يقول العلماء إن الأقطاب المغناطيسية للأرض (على الأرجح) ليست على وشك الانقلاب

كشفت دراسة جديدة أن المجال المغناطيسي الأرضي للأرض ، الذي حذر العلماء منه منذ مئات السنين ، ليس على وشك الانقلاب فجأة بعد كل شيء.

يبدو الآن أن القطب الشمالي المغناطيسي سيبقى في الشمال والقطب الجنوبي المغناطيسي سيبقى في الجنوب – على الأقل لبضعة آلاف من السنين أو نحو ذلك.

قال عالم الجيولوجيا أندرياس نيلسون من جامعة لوند السويدية في رسالة بالبريد الإلكتروني: “من منظور الزمن الجيولوجي ، نحن حاليًا في فترة مجال مغناطيسي أرضي قوي للغاية”. “لذلك هناك طريق طويل لنقطعه قبل انعكاس القطبية.”

نيلسون هو المؤلف الرئيسي للبحث نشرت هذا الشهر من قبل الأكاديمية الوطنية للعلوم التي درست ضعفًا كبيرًا في المجال المغنطيسي الأرضي المعروف باسم شذوذ جنوب المحيط الأطلسي ، أو SAA.

تشير الدراسة إلى أن المجال المغناطيسي للأرض يزداد ضعفاً منذ البداية المراصد الجيومغناطيسية تأسست في أربعينيات القرن التاسع عشر ، بينما نما ضعف SAA بشكل أكبر خلال ذلك الوقت.

أدى ذلك ببعض العلماء إلى وضع نظرية مفادها أن المجال المغنطيسي الأرضي يتناقص بقوة قبل أن يعكس الاتجاه تمامًا – وهو أمر فعلته عدة مرات في الماضي ، وفقًا لطبقات الصخور التي تم وضعها على مدى ملايين السنين والتي تُظهر انعكاسات سابقة.

لكن البحث الجديد وجد أن شذوذات مغنطيسية أرضية كبيرة حدثت من قبل ، ومؤخراً نسبيًا في الزمن الجيولوجي ، دون التسبب في انعكاس المجال.

قال نيلسون إن هذه الحالات الشاذة تتلاشى عادةً بعد بضع مئات من السنين – وليس هناك ما يشير إلى أن SAA ستكون مختلفة.

درس نيلسون وزملاؤه كيف تغير المجال المغناطيسي للأرض على مدار الـ 9000 عام الماضية من خلال النظر إلى الحديد في الصخور البركانية ورواسب المحيطات وفي بعض الحالات المصنوعات الأثرية المحترقة.

وتشمل هذه الأواني الفخارية التي تم إطلاقها في أفران قديمة منذ آلاف السنين ، والتي تحتوي في بعض الأحيان على كميات صغيرة من خام الحديد يسمى أكسيد الحديد الأسود. قال نيلسون إن المغنتيت فقد محاذاته عندما تم تسخينه في عملية إطلاق النار ، وأصبحت الحبيبات ممغنطة مرة أخرى بواسطة المجال المغنطيسي الأرضي عندما تبرد ، مما أدى إلى تسجيل قوة المجال ، على حد قول نيلسون.

تُظهر الدراسة أن الحالة الحالية للحقل المغناطيسي للأرض مشابهة لحوالي 600 قبل الميلاد ، عندما سيطرت عليها نقطتا ضعف كبيرتان فوق المحيط الهادئ.

قال نيلسون إن الشذوذ حول المحيط الهادئ تلاشى على مدى الألف عام اللاحقة ، ومن المحتمل أن يكون SAA كذلك – ربما في حوالي 300 عام ، تاركًا مجالًا مغناطيسيًا أرضيًا أقوى وأكثر قوة.

من المحتمل ألا يكون انعكاس المجال المغناطيسي الأرضي كارثيًا ، لكنه سيكون بالتأكيد غير مريح.

يعتقد العلماء أن هذا المجال ناتج عن تدفق الحديد المنصهر في قلب الأرض ، على بعد حوالي 1800 ميل تحت السطح. إنه بمثابة درع ضد الإشعاع الشمسي القاتل ، كما أنه يجعل البوصلات المغناطيسية تعمل.

أظهرت الدراسات الجيولوجية أن المجال المغنطيسي الأرضي قد انعكس 10 مرات في آخر 2.6 مليون سنة فقط. كانت آخر مرة منذ حوالي 780.000 عام – حدث يُعرف باسم انعكاس Brunhes-Matuyama.

ولكن على الرغم من أن العملية مرتبطة بالحركات في اللب المنصهر ، إلا أنها غير مفهومة جيدًا – والعلماء ليسوا متأكدين من موعد حدوث الانعكاس التالي.

أوضح أدريان موكسوورثي ، أستاذ الأرض ومغناطيسية الكواكب في إمبريال كوليدج لندن ، والذي لم يشارك في الدراسة: “ينعكس المجال المغناطيسي للأرض في المتوسط ​​كل 300 إلى 400 ألف سنة”. “لكنها فوضوية. إنه غير منتظم. كانت هناك فترات لم يتراجع فيها لما يصل إلى 30 مليون سنة ، لكننا مستحقين نوعًا ما “.

وقال إن السجلات الجيولوجية للانعكاسات السابقة تظهر أن المجال المغناطيسي للأرض قد يستغرق ما بين 500 إلى 2000 عام لكي ينعكس تمامًا عن طريق النمو بشكل أضعف تدريجيًا في الاتجاه السائد ، وأقوى تدريجيًا في الاتجاه المعاكس.

يلاحظ Muxworthy أنه في حين أن أنظمة الملاحة الحديثة ، مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، تعتمد الآن على الأقمار الصناعية المدارية ، فإن الأقمار الصناعية الملاحية نفسها لا تزال تعتمد على المجال المغنطيسي الأرضي لمحاذاةها.

وقال إنه من المحتمل أيضًا أن تتضرر الأقمار الصناعية في المدارات المنخفضة التي يتوقعها المجال المغناطيسي للأرض حاليًا بسبب كميات أكبر من الإشعاع الشمسي أثناء انعكاس المجال ، على الرغم من أنه يمكن حمايتها بجعلها أثقل.

وقال إن المجال المغنطيسي الأرضي في أضعف حالاته سيكون حوالي 20 في المائة مما هو عليه الآن ، مما قد يؤدي لبعض الوقت إلى زيادة الإشعاع الشمسي على السطح ، على الرغم من أنه ربما لا يكون كافياً للتأثير على الحياة هناك.

ومع ذلك ، فإن أحد الآثار الجانبية الغريبة لانعكاس المجال الكامل هو أن الشفق القطبي المذهل الذي يحدث الآن بشكل رئيسي فوق القطبين سيحدث في جميع أنحاء العالم.

قال موكسوورثي: “سيكون في الواقع أمرًا مثيرًا للغاية”. “مثلما نحصل الآن على الشفق القطبي الشمالي والجنوبي ، كنا نراهم في جميع خطوط العرض ، بما في ذلك فوق خط الاستواء.”

يحذر نيلسون من أنه بينما تشير دراسته عن شذوذ جنوب الأطلسي إلى أنه سيتلاشى دون مشاكل في غضون بضع مئات من السنين ، لا يزال هناك احتمال أن يبدأ المجال المغناطيسي للأرض في الانعكاس على أي حال ، على الرغم من أن العلماء لا يرون أي علامة على ذلك.

لكنه قال: “يمكننا بالتأكيد أن نكون مخطئين”.