目に見えないスパゲッティのように地球から伸びているのは、惑星の磁場です。地球の中心のチャーンによって作成されたこのフィールドは、日常生活に重要です。太陽粒子から惑星を保護し、ナビゲーションの基礎を提供し、地球上の生命の進化に重要な役割を果たした可能性があります。
しかし、もし地球の磁場が明日消えたらどうなるでしょうか？より多くの荷電太陽粒子が惑星を攻撃し、電力網と衛星をフリッツに置き、より高レベルの癌を引き起こす紫外線への人間の曝露を増加させます。言い換えれば、磁場が失われると問題が発生しますが、少なくとも短期的には黙示録的な問題ではありません。
そして、それは良いニュースです。なぜなら、1世紀以上の間、それは弱まっているからです。現在でも、南半球の南大西洋異常のような特に薄弱なスポットがあり、低軌道衛星に技術的な問題を引き起こしています。
磁場について理解する最初のことは、たとえ磁場が弱くなっても、少なくとも数十億年は消えないということです。地球の磁場は、主に鉄とニッケルでできている溶融した外部コアに起因します。ロチェスター大学の地球物理学者であるジョンタードゥーノ氏は、内部のコアが成長して固化するときに放出される熱の対流によって、攪拌されている外部のコアが駆動されると述べています。 （内核は年間約1ミリメートル成長します。）
ダイナモとして知られているこの磁場エンジンは、何十億年もの間ずっと動き続けています。科学者たちは、約15億年前に現在のコア配置が定着した可能性があると考えています。2015年の調査によると、当時の磁場の強さに飛躍が見られました。しかし、タルドゥーノと彼のチームは、地球上で42億年前の最も古い鉱物であるジルコンの磁場の証拠を発見しており、コアの活動が非常に長い間磁性を生み出していることを示唆しています。
なぜダイナモが始まったのかは明らかではない、とタルドゥーノはライブサイエンスに語ったが、月を生み出した巨大な惑星の影響が主な推進力だった可能性はある。地球が合流してからおそらく1億年後に発生したこの影響は、地球のコアにある物質の層化または層化を揺さぶった可能性があります。惑星の規模で石油と水のボトルを揺さぶっていると想像してください。この混乱は、今日でも地球のダイナモを動かす対流を促進したかもしれません。
最終的には、内側のコアはおそらく大きくなり、外側のコアの対流はもはや効率的ではなくなり、磁場は失敗します。しかし、そのシナリオは遠く離れているため、多くの睡眠を失う価値はありません。
「われわれは何十億年も話し合っている」とタルドゥーノ氏。
弱まる磁場
人間の生活にはるかに関連するのは、磁場が弱まっていることです。科学者たちは、過去160年間、この弱点を磁気観測所や衛星で直接測定してきました。その前にフィールドが衰退していたかどうかは、それが次に何をするかと同様に、少しあいまいです。磁界は現在約80％双極子であるとタードゥーノは言った。これは、主に棒磁石のように機能することを意味します。あなたが惑星の周りに鉄粉を置くことができれば（そして太陽の影響を取り除くことができ、太陽風と呼ばれる荷電粒子の一定の流れを地球に向かって吹き出し、磁場をそよ風の長い髪のように吹き付けます）、結果として生じる磁場ラインは明確な北と南を示します。ただし、フィールドの20％は双極子ではないため、より複雑です。ローカルなバリエーションがあります。
過去、磁場は反転し、北と南を入れ替えました。これらの逆転の最後は、78万年前に起こった ホモ・エレクトス。フィールドの弱体化は通常これらのフリップに先行しており、別のフリップフロップが間近に迫っているかどうかについての疑問を投げかけています。しかし、フィールドは時々弱まり、フリップせずに再び強まる、エクスカーションと呼ばれる現象です。
タルドゥーノと彼のチームは、南アフリカの下のコアの奇妙な渦がこの弱点のいくつかに寄与しているかもしれないことを発見しました。この渦は、ブラジルの東約190マイル（300キロメートル）から南アメリカの大部分にわたって伸びる、フィールド内の弱点として知られている南大西洋異常を引き起こしているようです。この地域では、太陽風からの荷電粒子が通常よりも地球に近づいていきます。南大西洋の異常は、地上では特に目立ちません。しかし、地球を周回する衛星はそこでより有害な太陽粒子に遭遇し、国際宇宙ステーションのこの地域を旅した宇宙飛行士は、そこでの低地球周回軌道のレベルが比較的高いレベルの放射線によって引き起こされると考えられている流れ星の視覚現象を報告しました。
フィールドフリーの地球
タルドゥーノと彼のチームは、南アフリカでのマントルの変化が過去の磁場反転の引き金となったのではないかと疑っています。良いニュースは、フィールドが弱体化したり、反転の準備ができていたりしても、消えることはないということです。反転中に磁場が完全に消えたという証拠はありません。
たとえ磁場が逆転しても、「磁場はまだ存在しています。それは非常に弱い磁場になるだけです」とタードゥーノ氏は語った。
磁場が最小のこの世界はどのように見えますか？ええと、コンパスが機能しません。 「それはただ最高の磁場に向かっているだろう」とタルドゥーノは言った。 「それはあなたに非常に近いかもしれません;それは非常に遠いかもしれません。」
これらのカラフルなショーは、太陽風と太陽の地球の磁気圏で太陽から投げられた荷電粒子の間の相互作用の結果であるので、北と南の光は低緯度から見えるでしょう。現在、これらのオーロラは、地球のほぼ南北の磁力線に沿って極の近くに現れますが、弱い磁場は粒子が地球の大気に浸透し、赤道に近い空を照らします。
衛星に関する南大西洋異常の状態は、世界中で一般的になり、技術的な不具合を引き起こす可能性があります。太陽の粒子は電子機器にpingを送信し、いわゆるシングルイベントアップセット（SEU）のメモリのビットを破壊する可能性があります。太陽粒子が電離層と呼ばれる地球の大気の帯電層と相互作用するとき、それらはまた分子軌道から自由に電子をノックします。これらの自由電子は、通信に使用される高周波電波の送信を妨害します。
Tarduno氏によると、太陽風と地球の大気との相互作用により、オゾン層が徐々に崩壊し、人類の集団的な紫外線への曝露が増加し、皮膚がんのリスクが高まるとのことです。
「それはおそらく人生にとって完全に壊滅的なものではないだろうが、磁場がなければ地上の放射線量ははるかに高くなるだろう」とロンドン・クイーンメリー大学の宇宙プラズマ物理学者であるマーティン・アーチャーは言った。
過去の磁場変動が地球上の生命に影響を与えたという証拠はほとんどありません。それでも、磁場は間違いなく地球の表面を形作り、惑星の壊れやすい大気が太陽風の容赦ない力によって宇宙に吹き込まれるのを防ぐのを助けていると、アーチャーはライブサイエンスに語った。
磁場は大気を作るのに重要ではありません-金星には磁場がなく、歓迎されないとしても大規模な大気があります-それは確かに追加の保護層として機能します。かつて磁場を持っていたが約40億年前にそれを失った火星は、その雰囲気をほぼ完全に取り除かれました。アーチャー氏によると、月に地球のような雰囲気を与える方法があったとしても、太陽風はそれをほんの一世紀で何の効果も与えないだろうと語った。
