Geofizycy potrafią dziś odtworzyć przebieg ziemskiego pola magnetycznego w odległych epokach geologicznych. Wyniki tych badań okazały się niezwykle frapujące. Okazało się bowiem, że pole geomagnetyczne podlegało wielokrotnie gwałtownym zmianom, polegającym na wymianie biegunów. Z nieznanych dotąd przyczyn, w pewnej chwili, zupełnie niespodziewanie, północny biegun magnetyczny staje się południowym i odwrotnie. Stwierdzono, że takie zwroty całej sieci linii sił pola miały miejsce w dawnych epokach wielokrotnie. W ciągu ostatnich 76 milionów lat co najmniej 170 razy następowało „przebiegunowienie" pola geomagnetycznego.
Jak wykazała szczegółowa analiza, całe zjawisko przebiega etapami, przy czym określenie „gwałtowna zmiana" oznacza w skali kosmicznej proces trwający kilkaset lat. Pierwszym etapem jest stopniowe zanikanie pola magnetycznego, później następuje trwająca kilkaset lat przerwa (całkowity brak pola), następnie stopniowe jego narastanie, aż do maksymalnego natężenia. Inaczej mówiąc, każdej zmianie biegunów towarzyszy krótsza lub dłuższa przerwa w wytwarzaniu pola. Przypuszczalnie trwa ona zwykle 2-5 tysięcy lat. Na taki właśnie okres znika osłona magnetyczna planety! Jakie to może mieć konsekwencje?
Ziemska magnetosfera stanowi rodzaj pancerza chroniącego nas przed lawiną wysokoenergetycznych, naładowanych cząstek materii biegnących od Słońca i z dalekiej przestrzeni kosmicznej. Jeśli ochronne pole magnetyczne słabnie, cząstki te zaczynają przenikać do górnych warstw atmosfery, a nawet ku samej powierzchni globu. Promieniowanie to jest szkodliwe dla żywych organizmów.
Wysokoenergetyczne promieniowanie korpuskularne powoduje zmiany w delikatnej strukturze genów, elementarnych nośników informacji biologicznej. Zmiany genetyczne objawiają się w następnym pokoleniu w postaci mutantów - osobników różniących się znacznie od rodziców. Takie zmiany genetyczne mogą być korzystne lub niekorzystne dla danego gatunku. Te pierwsze są motorem ewolucji i doskonalenia gatunku, drugie prowadzą do jego zagłady. Tak, czy inaczej zwiększone promieniowanie prowadzi do poważnych zmian świata żywego.
Przenikające do atmosfery cząstki mogą też stanowić jądra kondensacyjne dla kryształków lodowych, co prowadzi do zwiększonych opadów śniegu i deszczu, zwilgotnienia i ochłodzenia klimatu. Takie zjawisko może spowodować uruchomienie mechanizmów rozpoczynających epokę lodowcową. Przypuszcza się, że to właśnie zaburzenia magnetyczne przed milionem lat rozpoczęły pierwszą wielką epokę lodowcową.
Zmiany biegunów magnetycznych występowały we wszystkich okresach dziejów Ziemi. Nie ma żadnych powodów, by rytm ten urwał się w epoce współczesnej. Ponieważ ostatnia zmiana nastąpiła przeszło 700 tys. lat temu, geofizycy przypuszczają, że kolejna może nastąpić lada moment.
Krążące od lat wokół Ziemi satelity pomiarowe sygnalizują od dłuższego czasu powolne słabnięcie pola magnetycznego (ok. 1% w ciągu 10 lat). Jeśli tendencja ta utrzyma się, ziemskie pole magnetyczne zmieni znak za 1200 lat.
Geofizycy wciąż nie wiedzą, jaki jest mechanizm wytwarzania przez glob ziemski pola magnetycznego, ani jakie są przyczyny ciągłych wędrówek biegunów geomagnetycznych. Prawdopodobnie wiąże się to z budową wewnętrznych struktur kuli ziemskiej. Na głębokości 3 000 km, blisko granicy płaszcza z jądrem tworzą się gigantyczne soczewki z płynnej magmy z dużą domieszką żelaza. One to mogą powodować lokalne zniekształcenia pola magnetycznego, w tym ruchy biegunów magnetycznych. Nie wyjaśnia to jednak wymienności biegunów z północnego na południowy i odwrotnie.
Andrzej Klimek