Hipoteza o polarnych kolumnach

Geomagnetyczne odwrócenie lub wędrówka jest jedynym fizycznym modelem, który daje realną nadzieję na zrozumienie zagadki licznych przemieszczających się i stojących niebotycznych filarów. Ani Zysman, ani Peratt nie powiązali rozległej zorzy z tymi zjawiskami. Wiele można jednak zyskać, wracając do rozważań Siscoe na temat „wędrujących zórz” i ich znaczenia w prehistorycznej sztuce i wierzeniach. Co by było, gdyby te zorze różniły się nie tylko częstością, natężeniem i położeniem geograficznym, jak mniemał Siscoe, ale także morfologią?

Liczne bieguny magnetyczne, dryfujące lub stojące, mogły z łatwością uchodzić za takie mityczne motywy jako jedno lub więcej „kosmicznych jaj”, wąż wijący się na horyzoncie, dziwne „słońca” lub „księżyce”, pradawna kraina lub wyspa w niebiosach, niebiański most, nadchodzący lub odchodzący stwórca albo kulturowy bohater. Mogły to być po prostu malownicze opisy ognisk zorzy skupionych na tych biegunach w postaci pierścienia lub owalu, półksiężyca lub pasma podobnego do tak zwanej zorzy polarnej. Takie ognisko obracałoby się z powodu zmienności dobowej pola magnetycznego i mogłoby być mniejsze od owali obecnej zorzy, co czyniłoby je widzialnymi z powierzchni w całości. W wielu miejscach rozległe, rozproszone zorze lub poświata mogły sprawiać wrażenie niskiego nieba. Odrębne włókna plazmy oświetlające delikatne struktury pola magnetycznego mogłyby być źródłem mitów o łukach i pajęczej sieci, gąszczu lub labiryncie na rodzącym się niebie.

Mechanizm sprawiający, że wystarczająco trwałe i wysokie filary inspirowały nie tak w końcu nierealne historie o osiach świata, jest bardziej wymagający. Urzekające pionowe promienie widziane czasami podczas kiełkowania z łuków auroralnych mogą stanowić wskaźnik, ale są zbyt delikatne i przemijające. Zysman i Peratt zwrócili uwagę, że nadmiar gazów z polarnych obszarów dolnej atmosfery może przedostawać się do magnetosfery, zwłaszcza w czasie burz geomagnetycznych. Drastyczne zwiększenie przepływu w górę atmosferycznej plazmy tlenu i azotu wzdłuż istniejących linii pola geomagnetycznego powinno skutecznie podnieść poziom zorzy.

Ta „plazmowa fontanna” wznoszących się cząstek nazywana jest wiatrem polarnym lub auroralnym. Przytaczając dowody na to, że ulega on intensyfikacji w czasie odwróceń i wędrówek, nowe książki stwierdzają, że do emisji światła zorzy potrzebna byłaby jego interakcja ze strumieniem elektronów ze Słońca. Tak jak dzisiaj, ten strumień koncentrowałby się nie tylko w magnetycznym ogonie po nocnej stronie Ziemi, ale przede wszystkim w wierzchołkach biegunów po stronie dziennej. Podczas gdy przepływ do nocnych części magnetosfery jest sporadycznie odchylony, to ten do wierzchołków biegunów jest bezpośredni i prawie ciągły, aczkolwiek z mniej energetycznymi cząsteczkami. Oznacza to, że oświetlanie wierzchołka bieguna przez „intensywną zorzę” mogłoby sprawić wrażenie stabilnego filaru delikatnego światła kołyszącego się łagodnie w reakcji na dobową zmienność. W przypadku odwróceń i wędrówek konsensus jest taki, że mniejsze bieguny uzyskują nie tylko strefy auroralne, ale także własne wierzchołki w „minimagnetosferach”. Stąd każdy biegun mógłby pochwalić się własną „kolumną Peratta”. Przywiązane do biegunów magnetycznych, szczególnie jako zorze z wierzchołkami polarnymi, takie kolumny mogłyby nadal być uważane za „polarne”, nawet będąc oddalone od biegunów osi obrotu. Ten krytyczny niuans pozwala mówić o „hipotezie kolumn polarnych”.

Ze względu na dramatyczne zmiany w albedo czy współczynniku odbicia Ziemi mogło być nawet tak, że większość jej powierzchni była pogrążona w niemal całkowitej ciemności w czasie przywoływanym w tradycjach i oświetlana głównie światłem szybujących kolumn i innych zórz, poświat, błyskawic i ogni. Gdy dipol odzyskał sprawność i magnetopauza wycofała się zajmując normalniejszą pozycję, wizualna ekspansja wierzchołków mogła sprawiać wrażenie podnoszenia nieba, zaś rosnące przenikanie światła słonecznego mogło uchodzić za „kosmiczny świt” zwiastujący cykl dnia i nocy.

 

 

Teoretyczne układy linii magnetycznego pola dwubiegunowego (góra) i czterobiegunowego (dół) z oddziałującym na nie jednolitym polem zewnętrznym. (Ilustracja: George Leonard Siscoe)

 

 

Paralele na dużą i małą skalę

Wiedzę o szczegółach wędrówki geomagnetycznej można pogłębić, porównując ją z możliwymi analogiami zarówno w przestrzeni kosmicznej, jak i w laboratoriach. Różne planety w Układzie Słonecznym manifestują zorze. Ich odmienne cechy i związane z nimi pola magnetyczne dają pouczające wyobrażenie dotyczące tego, jak mogła wyglądać Ziemia w czasach kryzysu geomagnetycznego. Nawet z obserwacji Słońca i zachodzących w nim procesów można uzyskać cenne wskazówki. Na przykład ogniska auroralne żywiołowego wielobiegunowego pola mogą być „plamami na Ziemi” analogicznymi do plam na słońcu.

Jeśli chodzi o praktyczne eksperymenty, naukowcy tradycyjnie badali ziemski magnetyzm i zorzę na miniaturowych modelach Ziemi zwanych terrellami. Wspomniana wcześniej moja nowa książka zawiera historyczny przegląd prac nad terrellami i solculiami, czyli „minisłońcami”, począwszy od XIII wieku, i opiera się na wielu oryginalnych badaniach. Nowa propozycja mówi, że niektóre zjawiska zachodzące na terrellach, które nie występują obecnie na Ziemi, mogą odgrywać rolę w czasie odwróceń lub wędrówek geomagnetycznych. Czy w laboratoriach odtworzono nieświadomie miniaturowe wersje mitycznego „niskiego nieba”, „plam na Ziemi” i „filarów świata”?