Pääsivu » Vastauksia » Geologia » Maan magneettikenttä

Myytti maan magneettikentän pienenemisestä

Väite: Vuonna 1835 Gauss mittasi [maan magneettikentän] voimakkuudeksi 85,6x1021 A/m2. Nykyisin se on 80,1x1021 A/m2. Tämä merkitsee sitä, että maa on 1400 vuoden välein menettänyt puolet magneettikenttänsä voimakkuudesta. Jos tästä lasketaan mitä se on ollut 10.000 vuotta sitten, niin voimakkuudeksi saadaan sama kuin magneettisella tähdellä (mitähän se olisi ollut 5 miljardia vuotta sitten?).

Väite on peräisin fyysikko Thomas Barnesin (kreationisti) vuonna 1973 tekemästä "tutkimuksesta", jossa hän oletti maan magneettikentän voimakkuuden laskeneen eksponentiaalisesti, jolloin arvio maapallon 10,000 vuoden takaisesta magneettikentästä todella saattoi olla magneettisen tähden luokkaa.

Barnesin oletus käyrän eksponentiaalisuudesta on järjetön, koska suora tai mikä tahansa muu funktio sopii mittauksiin käytännössä yhtä hyvin.

Alla on sovitettu Barnesin käyttämään aineistoon suora ja eksponenttiyhtälö. Vasen kuva esittää havaintopisteet ja niihin sovitetut käyrät vuodesta 1820 vuoteen 1980.

Kuten voidaan huomata, suora ja eksponenttiyhtälö sovittuvat aineistoon jotakuinkin täsmälleen yhtä hyvin ja eksponenttiyhtälö on tässä aikaskaalassa jotakuinkin täysin suora.

Seuraavassa kuvassa näytetään ekstrapolointi menneisyyteen, aina vuoteen 2000 eaa saakka.

Sovituksessa käytettiin Marquardt-Levenbergin algoritmia. Sovitettu funktio oli 2**(a*x+b)+c, ja optimiarvot olivat:

a = -0.000877453
b = 4.46234
c = 1.32945

Sovitus itse asiassa antoi puoliintumisajaksi 1140 vuotta, ei 1400 vuotta. Sovitus on erittäin riippuvainen käytettävästä algoritmista ja erityisesti etsinnän alkuarvoista; hieman eri alkuarvoilla saatiin esimerkiksi 346 vuotta.

Eksponenttifunktion tai suorankaan käytössä ei kuitenkaan ole mitään järkeä. Jo pelkästään 60-luvulla tehdyt havainnot heittelehtivät suurella välillä, joten 1800-luvun mittausten virheitä voi vain aavistella. Käyrien näin huoleton sovittaminen huomattavan epätarkkaan aineistoon ja siitä ekstrapoloiminen kauas historiaan on täysin mieletöntä, minkä jokaisen ammattinsa osaavan fyysikon pitäisi tietää.

Voisiko jokin muu käyrä sopia aineistoon vielä paremmin? Esimerkiksi kolmannen asteen yhtälö sovittuu aineistoon vielä paremmin kuin yllä esitetty eksponenttiyhtälö. Sen ekstrapoloiminen taaksepäin antaa taas aivan toisenlaisen tuloksen:

Tässä magneettikenttä olisi ollut menneisyydessä hurjan alhainen, ja vielä kun olisi ennustanut muutaman tuhatta vuotta taaksepäin, oltaisiin päästy reippaasti negatiiviselle. Lähes koomista, eikö totta? Käytännössähän tähän voisi sovitella vähän kaikenlaisia käyriä ja aina saisi entistä hullumpia ennusteita taaksepäin.

Varsinainen virhe piilee siinä oletuksessa, että maan magneettikentän muutokset olisivat tasaisia. Sellaista oletusta ei saisi tehdä näin virheherkkien havaintojen pohjalta, tuntematta asiaan vaikuttavia prosesseja. On olemassa vahvoja geologisia todisteita kentän polariteetin kaoottisista vaihdoksista. Esimerkiksi Atlantin pohjasta on luettavissa geologinen tallenne näistä muutoksista. Polariteetin on laskettu vaihtuneen ainakin noin 200 kertaa viimeisen 170 miljoonan vuoden aikana. Seuraavan vaihdoksen on arvioitu tapahtuvan muutaman tuhannen vuoden kuluessa. Tällaisia kaoottisia systeemeitä ei ole mahdollista ekstrapoloida sovituksilla.

Kts. talkorigins.org: Earth's Magnetic Field

Introduction to Plate Tectonics: Testing the Sea-Floor Spreading Hypothesis

On vaikea kuvitella, miten yksikään ammatistaan mitään ymmärtävä fyysikko voisi tehdä tällaisia ennusteita vakavissaan. Kannattaakin huomata, että Barnesin akateemisissa oppiarvoissa on melkoisia epäselvyyksiä. Oppiarvolla ei sinällään olisi merkitystä, jos väitteissä olisi jotain järkeä, mutta tässä se pakottaa miettimään.

Marko Grönroos (magi@iki.fi).