Наша планета има магнетно поље којеможе се посматрати, на пример, помоћу компаса. Углавном се формира у веома врућем растопљеном језгру планете и вероватно је био присутан већи део постојања Земље. Поље је дипол, што значи да има један северни и један јужни магнетни пол. У њима ће игла компаса бити усмерена право надоле или нагоре. Ово је слично пољу магнета за фрижидер. Међутим, геомагнетно поље Земље пролази кроз многе мале промене, што чини аналогију неодрживом. У сваком случају, може се рећи да су тренутно на површини планете видљива два пола: један на северној и један на јужној хемисфери.
Инверзија геомагнетног поља је процесу којој се јужни магнетни пол претвара у северни пол, који заузврат постаје јужни пол. Занимљиво је приметити да магнетно поље понекад може да претрпи екскурзију, а не преокрет. У овом случају, он доживљава велико смањење укупне силе, односно силе која помера иглу компаса. Током екскурзије поље не мења правац, већ се обнавља са истим поларитетом, односно север остаје север, а југ југ.
Као што показује геолошки запис,Магнетно поље наше планете је много пута променило поларитет. Ово се може видети у обрасцима који се налазе у вулканским стенама, посебно онима пронађеним са дна океана. Током протеклих 10 милиона година, било је у просеку 4 или 5 преокрета на милион година. У другим тачкама историје наше планете, као на пример током периода креде, постојали су дужи периоди преокретања Земљиних полова. Немогуће их је предвидети и нису редовне. Дакле, можемо говорити само о просечном интервалу инверзије.
Мерења геомагнетних карактеристика нашепланете се држе мање-више непрекидно од 1840. Нека мерења датирају чак из 16. века, на пример, у Гриничу (Лондон). Ако погледате трендове јачине магнетног поља током овог периода, можете видети његово смањење. Пројектовање података унапред у времену даје нулти диполни момент након отприлике 1500–1600 година. Ово је један од разлога зашто неки верују да је поље можда у раној фази преокрета. Из проучавања магнетизације минерала у древним глиненим посудама, познато је да је у римско доба био дупло јачи него сада.
Међутим, тренутна јачина поља није посебнанизак у смислу опсега његових вредности у последњих 50.000 година, а прошло је скоро 800.000 година од последњег преокретања Земљиних полова. Штавише, имајући у виду оно што је раније речено о екскурзији, и познавајући својства математичких модела, далеко је од јасног да ли се подаци посматрања могу екстраполирати на 1500 година.
Потпуни запис о историји најмање једног ширењанедостаје, тако да се све изјаве које се могу дати заснивају углавном на математичким моделима и делимично на ограниченим доказима добијеним из стена које су задржале отисак древног магнетног поља од времена њиховог формирања. На пример, прорачуни сугеришу да потпуни преокрет Земљиних полова може трајати од једне до неколико хиљада година. Ово је брзо у геолошком смислу, али споро у размерама људског живота.
Као што је горе поменуто, имамоограничени подаци из геолошких мерења о обрасцима промена поља током инверзије. На основу модела суперкомпјутера, очекивало би се много сложенија структура на површини планете, са више од једног јужног и једног северног магнетног пола. Земља чека њихово "путовање" од свог тренутног положаја према екватору и кроз њега. Укупна јачина поља у било којој тачки на планети не може бити већа од једне десетине њене тренутне вредности.
Без магнетног штита, модерне технологије ћесу у већој опасности од соларних олуја. Најрањивији су сателити. Нису дизајнирани да издрже соларне олује у одсуству магнетног поља. Дакле, ако ГПС сателити престану да раде, сви авиони ће бити приземљени.
Наравно, на авионима као резерваКомпаси постоје, али сигурно неће бити тачни током померања магнетног пола. Тако ће чак и могућност квара ГПС сателита бити довољна за слетање авиона - у супротном могу изгубити навигацију током лета.
Бродови ће се суочити са истим проблемима.
Очекује се да ће током преокрета магнетног пољаЗемљин озонски омотач ће потпуно нестати (и поново се појавити након тога). Велике соларне олује током преокрета могу изазвати оштећење озона. Број случајева рака коже ће се повећати 3 пута. Утицај на сва жива бића је тешко предвидети, али може имати и катастрофалне последице.
У једној студији, огромне соларне олујесу наведени као вероватни узрок поларне инверзије. У другом, кривац овог догађаја биће глобално загревање, а оно може бити узроковано повећаном активношћу Сунца. Приликом преокрета неће бити заштите од магнетног поља, а ако дође до соларне олује, ситуација ће се још више погоршати. Живот на нашој планети неће бити погођен у целини, а и друштва која не зависе од технологије биће потпуно у реду. Али Земља будућности ће страшно патити ако се преокрет догоди брзо. Електричне мреже ће престати да функционишу (велика соларна олуја би их могла уништити, а инверзија би имала много гори утицај). Ако не буде струје, неће бити ни водовода ни канализације, престаће да раде бензинске пумпе, престаће и снабдевање храном. Доћи ће у питање учинак хитних служби, које неће моћи ни на шта да утичу. Милиони ће умрети, а милијарде ће се суочити са великим тешкоћама. Само они који су се унапред опскрбили храном и водом моћи ће да се изборе са ситуацијом.
Наше геомагнетно поље је одговорно за блокирањеприближно 50% космичких зрака. Стога, у његовом одсуству, ниво космичког зрачења ће се удвостручити. Иако ће то довести до повећања мутација, то неће имати смртоносне последице. С друге стране, један од могућих разлога за померање полова је повећање соларне активности. То би могло довести до повећања броја наелектрисаних честица које стижу до наше планете. У овом случају, Земља будућности ће бити у великој опасности.
Природне катастрофе и катаклизме су мало вероватне.Геомагнетно поље се налази у области свемира која се зове магнетосфера, а формирана је дејством сунчевог ветра. Магнетосфера не одбија све честице високе енергије које Сунце емитује са соларним ветром и другим изворима у Галаксији. Понекад је наша звезда посебно активна, на пример, када има много тачака, и може да пошаље облаке честица ка Земљи. Током таквих сунчевих бакљи и избацивања короналне масе, астронаутима у Земљиној орбити ће можда бити потребна додатна заштита како би избегли веће дозе зрачења. Стога знамо да магнетно поље наше планете пружа само делимичну, а не потпуну заштиту од космичког зрачења. Поред тога, честице високе енергије могу се чак и убрзати у магнетосфери.
На површини Земље атмосфера делује каододатни заштитни слој који зауставља све осим најактивнијег сунчевог и галактичког зрачења. У одсуству магнетног поља, атмосфера ће и даље апсорбовати већину зрачења. Ваздушна шкољка нас штити ефикасно као слој бетона дебљине 4 м.
Људска бића и њихови преци живели су на Земљи утоком неколико милиона година, током којих су се десили многи преокрети, а не постоји очигледна корелација између њих и развоја човечанства. Исто тако, време преокрета се не поклапа са периодима изумирања врста, о чему сведочи геолошка историја.
Неке животиње, као што су голубови и китови,користити геомагнетно поље за навигацију. Под претпоставком да преокрет траје неколико хиљада година, односно много генерација сваке врсте, онда се ове животиње могу добро прилагодити променљивом магнетном окружењу или развити друге методе навигације.
Извор магнетног поља је богатТечно спољашње језгро Земље је направљено од гвожђа. Она пролази кроз сложена кретања која су резултат топлотне конвекције дубоко унутар језгра и ротације планете. Кретање течности је континуирано и никада не престаје, чак ни током преокрета. Може се зауставити само када је извор енергије исцрпљен. Топлота се делимично производи због конверзије течног језгра у чврсто језгро које се налази у центру Земље. Овај процес се одвија континуирано током милијарди година. У горњем делу језгра, који се налази 3000 км испод површине испод каменог плашта, течност може да се креће хоризонтално брзином од десетина километара годишње. Његово кретање преко постојећих линија силе производи електричне струје, које заузврат стварају магнетно поље. Овај процес се назива адвекција. Да би се избалансирао раст поља, а тиме и стабилизовао тзв. „геодинамо“, потребна је дифузија, при чему поље „исцури“ из језгра и долази до његовог уништења. Коначно, проток течности ствара сложен образац магнетног поља на површини Земље са сложеним променама током времена.
Симулација геодинама на суперкомпјутеримапоказао сложену природу поља и његово понашање током времена. Прорачуни су такође показали инверзију поларитета када се Земљини полови промене. У оваквим симулацијама, јачина главног дипола је ослабљена на 10% његове нормалне вредности (али не на нулу), а постојећи полови могу да лутају по земљи заједно са другим привременим северним и јужним полом.
Чврсто гвоздено унутрашње језгро наше планетеу овим моделима игра важну улогу у контроли процеса преокрета. Због свог чврстог стања, не може да генерише магнетно поље адвекцијом, али свако поље које се генерише у течности спољашњег језгра може да дифундује или да се шири у унутрашње језгро. Чини се да адвекција у спољашњем језгру редовно покушава да инвертује. Али ако се поље заробљено у унутрашњем језгру прво не дифундира, неће доћи до правог преокрета Земљиних магнетних полова. У суштини, унутрашње језгро се опире дифузији било ког "новог" поља и можда је само један од сваких десет покушаја таквог преокрета успешан.
Треба нагласити да иако су ови резултатису сами по себи фасцинантни, непознато је да ли се могу приписати стварној Земљи. Међутим, имамо математичке моделе магнетног поља наше планете за последњих 400 година, са раним подацима заснованим на запажањима трговачких и морнаричких морнара. Њихова екстраполација на унутрашњу структуру глобуса показује раст током времена области обрнутог тока на граници језгро-плашт. У овим тачкама, игла компаса је оријентисана у супротном смеру у односу на околна подручја - према унутра или према споља од језгра. Ови региони обрнутог тока у јужном Атлантском океану су првенствено одговорни за слабљење главног поља. Они су такође одговорни за минималну снагу која се назива бразилска магнетна аномалија, која се налази испод Јужне Америке. У овом региону, честице високе енергије могу се ближе приближити Земљи, узрокујући повећан ризик од зрачења за сателите у ниској Земљиној орбити.
Има још много тога да се урадиразумевање особина дубинске структуре наше планете. Ово је свет у коме су притисак и температура слични онима на површини Сунца, а наше научно разумевање достиже своју границу.
