Het is een van de laatste grote mysteries van deze aarde, zegt Art Jonkers, van oorsprong historicus maar inmiddels geofysisch statisticus aan de universiteit van Liverpool. De Nederlander is een van de mensen die er zijn levenswerk van heeft gemaakt de bewegingen van de hete vloeistof in het binnenste van de aarde te begrijpen. Het is namelijk die vloeistof vol met ijzerdeeltjes die het aardmagnetisch veld bepaalt.
Die vloeistof beweegt. Hij kronkelt en draait, als gevolg van de rotatie van de aarde. De meeste vloeistof beweegt zich op en neer en daardoor hebben we twee polen. Sommige stromen gaan heen en weer en op dit moment winnen die terrein. Uiteindelijk ontstaat een situatie waarbij de vloeistof alle kanten op gaat, zonder duidelijke voorkeur voor noord of zuid. Het aardmagnetisch veld is dan even ‘weg’.
Dat moment is nu ‘nabij’, schrijven onderzoekers onder leiding van David Gubbins in Science. De sterkte van het veld daalt elke eeuw met 5 procent en over een jaar of tweeduizend is het verdwenen. Gubbins baseert zijn stelling op eerder onderzoek dat onder anderen is uitgevoerd door Jonkers.
Natuurlijk is het aardmagnetisch veld niet echt weg, nuanceert Art Jonkers. Het is alleen even niet zoals wij dat gewend zijn. Maar uiteindelijk wordt het dat weer wel. “Na enkele duizenden jaren ontstaat automatisch een nieuw evenwicht, met een magnetische noord- en zuidpool. Die kunnen dan alleen wel omgedraaid zijn.” De polen wisselden de afgelopen 180 miljoen jaar 330 keer. De laatste ommekeer is 780.000 jaar geleden. Waarom of waardoor ze stuivertje wisselen, weet geen mens. Het aardmagnetisch veld is onvoorspelbaarder dan het weer.
Om er toch iets van te kunnen begrijpen, kijken wetenschappers naar de magnetische bewegingen van het verleden. Sinds 1840 kunnen er echte, lokale metingen worden gedaan. De aardmagnetische kaart ziet er net zo uit als een weerkaart, vol kronkels, stromingen en hoge- en lagedrukgebieden, die bovendien bewegen. Op elke plek is de situatie net weer even anders en dus bovendien veranderlijk.
Schippers ontdekten dit al in de zestiende eeuw. Hun kompas vertelde ze weliswaar dat het noorden die kant op was, maar de zon zei wat anders. Het kolkende binnenste van de kloot onder hun voeten schoof de magnetische pool af en toe een beetje op. Terwijl het geografische noorden – die verzameling ijsschotsen die wij de Noordpool noemen – gewoon op zijn plek bleef liggen. Maar als het noorden voor de kompas niet altijd op dezelfde plek ligt, dan kom je natuurlijk nergens. Of telkens ergens anders.
Deze afwijkingen noteerden de kapiteins in hun logboeken. En uit de bewaarde exemplaren kunnen onderzoekers afleiden hoe de magnetisch veld er vroeger uitzag. Jonkers: “Voor de zeventiende eeuw zijn de journaals van de Nederlandse Verenigde Oost-Indische Compagnie een goede bron. Voor de eeuwen daarna onder meer die van de Engelsen. Er zijn duizenden logboeken doorgeploegd en 170.000 notities van afwijkingen gevonden, waarvan 50.000 door mijzelf.”
Uit die gegevens concludeerde de auteur van het Science-artikel David Gubbins dat het aardmagnetisch veld tussen 1590 en 1840 relatief stabiel was. In tegenstelling tot de laatste paar eeuwen.
Wat er gebeurt als de polen even weg zijn, weet Jonkers niet. Het veld beschermt het leven tegen straling van buitenaf en tegen zonnewind. Kwalijke deeltjes worden netjes naar de polen afgevoerd, waar weinig organismen er last van hebben. Is dat veld foetsie, dan komt het afval van de kosmos overal terecht en niemand weet precies hoe we daarop reageren. “Er is in ieder geval nog nooit een verband gevonden tussen vorige ompolingen en massale sterfte”, zegt Jonkers.
Remy van den Brand
David Gubbins, Adrian L. Jones en Christopher C. Finlay, ‘Fall in earth’s magnetic field is erratic’, Science, 12 mei 2006.
Masaru Kono, ‘Ships logs and archeoagnetism’, Science, 12 mei 2006.