قطب های زمین به زودی جابجا می شوند؟
میدان مغناطیسی زمین طبق روال میلیون ها سال که از عمرش می گذرد، باز هم در حال تغییر است و قطب های شمال و جنوب جای خود را با هم عوض خواهند کرد و البته گویا این اتفاق رایج تر از چیزی است که فکر می کردیم.
درست جایی زیر پای ما و در اعماق زمینی که روی آن زندگی می کنیم، فلزات مذاب میدان مغناطیسی زمین را ایجاد می کنند، اما در این میان جالب توجه است که بدانیم در زمان هایی میدان مغناطیسی برعکس می شود و قطب ها جای خود را با هم عوض می کنند؛ یعنی قطب شمال تبدیل به قطب جنوب می شود و قطب جنوب تبدیل به قطب شمال.
اینکه چه موقع تغییر قطب های زمین رخ می دهد و علت آن چیست، کماکان رازی سر به مهر باقی مانده است. در این مقاله شما می توانید با آخرین یافته های دانشمندان در این زمینه آشنا شوید.
یافته های جدید محققان نشان می دهد که میان میدان مغناطیسی زمین و بخش هایی که از کف اقیانوس ها و لایه سطحی زمین به درون مواد هادی لایه میانی نفوذ می کند، رابطه ای وجود دارد؛ فرآیندی که آن را با نام فرورانش می شناسیم. این رابطه نه تنها کمک می کند بفهمیم چند بار میدان مغناطیسی زمین طی یک دوره مشخص تغییر می کند، بلکه به ما در تشخیص سرعت حرکت لایه میانی (mantle) نیز کمک می کند. داشتن اطلاعات در مورد حرکت لایه میانی از این جهت اهمیت دارد که این لایه باعث ایجاد زمین لرزه ها، آتشفشان ها و رشته کوه ها می شود. مواد مذاب لایه میانی به انقراض ها و تغییرات بزرگ زمین می انجامد و اگر بتوانیم تغییرات این لایه را به خوبی درک کنیم، آن وقت دید خوبی از تاثیرات به وجود آمده روی گونه ها در بازه های طولانی زمان بدست خواهیم آورد.
فعالیت های باستانی مغناطیسی هسته
میدان مغناطیسی زمین میلیاردها سال دوام داشته و قطب های مغناطیسی آن بارها تغییر کرده است. از آنجایی که این میدان مغناطیسی، اثر مغناطیسی به جای مانده در بسیاری از سنگ هایی که سطح زمین را شکل داده اند، به جا می گذارد، می توانیم رکورد پالئو مغناطیسی از چگونگی تغییر قطب های میدان مغناطیسی زمین را در گذر زمان داشته باشیم. ما همچنین می دانیم که نرخ تغییر قطب های مغناطیسی زمین با چه قدرت و سرعتی تغییر کرده است. در یکصد میلیون سال گذشته نرخ تغییر نسبت به میلیون ها سال پیش از آن کمتر بوده است و این موضوع رازی سر پوشیده باقی مانده است، چرا نرخ تغییر قطب های زمین متغیر است.
میدان مغناطیسی زمین در هسته خارجی مایع توسط فرآیندی مثل دینام تولید شده است؛ فرآیندی که حرکت مایعات هادی الکتریسیته را به انرژی مغناطیسی تبدیل می کند. این فرآیند در اصل به دینام در چراغ قوه هایی که با نیروی دست و چرخش یک اهرم شارژ می شوند، شبیه است. به همین خاطر هسته زمین نسبت به نرخ از دست دادن حرارت لایه میانی حساس است. وقتی لایه های سرد فرورانده شده (subducted) به لایه میانی می رسند، باعث افزایش نرخ سرد شدن هسته و در نتیجه سرعت بخشیدن مواد مذاب درون آن می شوند. طبق مدل های عددی، این حرکت های اضافه سبب افزایش نرخ تغییر قطب می شوند. به همین خاطر شاید علت افزایش تغییر قطب ها افزایش فرورانش ها در سطح باشد. اگر این فرضیه درست باشد، انتظار داریم تاخیر زمانی میان فرورانش و نرخ تغییر قطب ها وجود داشته باشد؛ زیرا این تخته ها (اسلب ها) راه طولانی تا رسیدن به هسته و اثرگذاری روی آن در پیش دارند.
وقتی شار فرورانش، داده های نرخ تغییر قطب های مغناطیسی و فرکانس عمر زیکرون ها را به صورت آماری تحلیل و آنالیز می کنیم به ارتباط قابل توجهی میان سطح تا هسته می رسیم؛ ارتباطی که تاخیر زمانی 120 میلیون ساله را نشان می دهد. به همین خاطر احتمال می رود که میدان مغناطیسی زمین با فرو رفتن تخته های لیتوسفر تحت تاثیر قرار بگیرد.
البته باید بدانیم که این ارتباط و نتیجه بدست آمده کامل نیست و حتی اگر کامل هم باشد، فاکتورهای دیگری نیز در این مبحث دخیل هستند. با این حال یافتن چنین نتیجه ای خوشحال کننده است؛ زیرا با انتظارات از نحوه کارکرد اعماق زمین همخوانی دارد و تاخیر زمانی نشان داده شده در اینجا چیزی نزدیک به حدس و گمان های قبلی است. از طرفی دیگر، این نتایج تخمینی منحصر به فرد نیز برای ما به همراه دارد؛ به دلیل کم شدن شار فرورانش ها در 120 میلیون سال گذشته، انتظار می رود نرخ تغییر قطب های میدان مغناطیسی زمین در 120 میلیون سال آینده کمتر می شود.
این چالش ها که در حال حاضر با آن مواجهیم، اکنون نتایجی درباره سرعت حرکت لایه میانی را برای ما حاصل کرده است. اگر بتوانیم فرآیندهای قدیمی و عمیق را که به زمین لرزه ها، آتشفشان ها و ایجاد کوهستان ها منجر شده اند، بشناسیم، می توانیم دید بهتری از پدیده های ژئولوژیکی بدست آوریم؛ پدیده هایی که زندگی هر روزه ما را تحت تاثیر قرار می دهند.
وارونگی قطب های زمین چه آثاری به دنبال دارد؟
پایان دنیا شاید با چند حادثه اتفاق بیفتد که عده ای معتقدند یکی از این حوادث که به پایان یافتن زندگی روی زمین منجر می شود، تغییر قطب های میدان مغناطیسی زمین است؛ زمانی که قطب شمال و جنوب جای خود را عوض می کنند و تغییرات بسیار زیادی در حین این رویداد که احتمالاً قرن ها به طول می انجامد، رخ می دهد. زمین لرزه های شَدید، تغییرات شَدید آب و هوایی و انقراض گونه های گیاهی و جانوری، چیزهایی هستند که برخی برای زمان تغییر قطب های میدان مغناطیسی زمین پیش بینی می کنند.
آخرین تغییر قطب های میدان مغناطیسی زمین 780 هزار سال پیش و در عصر حجر روی داده است و اکنون شواهدی وجود دارد که نشان می دهد سیاره زمین ممکن است به زودی تغییر قطب در میدان مغناطیسی اش را تجربه کند. البته باید بدانیم فرآیند تغییر قطب ها، فرآیندی ناگهانی نیست و چیزی بین هزار تا ده هزار سال طول می کشد. برخی دانشمندان معتقدند که انقراض موجودات زنده روی زمین در چنین شرایطی رخ نمی دهد و با وجود ضعیف شدن میدان مغناطیسی، اما اتمسفر زمین باعث حفظ موجودات می شود. برخی دیگر نیز معتقدند که بدون شک فناوری های امروز ما در چنین شرایطی به خطر می افتند. همین حالا هم طوفان های خورشیدی به ماهواره ها آسیب می زند، باعث قطع برق می شود و در ارتباطات رادیویی اختلال ایجاد می کند. این اتفاقات نامطلوب مسلماً با ضعیف شدن میدان مغناطیسی زمین، شدت بیشتری پیدا می کند و به همین خاطر از هم اکنون باید به دنبال راه حل هایی جایگزین بخصوص در عرصه فناوری بود.
منابع
مقاله علمی و آموزشی «قطب های زمین به زودی جابجا می شوند؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا مقاله مریم فانی در مجله دانشمند، به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.
