Jordas magnetiske poler er der hvor kompasset peker. De står ikke helt stille, men vingler litt rundt oppe i nord og nede i sør.

Noen ganger flipper de helt ut, og bytter plass.

Det skjedde midlertidig for 42 000 - 41 000 år siden. Dette kalles Laschamps-hendelsen.

Jordens beskyttende magnetfelt ble svekket, men forskere har vært usikre på hva det hadde å si for jorden.

Ifølge en ny studie i tidsskriftet Science, brøt magnetfeltet nærmest helt sammen i forkant av polbyttet. I tillegg var det endringer i solaktiviteten.

Forskerne beskriver en jordklode som ble bombardert av kosmisk stråling og intens UV-stråling. Ozonlaget ble svekket. Polarlyset bølget vidstrakt over himmelen. Lynstormer raste i tropene og værmønstre skiftet.

- Det må ha sett ut som verdens ende, sier Alan Cooper ved South Australian Museum i en pressemelding.

Forskerne kobler hendelsen til klimaendringer og utryddelser.

- Voldsomme konklusjoner

Trond Helge Torsvik er professor ved Senter for Jordens utvikling og dynamikk, UiO, og har lest den nye studien. Han synes den nye studien er interessant - og provoserende.

- Det er voldsomme konklusjoner. Jeg tror ikke det er alle som vil være enige med dette.

Forskerne har blant annet studert stammer av kauri-trær som har ligget begravd på New Zealand i over 40 000 år. Trærne var i live da jordens magnetiske poler gjorde et midlertidig bytte.

Forskerne så på årringene og innholdet av den radioaktive isotopen karbon 14 i trærne. Slik kunne de lage en nøyaktig datering over endringer i atmosfæren på denne tiden.

- Jordens magnetfelt beskytter oss mot kosmisk stråling, som er høyenergipartikler fra solen og andre solsystemer, forklarer Torsvik.

- Når jordfeltet blir veldig svakt så kommer mer kosmisk stråling inn i den øvre atmosfæren. Da får du biprodukter. Det dannes en del radioaktive isotoper, slik at det blir mer av disse i atmosfæren.

Det blir blant annet mer karbon 14. Dette tas opp av organisk materiale som trær. Slik kan forskere se at det kom mye kosmisk stråling inn i atmosfæren.

- Strålingsskjoldet var borte

Under den midlertidige reverseringen av polene var magnetfeltet 28 prosent av dagens styrke.

Tidligere forsking har fokusert på dette tidsrommet, ifølge pressemeldingen.

Men magnetfeltet var langt svakere i perioden før byttet, mens polene migrerte.

- Jordens magnetfelt falt til bare 0 -6 prosent styrke, sier Chris Turney ved University of New South Wales.

- Vi hadde egentlig ikke noe magnetfelt i det hele tatt - vårt kosmiske strålingsskjold var borte.

Det betyr ikke at livet på jorden umiddelbart ble grillet av stråling. Men det fikk konsekvenser, mener forskerne.

De kaller hendelsen The Adams event, oppkalt etter science fiction forfatteren Douglas Adams, som skrev i The Hitchhiker's Guide to the Galaxy at «42» var svaret på livet, universet og alt.

Sammenfaller med klimaskifter og utryddelse

Den mer nøyaktige dateringen av Laschamp-hendelsen og det som skjedde i forkant, gjorde at forskerne kunne relatere sammenbruddet av magnetfeltet til andre hendelser.

De så på tidligere materiale fra plasser rundt om i verden inkludert iskjerner og prøver fra innsjøer, skriver The Guardian som har snakket med Turney.

Tropiske regnbelter i Stillehavet og vindbelter i Sørishavet skiftet brått på samme tid som The Adams event. Det førte til tørrere forhold i Australia, skriver forskerne i en populærvitenskapelig artikkel publisert i The Conversation.

Samtidig døde megafauna ut i Australia, inkludert kjempekenguru og kjempevombater.

Utryddelsen var på sitt mest intense for 42 100 år siden, både på fastlandet og i Tasmania, ifølge forskningsartikkelen.

En av de ledene teoriene så langt har vært at megafaunaen ble utryddet av mennesker.

I nord vokste innlandsisen raskt øst i USA og Canada, mens neandertalerne døde ut i Europa.

Ifølge en studie i Nature fra 2014, forsvant neandertalerne fra nærmest hele Europa for cirka 40 000 år siden.

Moderne mennesker hadde fått solid feste i Europa på nesten samme tid, for 43 000 år siden. Det kan tyde på at folk hadde en finger med i spillet. Men forskere har ikke kommet til bunns i hva som gjorde at neandertalerne forsvant.

Lav solaktivitet

På samme tid som jordens magnetfelt var på det svakeste, var det flere «Grand solar minimum».

Solen har en syklus på elleve år der aktiviteten øker og faller. Grand solar minimum er når flere solsykluser over tiår har mindre aktivitet enn gjennomsnittet.

Selv om det betyr mindre aktivitet på solens overflate, kan svekkelsen av solens magnetfelt gjøre jorden mindre beskyttet mot romvær, ifølge pressemeldingen.

Forskerne brukte klimamodeller for å se på effekten av et svakt magnetfelt kombinert med Grand solar minimum.

- Ufiltrert stråling fra rommet rev i stykker luftmolekyler i jordens atmosfære, separerte elektroner og avga lys - en prosess som kalles ionisering, sier Turney.

- Den ioniserte lufta «grillet» ozonlaget, og trigget en rekke av klimaendringer over kloden.

Spektakulært nordlys

Ionisert luft leder elektrisitet godt, ifølge pressemeldingen, noe som ville ha ført til flere lynstormer.

Nord- og sørlys kunne ses på lavere breddegrader enn vanlig.

- Tidlige mennesker over hele verden ville ha sett fantastisk polarlys, som et skinnende slør over himmelen, sier Alan Cooper .

Trond Helge Torsvik sier at det stemmer.

- Når skjermingen fra magnetfeltet forsvinner begynner du å få nordlys på mye lavere breddegrader og det blir mye mer av det over hele jorda.

Hulemalerier dukker opp

Forskerne beregnet også at forholdene under The Adams event ville betydd mer ultrafiolett stråling nede på jorda.

De påpeker at det var en økning av hulemalerier rundt om på kloden for 40 000 - 42 000 siden.

- Vi tror at de kraftige økningene i UV-nivåer, spesielt under sol-flares, plutselig gjorde huler til svært verdifulle tilfluktsrom, sier Cooper.

- Det vanlige hulekunst-motivet av handavtrykk i rød oker kan signalisere at det ble brukt som solkrem, en teknikk som fremdeles brukes av noen grupper.

Forskerne foreslår at mennesker laget malerier tidligere, men at disse ble malt utendørs og dermed er slitt vekk. Det får det til å se ut som om kunsten blomstret opp på denne tiden.

• Les også: 40 000 år gamle hulemalerier i Indonesia
• Les også: Dette er en av de eldste dyretegningene som noen gang er funnet

Reaksjoner

The Guardian har snakket med Richard Horne som forsker på romvær ved British Antarctic Survey.

Han sier at de kjemiske endringene i den øvre atmosfæren som beskrives i studien, stemmer med det som er målt under kortvarige hendelser der det kom høyenergiske partikler fra sola.

Chris Stringer, som studerer menneskets opprinnelse ved Naturhistorisk museum i London sier at det er plausibelt at huler ble tatt mer i bruk. Men han påpeker at det finnes hulemalerier i Sulawesi i Indonesia som ble laget lenge før Laschamps- hendelsen.

- Forskerne lager også en kobling til utryddelsen av neandertalerne for rundt 40 000 år siden, og jeg tror det absolutt det kan ha bidratt til deres undergang, sier han.

Men han sier videre at neandertalerne overlevde lenger andre steder, og at dateringen av når de forsvant fra deler av Asia er dårlig.

• Les også: Var klimaet med på å ta knekken på neandertalerne?

God datering

Trond Helge Torsvik synes det er interessant at forskerne har klart å få en så god datering av hendelsen.

- Det med at et svakt magnetfeltet kan føre til klimaforandringer, er noe folk har pratet om. Men det har aldri vært detaljert så godt som i denne studien.

- Det er tidlig nok til at man klarer å datere. Radiokarbon kan man ikke bruke lenger enn rundt 50 000 år tilbake. Det har så kort halveringstid. Du er helt på grensen til å bruke metoden.

Var strålingen farlig?

- Ville det vært farlig for livet på jorda at magnetfeltet ble så svakt?

- Den økende strålingen er jo farlig på den måten at man kan få hudkreft, sier Torsvik.

I tillegg nevner han andre skader som kan komme av for mye UV-stråling som nedsatt immunforsvar og grå stær.

- Hvis du får nedsatt immunforsvar, blir blind og får hudkreft, så er jo det dårlige nyheter.

Torsvik har selv prøvd å se om magnetfeltet kan ha hatt noe å gjøre med utryddelse og fremvekst av dyreliv for rundt 400 millioner år siden.

- Men vi kunne aldri datere det nøyaktig.

- Det er også noe når du får mer radioaktive elementer, du kan få kreftformer og mutasjoner. Men noen har hevdet at det også er i slike perioder da livet kan forandre seg. Mutasjoner tenger ikke bare bli kreft og død men at du kan forandre livets gang, evolusjonen.

Polene kan snu igjen

Ifølge den nye forskingsartikkelen har jordens magnetfelt blitt svekket med 9 prosent i løpet av de siste 170 årene.

I tillegg har den magnetiske Nordpolen vært på farten de siste årene. Det gjør at forskere har spekulert i om polene snart vil bytte plass igjen. Et slik skifte kan ta svært lang tid.

Polbyttet for 42 000 år siden var en midlertidig flipp, sier Torsvik.

- Den siste virkelig store og langvarige var for 780 000 år siden. De siste fem millioner år så har det vært en virkelig reversering hvert 200 000-ende år i gjennomsnitt. Det er på tide med en ny.

Et nytt polbytte kan gjøre jorden mer sårbar for solstormer som kan skade strømnett og satellitter, ifølge forskningsartikkelen. Ellers blir det trolig ikke særlig dramatisk, ifølge en tidligere artikkel i National Geographic.

- Det er mange som sier vi er på vei. Det vil sikkert ta en 50 – 100 år, eller noe slikt. Men så er det slik at det kan stoppe opp igjen. Det går litt opp og ned. Så man vet aldri, sier Torsvik.

Forskerne kan se at polene har byttet plass flere ganger i løpet av jordens historie, men nøyaktig hvorfor det skjer er mer uklart.

- Sånn det gjerne, man kan påpeke og datere hendelser, uten å alltid skjønne hvorfor det er slik.

Referanse:

Alan Cooper, m. fl.: «A global environmental crisis 42,000 years ago», Science, 19. februar 2021. Sammendrag.

Elektromagnetismen er fortsatt mystisk 200 år etter den ble oppdaget

Her får du alt du ikke vet om elektromagnetismen. Eller i hvert fall en del av det.