علماء يكشفون: المجال المغناطيسي للأرض قد يتغير بشكل أسرع عشر مرات

كشف العلماء الذين يستخدمون المحاكاة في المختبر عن أن التغييرات في اتجاه المجال المغناطيسي للأرض قد تحدث أسرع 10 مرات مما كان يعتقد سابقًا.

 

الدراسة التي نشرت في مجلة نيتشر كوميونيكيشنز، تعطي نظرة ثاقبة جديدة لتأثير الحديد المنصهر على مسافة 2800 كيلومتر تحت سطح الكوكب وكيف أثرت على حركة المجال المغناطيسي خلال مئات الآلاف من السنين الماضية.

 

وقال باحث في الدراسة من جامعة ليدز البريطانية: "لدينا معرفة غير مكتملة للغاية بمجالنا المغناطيسي قبل 400 سنة مضت، وبما أن هذه التغييرات السريعة تمثل بعض السلوك الأكثر تطرفا للنواة السائلة، فإنها يمكن أن تقدم معلومات مهمة عن سلوك باطن الأرض العميق".

 

وفقًا للباحثين، يتم إنشاء مجالنا المغناطيسي والحفاظ عليه من خلال تدفق الحمل الحراري للمعدن المنصهر الذي يشكل النواة الخارجية للأرض؛ فالمجال المغناطيسي يتغير باستمرار.

 

توفر الأقمار الصناعية الآن وسائل جديدة لقياس وتتبع التحولات الحالية ولكن المجال

كان موجودًا قبل اختراع أجهزة التسجيل من صنع الإنسان بوقت طويل.

 

وللتعرف على تطور المجال من خلال الزمن الجيولوجي، يحلل العلماء المجالات المغناطيسية المسجلة بواسطة الرواسب وتدفق الحمم البركانية والمصنوعات اليدوية من صنع الإنسان.

 

يعد تتبع الإشارة من الحقل الأساسي للأرض تحديًا دقيقًا للغاية، وبالتالي فإن معدلات تغير المجال التي تقدرها هذه الأنواع من التحليل لا تزال موضع جدل.

 

بالنسبة للنتائج الحالية، دمج فريق البحث المحاكاة الحاسوبية لعملية التوليد الميداني مع إعادة البناء التي تم نشرها مؤخرًا للتغيرات الزمنية في المجال المغناطيسي للأرض والتي تمتد على مدى 100000 عام الماضية.

 

تظهر دراستهم أن التغيرات في اتجاه المجال المغناطيسي للأرض وصلت إلى معدلات تصل إلى 10 مرات أكبر من أسرع التغيرات المبلغ عنها حاليًا والتي

تصل إلى درجة واحدة في السنة، ويوضحون أن هذه التغيرات السريعة ترتبط بضعف محلي للمجال المغناطيسي.

 

هذا يعني أن هذه التغييرات قد حدثت بشكل عام حول الأوقات التي عكس فيها الحقل القطبية أو أثناء الرحلات المغناطيسية الأرضية عندما يتحرك المحور ثنائي القطب بعيدًا عن مواقع القطبين الجغرافيين الشمالي والجنوبي.

 

أوضح مثال على ذلك في دراستهم هو التغيير الحاد في اتجاه المجال المغناطيسي الأرضي بحوالي 2.5 درجة في السنة قبل 39000 سنة، وارتبط هذا التحول بقوة المجال الضعيفة محليًا، في منطقة مكانية محصورة قبالة الساحل الغربي لأمريكا الوسطى، وتبع رحلة Laschamp العالمية - انعكاس قصير للمجال المغناطيسي للأرض قبل 41000 عام تقريبًا.

 

وقال الباحثون إن أحداثًا مماثلة تم تحديدها في محاكاة الكمبيوتر للحقل والتي يمكن أن تكشف عن تفاصيل أكثر عن أصلها المادي من إعادة البناء المغناطيسي المحدود.

 

يشير تحليلهم المفصل إلى أن أسرع التغيرات الاتجاهية مرتبطة بحركة بقع التدفق العكسي عبر سطح القلب السائل.

 

هذه البقع أكثر انتشارًا عند خطوط العرض المنخفضة، مما يشير إلى أن عمليات البحث المستقبلية عن التغييرات السريعة في الاتجاه يجب أن تركز على هذه المناطق.