Magnetosféra Zeme je jednou z najzákladnejších podmienok pre život na Zemi. Chráni ju totiž pred prirodzeným náporom kozmického žiarenia. Niekedy sa však magnetosféra Zeme oslabí, čo umožní kozmickému žiareniu zasiahnuť atmosféru a vytvoriť spŕšku častíc, ktoré by mohli spôsobiť spúšť v biosfére. V histórii našej planéty sa to stalo už mnohokrát, vrátane udalosti spred 41 000 rokov, kedy sa na zhruba 440 rokov zmenila polarita pólov Zeme a potom sa znovu vrátila do pôvodného stavu. Tento jav sa nazýva „Laschampská exkurzia“.
Na grafe vidno Laschampskú udalosť pred 41 tisíc rokmi kedy bola Zem takmer bez magnetického štítu.
Kozmické žiarenie tvoria vysokoenergetické častice, zvyčajne protóny alebo atómové jadrá, ktoré sa pohybujú vesmírom veľmi vysokými rýchlosťami. Za normálnych okolností ich od Zeme do vesmíru odráža magnetický štít planéty. Štít je však prírodný jav a jeho sila kolíše, rovnako ako jeho orientácia. Keď sa tak stane, kozmické žiarenie zasiahne zemskú atmosféru. To vytvára spŕšku sekundárnych častíc nazývaných kozmogénne rádionuklidy. Tieto izotopy sa usadzujú v sedimentoch a ľade a dokonca aj v štruktúre živých organizmov, ako sú stromy. Existujú rôzne typy týchto izotopov vrátane takých, ako sú vápnik-41 a uhlík-14.
Niektoré izotopy sú stabilné a niektoré rádioaktívne. Rádioaktívne majú polčas rozpadu od 20 minút (uhlík-11) až po 15,7 milióna rokov (xenón-129). Keď štít Zeme zoslabne, viac týchto izotopov sa dostane na povrch planéty a zhromažďuje sa v sedimentoch a ľade. Štúdiom vzoriek ľadu a sedimentov môžu vedci určiť históriu magnetického štítu. Ich pozorovania ukazujú, že Zem zažila geomagnetickú exkurziu alebo prepólovanie pred 41 000 rokmi. Nazýva sa Laschampská exkurzia podľa lávových prúdov Laschamps vo Francúzsku, kde geomagnetické anomálie odhalili jej výskyt. Keď je láva tekutá, častice kovu sa v nej orientujú podľa magnetického poľa Zeme, keď láva vychladne, zostane v nej zakonzervovaný smer magnetického poľa Zeme.
Novovznikajúca pevnina, resp. litosférická doska v sebe uchováva smer magnetického poľa v čase, v ktorom vznikla.
Každých niekoľko sto tisíc rokov sa magnetické póly Zeme preklopia. Magnetický sever sa stáva juhom a naopak. Medzi týmito veľkými dlhoperiodickými udalosťami sa vyskytujú menšie udalosti nazývané exkurzie. Počas exkurzií sa póly relatívne krátkodobo posunú bez toho, aby si vymenili miesta. Exkurzie oslabujú zemský štít a môžu trvať niekoľko tisíc až desaťtisíc rokov. Keď sa to stane, do atmosféry preniká viac kozmického žiarenia, čím vzniká viac rádionuklidov, ktoré dopadajú na Zem. Pri paleomagnetických štúdiách sa vedci často zameriavajú na jeden konkrétny rádioaktívny izotop berýlia. Berýlium-10 má pomerne dlhý polčas rozpadu 1,36 milióna rokov a má tendenciu hromadiť sa na povrchu pôdy. Počas Laschampskej exkurzie bola produkcia Be-10 dvakrát vyššia ako zvyčajne. Na dôkladnejšie pochopenie Laschampskej exkurzie vedci skombinovali kozmogénne rádionuklidové a paleomagnetické údaje s cieľom rekonštruovať vtedajšie magnetické pole Zeme. Zistili, že keď sa sila poľa znížila, zároveň sa zmenšilo. Prechod od normálneho poľa k obrátenému poľu trval približne 250 rokov a obrátený zostal približne 440 rokov. Počas tohto prechodu dosiahol oslabený štít Zeme len 5 % svojej normálnej sily. Keď sa úplne obrátilo, malo približne 25 % svojej normálnej sily. Toto oslabenie umožnilo, aby sa na povrch Zeme dostalo viac Be-10 a iných kozmogénnych rádionuklidov. Tieto rádionuklidy sa zhromažďujú nielen v sedimentoch a ľade. Niektoré z nich sú rádioaktívne. Oslabenie štítu oslabilo aj ozónovú vrstvu, čím sa na zemský povrch dostalo viac UV žiarenia. Atmosféra vo vysokých nadmorských výškach sa tiež ochladila, čo zmenilo prúdenie vetra. To mohlo spôsobiť drastické zmeny na zemskom povrchu.
Geológovia zistili, že magnetické póly Zeme sa prevracajú náhodou a to až v roku 1963. Na obrázku vidíme výsledky meraní pomocou magnetometrov ťahaných za námornými loďami v druhej polovici 20-teho storočia. Vzor pripomína kožu zebry. Vedci v 60-tych rokoch si všimli, že tieto vzory sú zrkadlovo symetrické. Bola tak definitívne potvrdená platňová tektonika a okrem toho aj to, že zemská magnetosféra periodicky mení polaritu.
Z týchto dôvodov sa Laschampská udalosť spája s vyhynutím neandertálcov, vyhynutím obrovských austrálskych stavovcov, a dokonca aj s výskytom jaskynného umenia. Tieto súvislosti neobstáli pri vedeckom skúmaní, ale to neznamená, že udalosti ako Laschampská udalosť nie sú nebezpečné. Ak by sa vyskytla teraz, vyradila by naše elektrické siete. Rovníková oblasť Zeme by sa rozžiarila polárnou žiarou. Pochopenie týchto extrémnych udalostí je dôležité pre ich výskyt v budúcnosti, predpovede vesmírnej klímy a posúdenie účinkov na životné prostredie.
Juhoatlantická anomália môže byť spôsobená hustými materiálmi vo vnútri Zeme.
Vedci sa za posledných ani nie sto rokov dozvedajú, že magnetický štít nie je statický. Vyskytujú sa v ňom anomálie. Jednou z nich je juhoatlantická anomália, oblasť, kde je magnetické pole v blízkosti Zeme najslabšie. Keď satelity prelietavajú nad touto oblasťou, sú vystavené vyššej úrovni ionizujúceho žiarenia. Anomáliu pravdepodobne spôsobuje ložisko hustých hornín vo vnútri Zeme, čo ilustruje, aký zložitý je magnetický štít.
Zatiaľ sa presne nevie, aký vplyv na život má kozmické žiarenie, keď je magnetický štít oslabený. Je lákavé spájať vymieranie s udalosťami, ako je Laschampská exkurzia, keďže sa vyskytli v rovnakej dobe. Ale póly sa už mnohokrát posunuli, oslabili a obrátili a život je stále tu a stále prekvitá. Aj moderná spoločnosť sa bude musieť s týmto javom vysporiadať až napokon nastane.
