keer zo sterk als de gemiddelde sterkte. Toch is het veld in de afgelopen eeuw 10% is sterkte gedaald. Zal het magneetveld compleet verdwijnen?

Professor Gary Glatzmaier van de Universiteit van Californië denkt van niet. “Dit zijn milde schommelingen, vergeleken bij wat het veld in het verleden van de aarde allemaal heeft doorgemaakt.” Het veld kan namelijk helemaal ompolen: de noord- en zuidpool wisselen dan van plek. Het verschijnsel vindt gemiddeld eens in de 300.000 jaar plaats, al is er een grote variatie in de tussenpozen: de laatste ompoling was 780.000 jaar geleden. Niemand weet of er nu een nieuwe ompoling op til is, of dat het aardmagnetisch veld gewoon een beetje op en neer schommelt.

Dat het aardmagnetisch veld vroeger flink heeft geschommeld, is te zien aan oude gesteenten. Bij sommige onderzeese breuklijnen welt magma op en stolt. Tijdens het afkoelen slaat het gesteente dan de richting van het aardmagnetisch veld op. Doordat er telkens nieuw materiaal naar boven komt, ontstaat een soort geheugen voor het magnetische veld. bron: US Geological Survey

Het magnetisch veld van de aarde kan zo schommelen, omdat het wordt veroorzaakt door stromingen in de aardkern. Die kunnen verschuiven, aanzwellen of afzwakken, en dat heeft weer invloed op het magnetische veld van de aarde.

Glatzmaier simuleerde met zijn collega Paul Roberts de aardkern op een supercomputer. Die bestaat uit twee delen: een vaste bol van ijzer, met 70% van de massa van de Maan. De vaste kern is zo heet als het oppervlak van de zon en draait iets sneller om zijn as dan het aardoppervlak. Deze kern is omgeven door een zee van gesmolten ijzer: de buitenkern. Die gesmolten massa kent stormen en heftige stromingen. Omdat een deel van het vloeibare ijzer elektrisch geladen is, veroorzaken die bewegingen magneetvelden: het aardmagnetisch veld.

De aardkorst en de twee kernen: de buitenkern bestaat uit vloeibaar ijzer, de binnenkern is door de enorme druk van vast ijzer.

Glatzmaier en Roberts lieten een supercomputer los op vergelijkingen van de magnetohydrodynamica, de theorie over de magneetvelden van stromende vloeistoffen. Ze lieten hun simulatie het verloop van het magneetveld over honderdduizenden jaren uitrekenen. Het resultaat zag er net zo uit als uit het magnetische geheugen van de aardkorst werd voorspeld. Het magneetveld schommelt de hele tijd in sterkte en richting en kan soms helemaal omklappen.

Magnetische veldlijnen rond de aarde tijdens een periode van rust en tijdens een ompoling. De veldlijnen raken dan in elkaar verstrikt en vormen polen op allerlei plaatsen. bron: prof. Gary Gatzmaier Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

De simulatie liet méér zien dan een herhaling van bekende zetten: hoewel geologen al langer wisten dat het magneetveld van de aarde van richting kan veranderen, wisten ze niet hoe het veld er tijdens zo’n ompoling uitzag. De berekeningen van Glatzmaier en Roberts lieten dat voor de eerste keer zien. Door hun simulatie werd duidelijk, dat het magneetveld tijdens een ompoling niet verdwijnt, maar zich in allerlei bochten wringt. Op de gekste plekken verschijnen dan noord- en zuidpolen als het magneetveld zich naar het oppervlak werkt.

Newitt’s opvolger zal dat tijdens een ompoling wel geen probleem vinden: het noorderlicht is namelijk zichtbaar rond de noordpool, en als die op Hawaï komt te liggen, is dat toch plezierig om naar te kijken tijdens een strandbarbeque…

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 30 december 2003

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.