میدان مغناطیسی اولیه زمین در کجا تولید می‌شود؟
میدان مغناطیسی اولیه زمین در کجا تولید می‌شود؟
مجله علمی ایلیاد - تحقیقات جدیدی که در مجله‌ی Earth and Planetary Science Letters منتشر شده است، داستانی که برای اولین بار محققین دانشگاه سن‌دیگو برای ایجاد میدان مغناطیسی زمین پیشنهاد داده بودند را تایید می‌کند. در این مطالعه محققین تخمین جدیدی از ترمودینامیک ایجاد میدان مغناطیسی در قسمت مایع جبه‌ی زمین در سال‌های نخستین تشکیل زمین ارائه کرده‌اند و نشان داده‌اند که این میدان تا چه زمانی وجود داشته است.
این مطالعه راه را برای حل مساله‌ی ناسازگاری‌های موجود در سال‌های نخستین شکل‌گیری زمین هموار می‌کند. دکتر «دیو استیگمن» به‌عنوان نویسنده‌‌ی اصلی مقاله‌ی این تیم تحقیقاتی، می‌گوید: «در حال حاضر نظریه‌ی مستحکمی برای تکامل گرمایی زمین نداریم. برای درک تکامل زمین باید تکامل گرمایی آن‌را به‌عنوان یک چارچوب مفهومی در دسترس داشته باشیم. ما برای این موضوع یک فرضیه را مطرح کرده‌ایم.»
مطالعه‌ی محققین دانشگاه سن‌دیگو در کنار دو مطالعه‌ی جدید دیگر در دانشگاه لس‌آنجلس و دانشگاه ایالتی آریزونا، در واقع آخرین پیشرفت‌ها در زمینه‌ی درک تکامل زمین هستند.
تا کنون این تصور وجود داشته است که هسته‌ی بیرونی مایع زمین منشاء دیناموی زمین به‌عنوان تولیدکننده‌ی میدان مغناطیسی آن بوده است. میدان مغناطیسی روی زمین و دیگر سیاراتی که دارای هسته‌ی فلزی مذاب هستند، به سرعت دوران می‌کند و شرایطی را به‌وجود می‌آورد که همرفت گرما را ممکن می‌کند.
تا سال ۲۰۰۷ این نظریه کاملاً پذیرفته شده بود که جبه‌ی زمین همیشه جامد بوده است، تا اینکه در این سال محققین فرانسوی این ادعا را مطرح کردند که در نیمه‌ی اول عمر ۴.۵ میلیارد ساله‌ی زمین، یک سوم پایینی جبه‌ی زمین مذاب بوده است. شش سال پس از این تاریخ دکتر استیگمن و همکارانش این ایده را بسط دادند و نشان دادند که چگونه این جبه‌ی مذاب می‌توانسته به‌جای هسته‌ی زمین، باعث ایجاد میدان مغناطیسی شده باشد.
جبه‌ی زمین از مواد سیلیکاتی ساخته شده است که رسانایی الکتریکی پایینی دارند. با این حساب حتی اگر پایین‌ترین بخش جبه نیز برای میلیاردها سال مایع بوده باشد، باز هم حرکت سیالات این ناحیه جریان الکتریکی لازم برای تولید میدان مغناطیسی را ایجاد نمی‌کند. با این حال استیگمن و همکارانش این نظریه را مطرح کرده‌اند که سیلیکات مایع بیشتر از چیزی که تصور می‌کنیم رسانایی الکتریکی دارد. البته اگر رسانایی الکتریکی سیلیکات مایع در دما و فشار بالا مشابه رسانایی آن در دما و فشار پایین باشد، امکان ایجاد میدان مغناطیسی توسط آن در هاله‌ای از ابهام قرار می‌گیرد.
محققین دانشگاه لس‌آنجلس با انجام آزمایش‌های پیشرفته دریافتند که رسانایی الکتریکی سیلیکات در دما و فشار لایه‌ی پایینی جبه‌ی زمین بسیار بالاتر از رسانایی آن در دما و فشار پایین است و می‌تواند تولید میدان مغناطیسی کند.
محققین می‌گویند که اگر میدان مغناطیسی زمین توسط جبه ایجاد شده باشد، امکان ایجاد حیات بر روی آن زودتر از چیزی که تا کنون تصور می‌کردیم نیز وجود داشته است.