През 50-те години на миналия век океанските изследователски кораби записват озадачаващи данни въз основа на магнетизъм на океанското дъно. Беше определено, че скалата на океанското дъно има ивици от вградени железни оксиди, които последователно насочваха към географски север и географски юг. Това не беше първият път, когато бяха открити подобни объркващи доказателства. В началото на 20 век, геолози беше намерил някои вулканична скала беше намагнетизиран по начин, противоположен на очакваното. Но именно обширните данни от 50-те години на миналия век предизвикаха широко разследване и до 1963 г. беше предложена теория за обръщането на магнитното поле на Земята. То е било фундаментално за земната наука оттогава.
Как се създава магнитното поле на Земята
Смята се, че магнетизмът на земята се създава чрез бавни движения в течността отвън сърцевина на планетата, която се състои предимно от желязо, причинено от въртенето на земята. До голяма степен по пътя на въртенето на генераторна намотка се създава магнитно поле, въртенето на течното външно ядро на земята генерира слабо електромагнитно поле. Това
магнитно поле се простира в космоса и служи за отклоняване на слънчевия вятър от слънцето. Генерирането на земното магнитно поле е непрекъснат, но променлив процес. Има честа промяна в интензивността на магнитното поле и точното местоположение на магнитните полюси може да се отклони. Истинският магнитен север не винаги съответства на географския Северен полюс. Това също може да доведе до пълното обръщане на цялата полярност на магнитното поле на Земята.Как можем да измерим промените в магнитното поле
Течна лава, която се втвърдява в скалата, съдържа зърна от железни оксиди, които реагират на магнитното поле на Земята, насочвайки се към магнитния полюс, докато скалата се втвърдява. По този начин, тези зърна са постоянни записи за местоположението на магнитното поле на Земята по времето, когато се образува скалата. Тъй като на коритото на дъното на океана се създава нова кора, новата кора се втвърдява с частиците си от железен оксид, действащи като миниатюрни игли за компас, сочещи навсякъде, където се намира магнитен север по това време. Учените, изследващи пробите от лава от дъното на океана, можеха да видят, че частиците от железен оксид сочат в неочаквани посоки, т.е. но за да разберат какво означава това, те трябваше да знаят кога скалите са се образували и къде са се намирали по времето, когато се втвърдяват извън течността лава.
Методът за датиране на скала чрез радиометричен анализ е наличен от началото на 20-ти век, така че беше достатъчно лесно да се намери възрастта на скалните проби, открити на дъното на океана.
Известно е обаче също, че океанското дъно се движи и разпространява във времето и чак през 1963 г. информацията за стареене на скалите се комбинира с информация за това как океанското дъно се разпространява, за да даде окончателно разбиране на това къде са посочени тези частици от железен оксид по времето, когато лавата се втвърдява рок.
Обширен анализ сега показва, че магнитното поле на Земята се е обърнало около 170 пъти през последните 100 милиона години. Учените продължават да оценяват данни и има много разногласия за това колко дълги са тези периоди магнитната полярност е последна и дали обръщанията се случват на предсказуеми интервали или са нередовни и неочаквано.
Какви са причините и последиците?
Учените всъщност не знаят какво причинява обръщането на магнитното поле, въпреки че са дублирали това явление в лабораторни експерименти с разтопени метали, които също спонтанно ще променят посоката на техните магнитни полета. Някои теоретици смятат, че обръщането на магнитното поле може да бъде причинено от осезаеми събития, като напр тектонска плоча сблъсъци или удари от големи метеори или астероиди, но тази теория се дисконтира от други. Известно е, че довеждайки до магнитно обръщане, силата на полето намалява и тъй като силата на нашата сегашното магнитно поле е в постоянен упадък, някои учени смятат, че ще видим още едно магнитно обръщане в около 2000 години.
Ако, както някои учени предполагат, има период, през който изобщо няма магнитно поле преди настъпването на обръщането, ефектът върху планетата не е добре разбран. Някои теоретици предполагат, че липсата на магнитно поле ще отвори земната повърхност за опасно слънчева радиация което потенциално може да доведе до глобално изчезване на живота. Понастоящем обаче няма статистическа корелация, която да може да се посочи във вкаменелостите, за да се потвърди това. Последното обръщане се случи преди около 780 000 години и няма доказателства, които да показват, че по това време е имало масово изчезване на видове. Други учени твърдят, че магнитното поле не изчезва по време на обръщане, а просто отслабва за известно време.
Въпреки че имаме поне 2000 години да се чудим на това, ако днес се случи преобръщане, един очевиден ефект би бил масовото нарушаване на комуникационните системи. До голяма степен начинът, по който могат да засегнат слънчевите бури спътник и радиосигнали, обръщане на магнитно поле би имало същия ефект, макар и в много по-изразена степен.