ماذا سيحدث عندما ينتقل المجال المغناطيسي للأرض أو ينهار

2024 مؤلف: Sherilyn Boyd | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 09:38

أساسيات المغنطيسية

ونتيجة للتيارات الكهربائية المتولدة في أعماق الأرض من خلال الحركة الديناميكية ، فإن الغلاف المغنطيسي عبارة عن قوة مائعة تتغير باستمرار في القوة والتوجه.

مركز الأرض

إن قلب كوكبنا هو قلب داخلي صلب يتكون في معظمه من الحديد وهو بحجم القمر. الجو حار جدا (9000 درجة فهرنهايت إلى 13000 درجة فهرنهايت أو حوالي 5000 درجة مئوية إلى 7200 درجة مئوية) لدرجة أن درجة حرارته تساوي درجة "سطح" الشمس ، ولكنها تظل صلبة بسبب الضغط المشترك لكل شيء فوقه. سحبت نحوه بالجاذبية.

تحيط هذه النواة الداخلية الصلبة بطبقة ثانية مصنوعة أساسًا من سبيكة من الحديد والنيكل. تقريبا مثل الساخنة (7200 درجة فهرنهايت إلى 9000 درجة فهرنهايت أو حوالي 4000 درجة مئوية إلى 5000 درجة مئوية) ولكن تحت ضغط أقل قليلا ، وهذا جوهر الخارجي هو السائل.

يوجد حول الطبقة الخارجية طبقة ساخنة من الصخور الكثيفة ، تدعى الوشاح ، "تتدفق مثل الأسفلت تحت وزن ثقيل". عند درجات حرارة تتراوح من 1600 درجة فهرنهايت (871 درجة مئوية) ، حيث تقابل القشرة الأرضية ، إلى 4000 درجة F (2204 ° C) ، حيث تلتقي بالنواة الخارجية ، فهي باردة نسبياً مقارنة بجيرانها الأعمق والأكثر كثافة.

التيارات الكهربائية

التفاوت في درجة الحرارة بين النواة الداخلية والوشاح يجعل الأرض تصبح مغناطيسًا عملاقًا. كما تم توضيحه مؤخرًا:

يجب أن يكون هناك فارق يبلغ 2،700 درجة فهرنهايت (1500 درجة مئوية) بين النواة الداخلية والوشاح من أجل تحفيز "الحركات الحرارية" التي - إلى جانب دوران الأرض - تخلق المجال المغناطيسي.

هذه الحركات الحرارية للسائل المتدفق تحفز التيارات الكهربائية التي بدورها تخلق الغلاف المغناطيسي:

لتوليد حقل مغناطيسي يحدث يجب أن تتحقق عدة شروط: 1. يجب أن يكون هناك سائل موصل ؛ 2. يجب أن تكون هناك طاقة كافية لتسبب تحرك السائل بسرعة كافية ومع نمط التدفق المناسب ؛ 3. يجب أن يكون هناك حقل مغنطيسي "بذرة" … هناك طاقة كافية [في الجوهر الخارجي] لدفع الحمل ، و… إلى جانب دوران الأرض ، إنتاج نمط التدفق المناسب … يعمل الحقل الحالي [للشمس] كما حقل البذور. عندما يمر تيار من الحديد المصهور خلال الحقل المغناطيسي الحالي [للشمس] ، يتم توليد تيار كهربائي … سيخلق الحقل الكهربائي المنشأ حديثًا مجالًا مغناطيسيًا …

المجال المغناطيسي في الجريان

وبالنظر إلى سيولة النظام ، من المنطقي أن المجال المغناطيسي ليس ثابتًا ثابتًا ، بل تغيرات في قوته واتجاهه وأقطابه.

اتجاه

منذ أن تم تحديده لأول مرة في عام 1831 من قبل جيمس روس ، تحرك القطب الشمالي المغناطيسي أكثر من 600 ميل ، وفي السنوات الأخيرة ، تسارع هذا التغيير من "سرعة متوسطة تبلغ 10 كيلومترات في السنة… إلى 40 كيلومترًا في السنة. "ومن المتوقع أن ينتقل من موقعه الحالي في أمريكا الشمالية إلى آسيا في غضون بضعة عقود.

قوة التراجع

على مدار 200 عام الماضية ، "ضعفت الحقول المغناطيسية بحوالي 15٪." بما أن المجال المغناطيسي يحمي سطح الأرض من بعض الإشعاع ، "التوهجات وموجات الكتل الاكليلية من الشمس" ، كان الحقل يختفي تمامًا ، يمكن أن تكون هناك عواقب مأساوية:

الإشعاع على مستوى الأرض سيزيد… تسبب المزيد من الوفيات بسبب السرطان… لكن بشكل طفيف… انهيار الشبكة الكهربائية من العواصف الشمسية الشديدة خطر كبير… [و] مناخ الأرض يمكن أن يتغير أيضًا…. اقترحت بعض دراسات المضاربة أنه مع ضعف المجال المغناطيسي للأرض ، يمكننا أن نرى زيادة في التغطية السحابية في طبقة التروبوسفير وزيادة في ثقوب الأوزون القطبي….

القطب عكسي

جزء من النظام الطبيعي ، على مدى السنوات العشرين الماضية ، انقلبت القطبين ، في المتوسط ، كل 200،000-300،000 سنة. ومع ذلك، لقد تأخرنا طويلاً عن الانعكاس على المدى الطويل ، حيث أن آخر مرة حدثت منذ حوالي 780.000 سنة.

على الرغم من أن العلماء ليسوا متأكدين ، يعتقد البعض أن قلاب القطب مرتبط بالحمل داخل القلب ، حيث "مكونات أخف ، مثل الأكسجين ، الكبريت ، والسيليكون… يرتفع مثل الرواسب على أرضية المحيط ، وهذه "السقوط" تصعد من القلب إلى سطح الوشاح ، وهو غير متساو مثل تضاريس سطح الأرض. عندما تجمع ما يكفي من الرواسب ، فإنها تسقط مثل الانهيار الجليدي ، في القلب الخارجي ، وبالتالي تبريدها. بعض النظريات مفادها أن "الانهيارات الجليدية الضخمة من الـ CMB يمكن أن تعطل الجيودينامو وتؤدي إلى انهيار حقل ثنائي القطب في الكرة الأرضية [ثنائي القطب]."

عكس بطيئة

من خلال تمييزه عن التوقيعات المغنطيسية الموجودة على الصخور والرواسب ، يعرف العلماء اليوم أن الأعمدة تقوم بشكل روتيني بتبديل الأماكن. بالنسبة لتلك الانعكاسات التي استمرت 200000 سنة أو أكثر ، يحدث التغيير على مدى 1000 إلى 10،000 سنة:

إنها ليست حركة مفاجئة ، ولكنها عملية بطيئة ، تصبح خلالها شدة المجال ضعيفة ، ومن المحتمل أن يصبح الحقل أكثر تعقيدًا وقد يظهر أكثر من قطبين لفترة من الزمن ، ثم يتراكم في القوة ويحاور في الاتجاه المعاكس.

بالنظر إلى قوة الحقل المتضائلة خلال القرنين الماضيين ، يعتقد بعض العلماء أننا نقترب من فاصل آخر طويل الأجل. يقلل الكثير من الخطر على البشر ، مشيرا إلى أن الغلاف المغناطيسي نادرا ما يختفي ، لذلك تبقى الحياة على الأرض محمية إلى حد كبير أثناء الانعكاس.

ومع ذلك ، إذا كان الحقل المغنطيسي ضعيفًا إلى حد كبير ، فيمكننا (ربما) أن نكون في مشكلة. في الواقع ، لقد رأى بعض الباحثين أن هناك "صلة مباشرة بين زوال إنسان نياندرتال… وانخفاض كبير في كثافة المجال المغنطيسي الأرضي حدث بالضبط في نفس الفترة."

الانتكاس السريع

في السنوات الأخيرة ، وجد العلماء أدلة على أن تحولات القطب المغناطيسي يمكن أن تحدث بسرعة كبيرة ، على الرغم من أنه ليس من الواضح ما إذا كانت عادة ما تؤدي إلى انتكاسات كاملة.

في أواخر الستينات من القرن الماضي بالقرب من قرية لاسكامب في منطقة ماسيف الوسطى في فرنسا ، وجد العلماء أدلة غير مكتملة أدت بهم إلى الاعتقاد بأن الانقلاب المغناطيسي السريع للغاية وقصير الأجل حدث منذ 41000 عام فقط (في الوقت الذي اختفى فيه إنسان نياندرتال أوروبا).

تم العثور على أدلة أخرى على التحول السريع للقطب في عام 1995 في الحمم العميقة في جبل ستينز بولاية أوريغون. هناك ، أشارت بلورات مغناطيسية في الصخور إلى حدوث تحول مغناطيسي فائق السرعة ، وهو تحرك تتحرك فيه القطبين "بسرعة تزيد عن 10000 مرة من المعدل الطبيعي ، عند ست درجات في اليوم".

عند هذا المعدل المفاجئ ، يمكن أن يحدث تحول مغناطيسي كامل في الشهوربدلاً من آلاف السنين ، كان العديد من العلماء متشككين بشكل مفهوم - هذا إلى أن تم العثور على أدلة إضافية على التقلبات قصيرة المدى في عام 2010 في Battle Mountain ، نيفادا ، حيث تم الكشف عن أن "المجال المغناطيسي تحرك بمقدار 53 درجة في واحد عام."

حتى في الآونة الأخيرة ، في عام 2012 ، قام العلماء بإعادة زيارة حدث لاسكامب ، وهذه المرة لفحص نوى الرسوبيات من البحر الأسود وكذلك بيانات أخرى من جنوب المحيط الهادئ وشمال المحيط الأطلسي ، وكانت نتائجهم ملحوظة:

الهندسة الحقلية للقطبية المعكوسة ، مع خطوط الحقل التي تشير إلى الاتجاه المعاكس بالمقارنة مع تكوين اليوم ، وتدوم فقط 440 عامًا تقريبًا ، وكانت مرتبطة بقوة حقل لم تكن سوى ربع حقل اليوم…. خلال هذه الفترة ، كان الحقل أضعف حتى ، مع 5 ٪ فقط من شدة المجال اليوم. ونتيجة لذلك ، فقدت الأرض تماما تقريبا درع الحماية ضد الأشعة الكونية الصعبة ، مما أدى إلى زيادة التعرض للإشعاع بشكل كبير.

على الرغم من عدم وجود دليل مباشر على وجود علاقة سببية ، كشفت أيضًا نوى رسوبيات البحر الأسود عن وجود "سيناريوهين متطرفين" آخرين في نفس الوقت تقريبًا:

التغيرات المناخية المفاجئة العديدة خلال العصر الجليدي الأخير [كانت تحدث جنباً إلى جنب]… أكبر ثوران بركاني في نصف الكرة الأرضية الشمالي في المائة ألف عام الماضية… بالقرب من نابولي ، إيطاليا… [وانعكاس] قصير وسريع للحقل المغناطيسي للأرض.