انعكاس مغناطيسي لأعمدة الأرض

في الخمسينيات من القرن الماضي ، سجلت سفن البحث التي تجوب المحيطات بيانات محيرة على أساس المغناطيسية قاع المحيط. تم تحديد أن صخرة قاع المحيط بها شرائط من أكاسيد الحديد المدمجة التي تشير بالتناوب نحو الشمال الجغرافي والجنوبي الجغرافي. لم تكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها العثور على أدلة مربكة. في أوائل القرن العشرين ، الجيولوجيين قد وجدت بعض صخر بركاني تم ممغنط بطريقة عكس ما كان متوقعا. ولكن كانت بيانات الخمسينيات الواسعة النطاق هي التي دفعت إلى إجراء تحقيق واسع النطاق ، وبحلول عام 1963 تم اقتراح نظرية لعكس المجال المغناطيسي للأرض. لقد كان من أساسيات علوم الأرض منذ ذلك الحين.

ويعتقد أن المغناطيسية للأرض تنشأ عن حركة بطيئة في السائل الخارجي النواة الكوكب ، الذي يتكون إلى حد كبير من الحديد ، والناجمة عن دوران الأرض. الطريقة التي يخلق بها دوران لفائف المولد مجالًا مغناطيسيًا ، يؤدي دوران اللب الخارجي السائل للأرض إلى توليد مجال كهرمغنطيسي ضعيف. هذه حقل مغناطيسي يمتد إلى الفضاء ويعمل على صرف الرياح الشمسية عن الشمس. توليد المجال المغناطيسي للأرض هو عملية مستمرة ولكن متغيرة. هناك تغير متكرر في شدة المجال المغناطيسي ، ويمكن أن ينجرف الموقع الدقيق للأعمدة المغناطيسية. الشمال المغناطيسي الحقيقي لا يتوافق دائمًا مع القطب الشمالي الجغرافي. كما يمكن أن يسبب الانعكاس الكامل لقطبية المجال المغناطيسي للأرض.

الحمم السائلة، الذي يصلب في الصخر ، يحتوي على حبيبات من أكاسيد الحديد التي تتفاعل مع المجال المغناطيسي للأرض من خلال الإشارة نحو القطب المغناطيسي بينما تصلب الصخور. وبالتالي ، فإن هذه الحبوب هي سجلات دائمة لموقع المجال المغناطيسي للأرض في وقت تشكل الصخور. عندما يتم إنشاء قشرة جديدة في قاع المحيط ، تصلب القشرة الجديدة بجزيئات أكسيد الحديد التي تعمل مثل إبر البوصلة المصغرة ، مشيرة إلى أي مكان يكون الشمال المغناطيسي في ذلك الوقت. يمكن للعلماء الذين يدرسون عينات الحمم من قاع المحيط أن يروا أن جزيئات أكسيد الحديد كانت تشير إلى اتجاهات غير متوقعة ، ولكن لفهم ما يعنيه هذا ، كانوا بحاجة إلى معرفة متى تشكلت الصخور ، ومكان وجودها في الوقت الذي تجمدت من السائل حمم بركانية.

كانت طريقة تأريخ الصخور من خلال التحليل الإشعاعي متاحة منذ أوائل القرن العشرين ، لذلك كان من السهل العثور على عمر عينات الصخور الموجودة على قاع المحيط.

ومع ذلك ، كان من المعروف أيضًا أن قاع المحيط يتحرك وينتشر بمرور الوقت ، ولم يتم حتى عام 1963 دمج معلومات الشيخوخة الصخرية مع المعلومات حول كيفية انتشار قاع المحيط لإنتاج فهم نهائي للمكان الذي كانت جزيئات أكسيد الحديد تشير إليه في الوقت الذي تجمدت فيه الحمم صخرة.

يُظهر التحليل الشامل الآن أن المجال المغناطيسي للأرض قد انعكس بنحو 170 مرة خلال المائة مليون عام الماضية. يواصل العلماء تقييم البيانات ، وهناك الكثير من الخلاف حول مدة هذه الفترات القطبية المغناطيسية الأخيرة وما إذا كانت الانعكاسات تحدث على فترات يمكن التنبؤ بها أو غير منتظمة و غير متوقع.

العلماء لا يعرفون حقا ما الذي يسبب انعكاسات المجال المغناطيسي ، على الرغم من أنها مكررة ظاهرة في التجارب المعملية على المعادن المنصهرة ، والتي ستغير أيضًا تلقائيًا اتجاهها المجالات المغناطيسية. يعتقد بعض المنظرين أن انعكاسات المجال المغناطيسي قد تكون ناجمة عن أحداث ملموسة ، مثل الصفيحة التكتونية التصادمات أو التأثيرات من النيازك الكبيرة أو الكويكبات ، ولكن هذه النظرية يتم خصمها من قبل الآخرين. من المعروف أنه يؤدي إلى الانعكاس المغناطيسي ، تنخفض قوة المجال ، ومنذ قوة لدينا المجال المغناطيسي الحالي في تراجع مستمر الآن ، يعتقد بعض العلماء أننا سنرى انعكاسا مغناطيسيا آخر في حوالي 2000 سنوات.

إذا ، كما يقترح بعض العلماء ، هناك فترة لا يوجد فيها مجال مغناطيسي على الإطلاق قبل حدوث الانعكاس ، فإن التأثير على الكوكب غير مفهوم جيدًا. يقترح بعض المنظرين أن عدم وجود مجال مغناطيسي سيفتح سطح الأرض لخطر اشعاع شمسي التي قد تؤدي إلى انقراض الحياة عالميًا. ومع ذلك ، لا يوجد حاليًا ارتباط إحصائي يمكن الإشارة إليه في السجل الأحفوري للتحقق من ذلك. حدث الانعكاس الأخير منذ حوالي 780.000 سنة ، ولا يوجد دليل يثبت وجود انقراضات جماعية للأنواع في ذلك الوقت. يجادل علماء آخرون بأن المجال المغناطيسي لا يتلاشى أثناء الانعكاسات ، ولكنه يزداد ضعفاً لبعض الوقت.

على الرغم من أن لدينا ما لا يقل عن 2000 عام لنتساءل عن ذلك ، إذا حدث انعكاس اليوم ، إلا أن أحد التأثيرات الواضحة سيكون التعطيل الجماعي لأنظمة الاتصالات. الطريقة التي يمكن أن تؤثر بها العواصف الشمسية الأقمار الصناعية والإشارات الراديوية ، فإن انعكاس المجال المغناطيسي سيكون له نفس التأثير ، ولكن بدرجة أكبر بكثير.