Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Jordens magnetfält skyddar jorden.

Jordens magnetfält – vad är jordens magnetfält?

Jordens magnetfält blir svagare, vilket kan få katastrofala följder för livet på jorden. Magnetfältet skyddar oss nämligen mot farliga partiklar från världsrymden och i synnerhet solen, som skickar ut skadlig strålning mot vår planet.

Shutterstock

Jordens magnetfält

Den 23 februari 1999 lyfte Ørstedsatelliten från flygbasen Vandenberg i Kalifornien. Den vägde bara 62 kilo och var inte större än två ölbackar staplade ovanpå varandra. Ändå har satellitens betydelse för våra kunskaper om jordens magnetfält varit enorm.

Utrustad med två magnetometrar uppmätte Ørstedsatelliten data om jordens magnetfält. Kartläggningarna avslöjade bland annat att jordens magnetiska poler flyttar sig med upp emot 50 kilometer om året och kanske är på väg att byta plats.

Om det händer kommer jordens magnetfält att försvagas avsevärt, vilket kan få stora konsekvenser.

Jordens magnetfält fungerar nämligen som en sköld mot strålning från rymden, och om planetens försvar försvinner kommer ett verkligt bombardemang av farliga partiklar från rymden att tränga ned till jorden och hota hela mänsklighetens existens.

Jordens magnetfält avböjer solens strålning.

Jordens magnetfält avböjer solens strålning och skickar ut farliga partiklar i rymden.

© Shutterstock

Vad är jordens magnetfält?

Jordens magnetfält beskrevs första gången år 1600 i William Gilberts, engelsk naturfilosof och läkare, avhandling ”De magnete”. I den visade Gilbert att en kompassnål pekar mot nord, därför att jorden själv uppenbarligen uppför sig som en stor magnet.

År 1820 upptäckte den danske fysikern H.C. Ørsted att elektriska strömmar bildar magnetfält och 1839 visade den tyske matematikern Carl Friedrich Gauss att jordens magnetfält huvudsakligen bildas av processer i jordens inre.

Den första detaljerade kartläggningen av styrkan och riktningen av jordens magnetfält levererades av Nasas Magsat-satellit 1980, men den levererade bara data under åtta månader. Den efterföljdes av Ørstedsatelliten 1999 och sedan 2013 har de så kallade Swarm-satelliterna kartlagt jordens magnetfält med otrolig precision.

Jordens magnetfält – Swarm-satelliter

Swarm-satelliterna utgörs av satelliterna Alpha, Bravo och Charlie, som tillsammans mäter styrkan och riktningen av jordens magnetfält. Samarbetet gör mätningarna tio gånger mer precisa än med en ensam satellit.

© ESA/ATG Medialab

I dag vet vi att jordens magnetfält främst uppstår på grund av strömmar i det yttre, flytande lagret av jordens kärna.

Den viktigaste kraften i upprätthållandet av jordens magnetfält är jordens rotation. När jorden snurrar driver den en dynamo, närmare bestämt en så kallad geodynamo, inuti planetens inre. En dynamo är kort sagt en maskin, i vilken rörelseenergi omvandlas till elektrisk energi.

I jordens fall består dynamon av strömmar av flytande järn i jordens yttre kärna. Jordens rotation håller järnet i rörelse, vilket skapar ett magnetfält. När magnetfältet drar i det magnetiska och elektrisk ledande ämnet, så uppstår nya elektriska strömmar i järnet som i sin tur skapar nya magnetfält.

Så fungerar jordens magnetfält

1 / 3
123
Jordens magnetfält – så fungerar det.

Jordens magnetfält uppstår i den yttre delen av planetens kärna och skapas av flytande järn i rörelse. Magnetfältet skyddar mot skadliga rymdpartiklar som primärt kommer från solen.

© Archive, Getty Images, NASA, ESA

Jordens magnetfält försvagas

Ett kraftigt och stabilt magnetfält är en förutsättning för vår moderna civilisation. Jordens magnetfält fungerar nämligen som en sköld, som avböjer partiklar från solvinden, så att majoriteten av strålningen inte träffar jorden.

Men under de senaste 175 åren har jordens magnetfält blivit allt svagare, och i dag är det nio procent svagare än det var 1840, visar satellitmätningar.

Orsaken till att jordens magnetfält försvagas är ännu inte helt klargjord.

Enligt forskarna kan det bero på att vi står inför en så kallad polvändning, då de magnetiska polerna i norr och syd byter plats.

Under en polvändning uppstår problem med jordens magnetfält. Datorsimuleringar visar att styrkan minskar till under tio procent av dagens. Dessutom uppstår det små, lokala magnetfält, som kommer att omöjliggöra exempelvis navigering med kompass.

Särskilt intressant är ett område under Indiska oceanen, där malströmmar av järn i jordens kärna flyttar material från Sydpolen norrut mot ekvatorn.

Det är sådana rörelser som försvagar magnetfältet, enligt forskaren Chris Finlay från DTU Space, som har studerat malströmmen utifrån data från bland annat Swarm-satelliterna.

”Våra modeller visar att malströmmen kommer att fortsätta att skapa en minskning i styrka hos jordens magnetfält under kommande årtionden”, säger Chris Finlay.

Jordens magnetfält skyddar mot angrepp från rymden

Polerna har bytt plats flera gånger under jordens livstid. Det hände senast för 790 000 år sedan, då den magnetiska nordpolen flyttade norrut från Antarktis i söder till sin nuvarande placering vid Arktis i norr.

Forskarna är oeniga om när nästa polvändning kommer att äga rum, men konsekvenserna av ett svagare magnetfält tvistar man inte om.

Försvagningen av jordens magnetfält kommer att öka strålningen från rymden. Energirika partiklar kommer att braka igenom vår atmosfär och krossa sårbar elektronik och provocera fram hål i ozonlagret så att skadlig ultraviolett uvb-strålning från solen kan tränga igenom och öka förekomsten av exempelvis hudcancer.

VIDEO: Nasa övervakar hål i jordens magnetfält

Det svagaste området i jordens magnetfält – den så kallade sydatlantiska anomalin – som sträcker sig från Chile i Sydamerika till Zimbabwe i Afrika, växer och blir allt svagare. Nasa håller detta ”hål” i magnetfältet under noga uppsikt, eftersom det kan ge problem för satelliter i området, som inte längre är skyddade mot solpartiklar.

Den goda nyheten är att jordens magnetfält kommer att återgå till sin ursprungliga styrka när polvändningen väl har ägt rum.

En total kollaps av jordens magnetfält är alltså inte nära förestående, och om det sker blir det först om flera miljarder år, uppskattar forskarna.

Månens magnetfält kan ha skyddat jorden

Månen skapades när ett gigantiskt klot krockade med den nyfödda jorden för 4,5 miljarder år sedan, och då såg månen inte alls ut som den måne vi ser i dag. För det första var den mycket närmare jorden, kanske bara 30–40 000 kilometer bort, uppskattar forskare.

På den tiden såg månen inte bara mycket större ut på himlen, utan orsakade dessutom enorma tidvattensvågor på jorden.

Månen som ett eldklot

Månen var ett stort eldklot när den bildades för cirka 4,5 miljarder år sedan.

© NASA/SVS

Nu avslöjar ny forskning från Nasa att månen kan ha haft ett magnetfält, som var minst dubbelt så kraftfullt som jordens nuvarande magnetfält.

Forskningen tar utgångspunkt i analyser av månstenar, som är mellan 4,2 och 3,4 miljarder år gamla. De fördes tillbaka till jorden av astronauter från Apolloprojekten på 1960- och 1970-talen.

James Green och hans kolleger från Nasa använde informationen från månstenarna till att skapa en interaktiv modell över månens magnetfält, så som det såg ut för flera miljarder år sedan.

Deras data visar att månens magnetfält då förenade sig med jordens magnetfält och bildade en skyddande magnetosfär – det vill säga det område runt en planet som domineras av ett magnetfält.

Det kombinerade magnetfältet var flera gånger kraftigare än jordens nuvarande magnetfält, och det besvarar en av de frågor som forskarna länge har undrat över.

När jorden var en ung planet för tre–fyra miljarder år sedan var bombardemanget av farliga elektriska partiklar från solen upp emot 100 gånger kraftigare än i dag, eftersom solen var mer aktiv i sin ”ungdom”.

Om jorden bara hade haft sitt nuvarande magnetfält som skydd, skulle solens partiklar ha krossat atmosfären och gjort livsvillkoren mycket svåra.

Men som vi vet så blomstrade livet, och det tror forskarna från Nasa beror på den förstärkning av magnetfältet som månen gav på den tiden. ”Nu vet vi att jorden fick hjälp, och den hjälpen kom från månen”, säger James Green.

Spår av kväve kan bekräfta teori

Nasa hoppas kunna bekräfta sin teori inom kort, genom att söka efter spår av nitrogen vid månens poler.

Om teorin om månens skyddande magnetfält stämmer, skulle partiklar från jorden – exempelvis nitrogen – ha blandats med månens magnetfält och träffat månens yta, där de kanske kan uppmätas än i dag.

Om forskarnas teori bekräftas kan det få stor betydelse för vår utforskning av liv på planeter utanför vårt solsystem. Så här säger James Green från Nasa:

”Låt oss börja med att söka efter exoplaneter som har månar. Om månarna är stora har de kanske också haft samma skyddande effekt.”

Läs också:

Jorden

Video: Se jordens geologiska utveckling på en miljard år

1 minut
Magnetic Earth SE
Jorden

Hur kan jorden vara magnetisk?

3 minuter
Jorden

Ozonskiktet: Jordens sköld mot solens UV-strålar

7 minuter

Logga in

Ogiltig e-postadress
Lösenord behövs
Visa Dölj

Redan prenumerant? Prenumererar du redan på tidningen? Klicka här

Ny användare? Få åtkomst nu!

Nollställ lösenord.

Skriv in din e-postadress, så skickar vi anvisningar om hur du återställer ditt lösenord.
Ogiltig e-postadress

Kontrollera din e-post

Vi har skickat ett e-postmeddelande till med instruktioner om hur du återställer ditt lösenord. Kontrollera ditt skräppostfilter om meddelandet inte har kommit.

Uppge nytt lösenord.

Skriv in ett nytt lösenord. Lösenordet måste ha minst 6 tecken. När du har upprättat ditt lösenord blir du ombedd att logga in.

Lösenord behövs
Visa Dölj