-
واژگونی قطبی نزدیک است
قطب مغناطیسی شمال زمین در حال جابه جایی و ضعیف شدن است. البته این به هیچوجه اتفاق تازه ای نیست اما به نظر می رسد دانشمندان به کشف
علت و چگونگی این تغییرات نزدیک شده اند؛ تغییراتی که هربار در نهایت به تغییر جهت میدان مغناطیسی زمین منجر می شود.
در واقع بررسی های اخیر درباره گدازه های آتشفشانی باستانی باعث شده است تا دانشمندان به درک بهتری از آنچه میدان مغناطیسی زمین را تولید و کنترل می کند
و حتی عاملی که تغییر جهت های گاه و بیگاه این میدان را رقم می زند، دست یابند. میدان مغناطیسی اصلی زمین که توسط جریان های «آشفته» (Turbulent) درون
اعماق توده آهن گداخته هسته خارجی زمین به وجود می آید، به شکل دوره ای تغییر جهت می دهد. در واقع این تغییر جهت به شکلی است که سوزن قطب نما به جای
شمال، جنوب را نشان خواهد داد. این واژگونی های قطبیت از زمان پیدایش زمین تاکنون صدها بار و در فواصل زمانی نامنظم، در تاریخ این سیاره رخ داده است که آخرین
آنها به ۷۸۰ هزار سال پیش برمی گردد. اما با وجود چنین قدمتی دانشمندان هنوز تلاش می کنند که از چرایی و چگونگی آن سر در آورند.
بررسی های اخیر انجام شده بر صخره های آتشفشانی باستانی که در شماره ۲۶ سپتامبر ژورنال Science منتشر شد، نشان می دهد ممکن است منبع میدان مغناطیسی
دومی نیز در کار باشد که این میدان دوم می تواند در تعیین اینکه آیا میدان اصلی تغییر جهت می دهد یا نه و نیز چگونگی آن، موثر باشد. براد سینگر (B.Singer)، استاد
زمین شناسی در دانشگاه ویسکانسین مدیسون ایالات متحده، در این باره می گوید «این میدان دوم که به نظر می رسد از درون هسته سطحی و درست زیر لایه جبه زمین
سرچشمه می گیرد، زمانی خودش را نشان می دهد که میدان مغناطیسی اصلی شمال جنوب زمین رو به ضعف می گذارد؛ رفتاری که درست پیش از تغییر جهت
میدان مغناطیسی اصلی زمین، از آن سر می زند.» سینگر همراه با کنت هافمن (K.Hoffman)، دیرین مغناطیس شناسی که ۳۰ سال گذشته را به تحقیق درباره
واژگونی میدان مغناطیسی زمین گذرانده است، به منظور بررسی الگوهای میدان مغناطیسی زمین در گذشته، گدازه های آتشفشانی باستانی در مناطق غربی
آلمان و جزیره ای موسوم به تائیتی در بخش های جنوبی اقیانوس آرام را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. خاصیت مغناطیسی مواد معدنی سرشار از آهن موجود در
گدازه های داغ باعث می شود این گدازه های سیال در امتداد میدان مغناطیسی غالب قرار بگیرند و پس از سرد و سخت شدن گدازه ها نیز به همان شکل بمانند.
به گفته سینگر «در واقع زمانی که گدازه های آتشفشانی و جریان مواد مذاب پس از فوران در امتداد میدان مغناطیسی زمین سرد و سخت شوند، درست مثل
حافظه ای عمل می کنند که جهت میدان مغناطیسی در زمان سرد شدن را در خود حفظ خواهند کرد. از بین رفتن این اطلاعات در گدازه هایی که سرد و سخت
شده اند بسیار دشوار خواهد بود. به این ترتیب می توان اطلاعات ثبت شده ای از وضعیت جهت میدان مغناطیسی باستان در زمین را در اختیار داشت.» هافمن
که در هر دو دانشگاه ویسکانسین مدیسون و دانشگاه پلی تکنیک ایالتی کالیفرنیا فعالیت می کند، و سینگر، تحقیقات شان را بیشتر روی صخره هایی متمرکز
کرده اند که حاوی شواهدی از روزگاری باشند که میدان مغناطیسی اصلی شمال جنوب در حال ضعیف شدن بوده است؛ نشانه ای که احتمالا تغییر جهت میدان
مغناطیسی را در پی دارد. این دو دانشمند با تعیین دقیق سن گدازه های آتشفشانی توانستند از تلاش های متعدد میدان هسته ضعیف در واژگونی جهت
میدان اصلی به هنگام ضعیف شدن این میدان در طول یک میلیون سال گذشته نقشه ای تهیه کنند. ضعیف شدن میدان مغناطیسی اصلی زمین در خلال این
دوره های زمانی باعث شد تا پرده از وجود «قطب های مجازی» برداشته شود. در واقع این قطب های مغناطیسی مجازی، مناطقی با خاصیت مغناطیسی قوی اند
که در میدان هسته سطحی وجود دارند. سینگر در این باره می گوید «برای مثال اگر در زمان وقوع این فوران های کهن در تائیتی بودید، سوزن قطب نمای تان نه
قطب شمال را نشان می داد و نه قطب جنوب، بلکه استرالیا را نشانه می رفت.»
این دانشمندان معتقدند که میدان هسته سطحی می تواند در تعیین این مسئله که آیا جهت قطبیت میدان مغناطیسی اصلی موقع ضعیف بودن این میدان می چرخد
یا اینکه می تواند بدون واژگون شدن قدرتش را بازیابد، نقش داشته باشد. هافمن در این باره می گوید «کلید درک آنچه در هسته زمین به هنگام ضعیف شدن میدان
مغناطیسی اصلی تا جایی که بتواند به راستی جهتش را تغییر دهد، رخ می دهد را می توان در نقشه هایی از این میدان یافت که در حالت های گذار تهیه شده باشد.»
شواهد فعلی حکایت از آن دارند که ما در حال نزدیک شدن به یکی از این حالت های گذار هستیم، چرا که به گفته هافمن «میدان مغناطیسی اصلی، نسبتا ضعیف و
قدرتش به سرعت رو به کاهش است.» در حالی که آخرین واژگونی قطبیت در میدان مغناطیسی زمین چند صد هزار سال پیش رخ داد اما سینگر و هافمن بر این باورند
که واژگونی بعدی تنها ظرف چند هزار سال آینده رخ خواهد داد. سینگر در این باره می گوید «بایگانی های تاریخی در حال حاضر نشان می دهند که قدرت میدان مغناطیسی
اصلی زمین با سرعت بسیار زیادی در حال سقوط است. تجزیه و تحلیل های ما پیش بینی می کند که میدان مغناطیسی اصلی زمین در ۱۵۰۰ سال دیگر به حدی ضعیف
می شود که تاکنون هرگز نبوده است و به طور قطع ما با حالت واژگونی قطبیت مواجه خواهیم شد.» سینگر در ادامه افزود «در واقع هدف اصلی ما از تحقیقات اخیر این است
که بتوانیم قابلیت پیش بینی مان در باره تشخیص نشانه های واژگونی قطبیت بعدی و پیامدهای آن را افزایش دهیم.» بخش عمده ای از تحقیقات سینگر و هافمن تحت
حمایت مالی «بنیاد ملی علوم» ایالات متحده قرار داشت.
