چه زمانی جابهجایی میدان مغناطیسی زمین رخ میدهد؟
چه زمانی جابهجایی میدان مغناطیسی زمین رخ میدهد؟
مجله علمی ایلیاد - میدان مغناطیسی سیارهی زمین در اثر آهن مذاب موجود در هستهی خارجی آن که در اطراف هستهی جامد داخلی میچرخد، ایجاد میشود. این میدان از سطح زمین در مقابل پرتوهای مضر خورشیدی محافظت میکند. قدرت و ساختار این میدان در دورههای مختلف زمینشناسی متفاوت بوده است. در زمانهای خاصی این میدان آنقدر ضعیف شده است که قطبهای شمال و جنوب میدان نسبت به شمال و جنوب جغرافیایی زمین تعویض شده است. این وضعیت دگرگونی میدان مغناطیسی زمین گفته میشود و آخرین بار ۷۸۰ هزار سال پیش اتفاق افتاده است. مطالعهی جدیدی که در دانشگاه ویسکانسین انجام شده است، نشان میدهد که آخرین بار این دگرگونی ۲۲،۰۰۰ سال به طول انجامیده تا کامل شود.
دکتر «برد سینگر» از دانشگاه ویسکانسین مدیسون، میگوید: «منشاء دگرگونی ذکر شده در قسمتهای عمیق هستهی زمین است، ولی اثر زیادی بر روی سطح و اتمسفر زمین دارد. مگر اینکه تصویر کامل و دقیقی از چگونگی دگرگونی میدان مغناطیسی بر روی سطح زمین داشته باشید؛ در غیر این صورت حتی بحث دربارهی مکانیسم تولید دگرگونی بسیار مشکل است.»
دکتر سینگر و همکارانش در این مطالعه بر روی جریان گدازههای آتشفشانی در شیلی، تائیتی، هاوایی، کارائیب و جزایر قناری تمرکز کردهاند. آنها در فصول مختلف از این گدازهها نمونهبرداری کردهاند. دکتر سینگر میگوید: «جریان گدازهها ثبتکنندههای ایدهآلی برای میدان مغناطیسی هستند. این جریانها حاوی مواد معدنی آهنی بسیار زیادی هستند و وقتی که سرد میشوند در جهت میدان باقی میمانند. البته این روش نقاط ضعف نیز دارد، ولی ما با دقت نمونههای درست را انتخاب کردهایم.»
محققین با استفاده از خوانش میدان مغاطیسی از روی گدازهها و تاریخسنجی رادیوایزوتوپی، ۷ نمونه از این گدازهها توانستند میدان مغناطیسی زمین را در یک بازهی زمانی ۷۰،۰۰۰ ساله بازسازی کنند. آنها با اندازهگیری آرگون تولید شده در نتیجهی واپاشی رادیواکتیو پتاسیوم موجود در سنگها، توانستند تاریخ جریان گدازهها را با دقت تعیین کنند. آنها دریافتند که آخرین دگرگونی میدان مغناطیسی ۴۰۰۰ سال طول کشیده است که در مقیاس زمینشناسی کوتاه محسوب میشود. این دوره با یک دورهی ۱۸،۰۰۰ سالهی ناپایداری و دگرگونی جزئی ادامه یافته است. دانشمندان از یخهای قطب جنوب نیز برای ردگیری رسوبات بریلیوم استفاده کردند. این رسوبات در اثر برخورد پرتوهای کیهانی و اتمسفر زمین تولید میشوند. اگر میدان مغناطیسی زمین دگرگون شده باشد، در واقع ضعیف شده و به پرتوهای کیهانی اجازه میدهد تا با اتمسفر زمین برخورد کنند و بریلیوم تولید کنند. از زمانی که انسان شروع به ثبت قدرت میدان مغناطیسی زمین کرده است این میدان ۵ درصد ضعیفتر شده است. این ضعیف شدن میتواند نشانهای از بروز دگرگونی در آینده باشد.
یافتههای این تحقیق در مجلهی Science Advances شرح داده شدهاند.