المجال المغناطيسي: Umpolung يمكن أن يذهب بسرعة

تغير القطب منذ 95000 سنة حدثت خلال قرن واحد فقط

يمكن أن يحدث تغير قطبي في المجال المغناطيسي للأرض بشكل أسرع مما كان يعتقد سابقًا © Petrovich9 / iStock
قراءة بصوت عال

التغير السريع في القطب: يبدو أن المجال المغناطيسي للأرض يمكن أن ينعكس بشكل أسرع مما كان يعتقد سابقًا. منذ حوالي 95000 عام ، حدث مثل هذا التغيير في القطب في غضون 100 عام فقط ، كما يظهر من تحليل صاعد من الصين. يقول الباحثون إن هذا يثير تساؤلات أساسية حول سرعة مثل هذه التحولات المغنطيسية الأرضية. إذا حدث هذا الانعكاس في القطب مرة أخرى في المستقبل القريب ، فسيكون لذلك عواقب وخيمة على المجتمع البشري.

هل تهدد الأرض بتغيير قطب جديد؟ هذا السؤال قيد المناقشة حاليًا. للقياسات تبين أن شدة المجال للحقل المغناطيسي للأرض قد انخفضت بنحو 16 في المئة منذ عام 1840. كما تحول محور الحقل ثنائي القطب وشكلت مناطق ضعيفة إقليمية في المجال المغناطيسي. نظرًا لأن الانتكاسات السابقة بدأت أيضًا بضعف المجال المغنطيسي ، فقد تكون هذه أول عوارض.

ومع ذلك ، منذ انعكاس القطب الأخير منذ حوالي 780،000 سنة ، كانت هناك دائما فترات مماثلة من الضعف. لكن هذه الرحلات المزعومة لم تؤد إلى تغيير دائم في القطب - حتى لو كان الاستقطاب في بعض الأحيان يتغير مؤقتًا. بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا للعقيدة الشائعة ، سيكون هناك وقت كافٍ للإنذار المبكر ، لأن الانعكاس الحقيقي للقطب سيستغرق آلاف السنين لتأسيس نفسه.

وقدم الصدع من هذا الكهف في جنوب غرب الصين البيانات. © PNAS

الصواعد كشاهد

لكن هذا قد يكون خطأ ، كما اكتشفه يو مين تشو من جامعة تايوان الوطنية وزملاؤه. لدراستهم ، قاموا بتحليل مغنطة الصواعد من كهف في جنوب غرب الصين. لأن هذه التكلسات تنمو في طبقات ، فإنها تشكل نوعًا من الحلقات السنوية ، والتي تسمح بالتعريف الدقيق لمعادنها.

أخذ الباحثون عينات صغيرة من حلقات النمو في الصاجمايت الذي يبلغ سمكه ثمانية سنتيمترات ، وحدد لكل اتجاه مغنطة محفوظة في المعادن. باستخدام هذه البيانات ، تمكنوا من إعادة بناء كيفية تطور المجال المغناطيسي للأرض خلال الفترة من 91000 إلى 107000 عام. عرض

انعكاس مفاجئ في ما يزيد قليلا عن 100 عام

النتيجة: خلال هذه الفترة ، شهد المجال المغنطيسي للأرض مرحلتين من الضعف ، واحدة من 105000 إلى 13000 سنة ، والثانية 92،000 إلى 98،000 سنة مضت. كما هو متوقع ، ارتبط هذا الضعف بتحولات كبيرة في القطبين والتقلبات في منحدر خط الحقل. وقد امتد بعضها على مدى آلاف السنين ، والبعض الآخر فقط لعدة قرون ، كما يقول الباحثون.

إدراج خطوط الحقل وتغيير الأعمدة منذ حوالي 95000 عام. ou تشو وآخرون / PNAS

"إن الملاحظة الأكثر إثارة للدهشة ، مع ذلك ، هي انعكاس قطبي مفاجئ خلال الرحلة الثانية ، التي ربما حدثت في قرن واحد فقط ،" حسب تقرير تشو وزملاؤه. يميل ميل خطوط المجال المغنطيسي تمامًا خلال 144 عامًا فقط ، مما يشير إلى انعكاس مؤقت للأقطاب. يقول الباحثون: "لم يتم توثيق مثل هذا الانجراف السريع للغاية قطبية من قبل".

على الرغم من أنه كان هناك تحليل لطبقات الحمم البركانية قبل بضع سنوات اقترح شيئًا مماثلاً ، إلا أن نتائجها تم دحضها لاحقًا.

يمكن أن يكون تغيير القطب مماثلة وشيكة؟

وفقًا للباحثين ، يثبت هذا الحدث أن تغيير القطب يمكن أن يحدث بشكل أسرع بكثير مما كان يعتقد سابقًا. ويوضح الباحثون "تشير بياناتنا في حالة الركود إلى أن التغيرات الميدانية قصيرة الأجل ولكن السريعة يمكن أن تحدث على مستويات عمرها قرن من الزمان". "هذا ممكن دائمًا عندما تتباطأ شدة المجال المغنطيسي الأرضي بشكل ملحوظ في الفترة التي تسبق انعكاس القطب أو رحلة."

لا يزال من غير الواضح كم يحتاج ديناميكا الأرض إلى زعزعة الاستقرار للسماح لهذا التغيير الحاد في القطب وما هي العوامل التي لا تزال تلعب دورًا فيها. بعد كل شيء ، كانت هناك بالفعل مرحلة قبل 3000 سنة فقط عندما انخفضت شدة المجال للمجال المغناطيسي أكثر مما كانت عليه اليوم. خلال بضعة عقود فقط ، تراجعت بنسبة 20٪ تقريبًا - دون عكس القطبية.

ومع ذلك ، يحذر الباحثون: "إذا حدثت مثل هذه التغيرات السريعة في القطبية في المستقبل ، فإنها يمكن أن تؤثر بشدة على المجتمع البشري." لأن المجال المغناطيسي القوي والمستقر فقط يحمي الإلكترونيات والأقمار الصناعية وغيرها من التقنيات ضد St يتدفق عبر الرياح الشمسية والإشعاع الكوني. إذا فشل هذا الدرع ، على سبيل المثال أثناء انعكاس القطب ، فإن هذا سيكون له عواقب وخيمة. (وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم ، 2018 ؛ دوي: 10.1073 / pnas.1720404115)

(PNAS ، 23.08.2018 - NPO)