Promotie: From Individual Magnetic Carriers to Global Magnetic Models Improving the Efficiency and Accuracy of Micromagnetic Tomography

Het aardmagnetisch veld verandert continue; dit uit zich in fenomenen zoals de omkering van de magnetische polen en lokale anomalieën, zoals de Zuid-Atlantische anomalie, die invloed heeft op technologieën zoals satellieten en navigatiesystemen. Om het magneetveld te monitoren, gebruiken wetenschappers satellieten. Echter, om veranderingen in het verre verleden te begrijpen, moeten we teruggrijpen op natuurlijke ‘recorders’ in gesteente: ijzerhoudende mineralen, die het magneetveld opslaan tijdens het stollen van vulkanisch gesteente. Een proces dat vergelijkbaar is met een kompasnaald die in de tijd ‘bevroren’ wordt.

Door georiënteerde gesteentemonsters te bestuderen in paleomagnetische laboratoria kunnen we deze mineralen ‘lezen’ en het magneetveld van vroeger reconstrueren. Lavamonsters bevatten miljoenen magnetische mineralen in verschillende vormen en maten, en door ze gezamenlijk te meten kunnen we de sterkte en richting van het magneetveld op het moment van stollen bepalen. De variëteit aan mineralen maakt de interpretatie van de resultaten echter complex, omdat mineraaleigenschappen zoals volume en vorm bepalen of het magneetveld goed is opgeslagen.

Met een nieuwe techniek, Micromagnetische Tomografie, kunnen we de individuele 'kompasnaaldjes' van mineralen in een gesteentemonster meten door een combinatie van fijnmazige magneetveldmetingen en NanoCT-data. In mijn thesis beschrijf ik de wiskundige aspecten van deze techniek en ontwikkel ik een statistisch raamwerk waarin de resultaten geïnterpreteerd kunnen worden. Mede op basis van dit raamwerk kunnen toekomstige studies Micromagnetische Tomografie gebruiken om mineralen te selecteren die het magneetveld het nauwkeurigst opslaan. Door deze gegevens te combineren met die van andere locaties en tijdsperioden, kunnen we een beter inzicht krijgen in de oorsprong en evolutie van het magneetveld van onze planeet.