▲ 다음 극역전은 반드시 온가. 그러나 얼마나 빨리 반전이 일어 날지는 미지수다. © Petrovich9/ iStock

#극역전 : 갑자기 보다는 점차적으로?
마지막 #자기장반전은 22,000 년이 걸렸습니다. 

긴 혼돈 :

지구 자기장의 극성 반전은 이전에 생각했던 것보다 느리고 불규칙하다.
이것은 미래의 극 반전에도 적용될 수 있다. 새로운 자료에 따르면 마지막 극 반전은 약 77만년 전에 있었고 2천 200만 년이상 걸렸다. 이 때 자기장이 여러 번 급격히 약해져서 극점이 이동한 다음 완전히 돌아섰다.

지구의 자기장은 생각보다 덜 안정적이다. 지구 역사에서 지구 극반전은 여러번 있었고 가장 최근은 약 77만 년 전이다. 이제 또 다른 극 반전이 임박했음을 나타내는 징후가 있다.

남태평양에서는 자기장이 약화되고 축이 이동했으며 광범위한 자기 이상이 발생했다.
또한, 자기 북극은 오늘날 예상보다 빠르게 움직이고 있다.

접거나 수평 맞추기?

그러나 이러한 증상이 실제로 극역전의 선행 사건인지 또는 일시적으로 약한 상태인지에 대해서는 논란의 여지가 있다. 이와 같은 논쟁은 극성 반전이 얼마나 빨리 일어나는가에 대한 문제다. 2014 년에 연구원들은 마지막 극역전에서 놀랍게도 빠른 전환의 증거를 발견했다. 단 100년 안에 일어날 수 있었다. 이것은 극의 변화가 사람의 일생동안에 일어날 수 있음을 의미하며, 미리 경고하거나 조정할 시간이 거의 없을 수 있다.

어떻든 지구 물리학자들이 극성 반전의 시간 경과에 대해 확신할 것을 요구한다. 반전이 수천 년 동안 지속되는 연구도 있다. 위스콘신-메디슨 대학교 브래드 싱어(Brad Singer) 교수는 “수십 년간의 연구에도 불구하고, 극역전의 기하학적 구조, 타이밍 및 지속 시간은 여전히 수수께끼다”고 말한다.

시간 증거는 용암 샘플

명확성을 높이기 위해 연구원들은 이제 마지막 극성 반전 및 시간 경과에 대한 추가 데이터를 수집하고 조사했다. 퇴적물과 빙핵 외에도 칠레, 타히티, 하와이, 카리브해 및 카나리아 제도의 용암 샘플을 주로 분석했다. 그들은 약 70만 - 80만 년 전에 일어난 화산 폭발에서 우래한다.

▲ 용암샘플은 하와이 할레아칼라 화산에서 채취했다.© dronepicr/CC-by-sa 2.0

극 반전을 위한 22,000년

결과 : 마지막 극 전환은 쉽고 빠른 처리가 아니라 2만2000 년 이상 지속됐다. 실제 #극성반전은 795,000 년 전에 시작된 길어진 불안정 기간이 선행됐다. 이 시간 동안, 자기장은 몇 차례 약해졌고, 2개의 단기간 휴지기가 있었다. 즉, 극이 사라지거나 강하게 이동하는 단계다.

이 예비 단계 이후에만 최종 극 변화가 뒤따랐다. "실제 극역전프로세스는 78만4000 년 전에 시작됐고 77만3000 년 전에 마지막 극역전으로 끝났다"고 Singer와 그의 팀은 말했다. 

이 마지막 단계조차 4000 년 이상 걸렸다. 비슷하게 긴 과정이 뒤따르는 #Geodynamo 시뮬레이션과 함께 연구원들은 결과의 타당성을 점검했다.

이것은 예측을 위해 무엇을 의미하는가?

과학자들에 따르면, 그들의 결과는 지구 자기장의 극성 반전이 갑작스럽지 않고 길고 복잡한 과정임을 나타낸다. 연구원들은 “용암, 퇴적물 및 빙핵 데이터의 통합은 마지막 극역전 전후에 자기장의 진화에 엄청난 복잡성을 보여 준다”고 말했다. 새로운 데이터는 또한 마지막 극역전의 가장 상세한 평가 중 하나다.

그러나 이 가능한 극역전의 의미는 무엇일까?

새로운 발견은 미래 개발에 대한 명확한 예후가 예상보다 훨씬 어려울 수 있음을 나타낸다. 이러한 극역전 이전의 #자기난류는 임시적인 흔들림과 실제 변동을 구분하기 더욱 어렵게 한다. 가까운 장래에 #지구자기장의 #분극이 실제로 우리에게 임박했는지 여부는 여전히 의문이다.
 

“용암 흐름은 자기장에 이상적인 증인이다." 싱어는 말한다. ”그들은 많은 철성분을 함유한 광물을 포함하고 냉각될 때 현재 널리 사용되는 자기장의 방향과 강도를 보존한다."

이러한 데이터를 바탕으로 극성 반전 동안 지구의 자기장이 어떻게 변하는지를 잘 이해할 수 있다. 연구를 위해 연구원들은 포함된 아르곤 동위원소로 40개의 용암 샘플에 날짜를 기입하고 자화를 결정했다.

(Science Advances, 2019; doi : 10.1126 / sciadv.aaw4621)
출처 : University of Wisconsin-Madison

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