حقوق الصورة: ناسا
استنتج الجيولوجي الممول من مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) أن الوقت الذي يستغرقه المجال المغناطيسي للأرض لعكس القطبية هو 7000 عام تقريبًا ، لكن الوقت الذي يستغرقه حدوث الانعكاس أقصر عند خطوط العرض المنخفضة منه في خطوط العرض المرتفعة. نشر براد كليمنت من جامعة فلوريدا الدولية النتائج التي توصل إليها في عدد هذا الأسبوع من مجلة Nature. تعد النتائج خطوة كبيرة إلى الأمام في فهم العلماء لكيفية عمل المجال المغناطيسي للأرض.
أظهر المجال المغناطيسي تباينًا متكررًا ولكن مثيرًا في أوقات غير منتظمة في الماضي الجيولوجي: لقد غير اتجاهه تمامًا. إبرة البوصلة ، إذا كانت موجودة في ذلك الوقت ، لن تشير إلى القطب الجغرافي الشمالي ، ولكن بدلاً من ذلك إلى الاتجاه المعاكس. وقال كليمنت إن مثل هذه الانعكاسات القطبية توفر أدلة مهمة على طبيعة العمليات التي تولد المجال المغناطيسي.
منذ عهد ألبرت آينشتاين ، حاول الباحثون تثبيت إطار زمني ثابت يحدث خلاله انعكاسات المجال المغناطيسي للأرض. في الواقع ، كتب آينشتاين ذات مرة أن واحدة من أهم المشكلات التي لم يتم حلها في الفيزياء تتمحور حول المجال المغناطيسي للأرض. يختلف المجال المغناطيسي لكوكبنا مع الوقت ، مما يشير إلى أنه ليس سمة ثابتة أو ثابتة. بدلاً من ذلك ، تعمل بعض العمليات النشطة للحفاظ على المجال. يعتقد الجيولوجيون أن هذه العملية هي على الأرجح نوع من العمل الديناميكي الذي يولد فيه الحديد السائل المتدفق والحمل الحراري في قلب الأرض الخارجي المجال المغناطيسي.
من الصعب معرفة ما يحدث عندما يعكس المجال القطبية لأن الانعكاسات أحداث سريعة ، على الأقل على المقاييس الزمنية الجيولوجية. يمثل العثور على رواسب أو أحواض تسجل المجال في عملية الانعكاس تحديًا. ومع ذلك ، في السنوات العديدة الماضية ، تم الحصول على سجلات انتقالية قطبية جديدة في نوى الرواسب التي تم الحصول عليها من خلال برنامج حفر المحيطات الدولي ، بتمويل من NSF. وقال كليمنت إن هذه السجلات تجعل من الممكن تحديد السمات الرئيسية للانعكاسات.
قال كليمنت: "من المقبول عمومًا أنه خلال الانعكاس ، ينخفض المجال المغنطيسي الأرضي إلى حوالي 10 بالمائة من قيمته القطبية الكاملة". "بعد ضعف المجال ، تخضع الاتجاهات لتغيير 180 درجة تقريبًا ، ثم يقوى المجال في اتجاه الاستقطاب المعاكس. ومع ذلك ، لا يزال هناك قدر كبير من عدم اليقين بشأن المدة التي تستغرقها هذه العملية. على الرغم من أن هذا هو عادة السؤال الأول الذي يطرحه الناس حول الانتكاسات ، إلا أن العلماء أجبروا على الإجابة فقط بـ "بضعة آلاف من السنين".
سبب عدم اليقين هذا؟ سجلت كل عملية انتقال قطبية منشورة فترة مختلفة قليلاً ، من أقل من 1000 عام إلى 28000 عام.
قالت كارولين روبيل ، مديرة البرامج في قسم علوم المحيطات في NSF: "الآن ، من خلال الاستخدام المبتكر لقلب الرواسب في أعماق المحيطات ، أثبتت كليمنت أن أحداث انعكاس المجال المغناطيسي تحدث في أطر زمنية معينة ، بغض النظر عن قطبية الانعكاس". . "إن نوى الرواسب التي تم حفرها في الأصل لتحقيق أهداف علمية متباينة أدت إلى نتيجة ذات أهمية عالمية ، مما يؤكد على قيمة جمع النوى والحفاظ عليها والبيانات المرتبطة بها."
قام كليمنت بفحص قاعدة بيانات السجلات الانتقالية الحالية للقطبية للانعكاسات الأربعة الماضية. ووجد أن متوسط المدة الإجمالية 7000 سنة. لكنه قال إن الاختلاف ليس عشوائيا. وبدلاً من ذلك ، يتغير مع خط العرض. يستغرق تغيير الاتجاه نصف المدة في المواقع ذات خطوط العرض المنخفضة مثلما هو الحال في المواقع ذات خطوط العرض المتوسطة إلى خطوط العرض العالية. قال كليمنت: "كان اعتماد المدة على خط عرض الموقع مفاجئًا في البداية ، لكنه بالضبط كما هو متوقع في النماذج الهندسية لحقول عكسية".
المصدر الأصلي: NSF News Release
