Педесетих година прошлог века истраживачки бродови океана забележили су загонетне податке засноване на магнетизам океанског дна. Утврђено је да стена океанског дна има појасеве уграђених оксида гвожђа који су наизменично усмјерени према географском северу и географском југу. Ово није први пут да су пронађени тако збуњујући докази. Почетком 20. века геолози нашао сам неке вулканска стена магнетизирано на начин супротан ономе што се очекивало. Али, обимни подаци из 1950-их потакнули су широку истрагу, а до 1963. предложена је теорија о преокрету земљиног магнетног поља. Од тада је био основ науке о земљи.
Како се ствара магнетно поље Земље
Сматра се да магнетизам Земље настаје спорим кретањем у течном спољашњем делу језгро планете која се највећим делом састоји од гвожђа проузрокованог ротацијом земље. Пуно на начин да ротација генератора завојнице ствара магнетно поље, ротација течног спољног језгра земље ствара слабо електромагнетно поље. Ово магнетно поље простире се у свемир и служи за одбијање сунчевог ветра од сунца. Стварање магнетног поља Земље је континуиран, али променљив процес. Честа је промена интензитета магнетног поља и тачна локација магнетних полова може да плута. Прави магнетни север не одговара увек географском Северном полу. То такође може изазвати потпуни преокрет целокупног поларитета магнетног поља.
Како можемо измерити промене магнетног поља
Течна лава, која отврдне у стени, садржи зрна гвожђе-оксида која реагују на земљино магнетно поље усмеравајући се ка магнетном полу док се стена учвршћује. Тако су та зрна стални записи о положају земљиног магнетног поља у време када се стена формира. Како се нова кора ствара на океанском дну, нова кора се учвршћује својим честицама оксида гвожђа које делују попут минијатурних игала за компас, показујући где год да је магнетни север. Научници који су проучавали узорке лаве са дна океана могли су да виде да честице гвожђе-оксида показују у неочекиваним правцима, али да би разумели шта то значи, морали су да знају када се стене формирају и где су се налазиле у тренутку када су се очврсле из течности лава.
Метода датирања стијена радиометријском анализом доступна је од почетка 20. века, тако да је било лако наћи стварност узорака стена пронађених на океанско дно.
Међутим, такође се знало да се океанско дно временом помера и шири, а тек 1963. године информације о старењу стена комбиноване су са информацијама о томе како се океанско дно шири како би створило дефинитивно разумевање где су те честице гвожђевог оксида указивале у време кад се лава учврстила у роцк.
Опсежна анализа сада показује да се Земљино магнетно поље преокренуло око 170 пута у последњих 100 милиона година. Научници и даље процењују податке, а постоји и велико неслагање у дужини ових периода магнетна поларност траје и да ли се преокрети догађају у предвидљивим интервалима или су неправилни и неочекивано.
Који су узроци и последице?
Научници заиста не знају шта узрокује преокрет магнетног поља, иако су дуплирали то појава у лабораторијским експериментима са растопљеним металима, који ће такође спонтано променити смер њиховог магнетна поља. Неки теоретичари сматрају да преокрет магнетног поља може бити изазван опипљивим догађајима, као што су тектонска плоча сударе или ударе великих метеора или астероида, али ову теорију други одбацују. Познато је да доводећи до магнетског преокрета, снага поља опада, а откад је снага наше тренутно магнетно поље је у сталном опадању, неки научници верују да ћемо видети још један магнетни преокрет у око 2.000 година.
Ако, како неки научници предлажу, постоји период током кога уопште не постоји магнетно поље пре него што се догоди преокрет, ефекат на планету није добро схваћен. Неки теоретичари сугерирају да непостојање магнетног поља отвара земаљску површину опасном сунчево зрачење што потенцијално може довести до глобалног изумирања живота. Међутим, тренутно не постоји статистичка повезаност на коју се може указати у запису о фосилима која би то потврдила. Последњи преокрет догодио се пре око 780.000 година, и не постоје докази који би показали да је у то време постојало масовно изумирање врста. Други научници тврде да магнетно поље не нестаје током преокрета, већ само временом слаби.
Иако се морамо питати најмање 2.000 година, уколико би се данас догодио преокрет, један очигледан ефекат био би масовни поремећај у комуникацијским системима. Пуно начина на који соларне олује могу утицати сателит и радио сигнала, преокрет магнетног поља имао би исти ефекат, мада у много израженијој мери.