Dünyanın manyetik alanının ne kadar hızlı değiştiği uzun zamandır bir sırdı. Andrey VP / Shutterstock
Sıvı demir çekirdeğinde ayaklarımızın 3,000 km altında üretilen Dünya'nın manyetik alanı, gezegenimizdeki yaşam için çok önemlidir. Bizi atmosferi ve uyduları güneş radyasyonundan koruyan elektromanyetik bir battaniyeye sararak uzaya uzanıyor.
Ancak manyetik alan sürekli değişiyor hem gücü hem de yönü ile geçmişte dramatik değişiklikler geçirmiştir. Bu içerir manyetik kutupların esrarengiz dönüşlerigüney kutbu kuzey kutbu olurken, tersi de doğrudur.
Uzun süredir devam eden bir soru, alanın ne kadar hızlı değişebileceğidir. Yeni çalışmamız, Nature Communications'da yayınlandı, bazı cevaplar ortaya çıkardı.
Manyetik alandaki hızlı değişiklikler büyük ilgi çekicidir, çünkü sıvı çekirdekteki erimiş demir okyanusunun en aşırı davranışını temsil ederler. Gözlenen değişiklikleri çekirdek süreçlere bağlayarak, gezegenimizin erişilemeyen başka bir bölgesi hakkında önemli bilgileri öğrenebiliriz.
Tarihsel olarak, Dünya'nın manyetik alanındaki en hızlı değişiklikler ters kayıtlarla ilişkiliher milyon yılda birkaç kez düzensiz aralıklarla ortaya çıkar. Ancak, gerçek geri dönüşlerle ilişkili verilerin herhangi birinden çok daha hızlı ve daha yeni alan değişiklikleri keşfettik.
Manyetik ters çevirme. NASA.
Günümüzde uydular, navigasyon kayıtları ve yer tabanlı gözlemevleri ile tamamlanan alandaki ve alandaki değişiklikleri izlemeye yardımcı olmaktadır. Bu bilgi, modern alandaki değişikliklerin yılda yaklaşık onuncu derece civarında oldukça göze çarptığını ortaya koyuyor. Ancak, alanın var olduğunu bildiğimiz halde en az 3.5 milyar yıl400 yıl önceki davranışları hakkında fazla bir şey bilmiyoruz.
Antik alanı izlemek için, bilim adamları tortular, lav akışları ve insan yapımı eserler tarafından kaydedilen manyetizmayı analiz eder. Çünkü bu malzemeler, soğuduklarında (lavlar için) veya kara kütlelerine (çökeltiler için) eklendiklerinde Dünya alanının imzasını kaydeden mikroskopik manyetik taneler içerir. Yaklaşık 800,000 yıl önce son kutupların tersine çevrildiği sırada İtalya'nın merkezindeki tortu kayıtları nispeten hızlı saha değişiklikleri önermek yılda bir dereceye ulaşıyor.
Bununla birlikte, bu tür ölçümler sonuçlarla son derece zordur hala tartışılıyor. Örneğin, çökeltilerin manyetizmalarını edinme sürecinde belirsizlikler vardır.
Geliştirilmiş ölçümler
Araştırmamız, saha üretim sürecinin fiziğine dayalı bilgisayar modellerini kullanarak farklı bir yaklaşım izlemektedir. Bu, son 100,000 yıla yayılan Dünya'nın manyetik alanındaki küresel varyasyonların, tortular, lavlar ve artefaktlardan alınan ölçümlerin bir derlemesine dayanarak yakın zamanda yayınlanan bir yeniden yapılandırılması ile birleştirilmiştir.
Bu, Dünya'nın manyetik alanı yönündeki değişikliklerin yılda on dereceye kadar olan oranlara ulaştığını göstermektedir - şu anda bildirilen en hızlı varyasyonlardan on kat daha büyük.
Jeomanyetik alan yönündeki en hızlı değişiklikler yaklaşık 39,000 yıl önce meydana geldi. Bu kayma, Orta Amerika'nın batı kıyısındaki kapalı bir bölgedeki yerel olarak zayıf bir alanla ilişkilendirildi. Etkinlik, küresel “Laschamp Gezisi”- yaklaşık 41,000 yıl önce manyetik kutupların geri dönmeden önce coğrafi kutuplardan kısa bir süre uzaklaştığı Dünya'nın manyetik alanının“ başarısız bir ters dönüşü ”.
En hızlı değişikliklerin manyetik alanın lokal zayıflaması ile ilişkili olduğu görülmektedir. Modelimiz, bunun yoğun manyetik alan yamalarının sıvı çekirdeğin yüzeyi boyunca hareket etmesinden kaynaklandığını göstermektedir. Bu yamalar daha düşük enlemlerde daha yaygındır, bu da gelecekteki hızlı yön değişiklikleri arayışlarının bu alanlara odaklanması gerektiğini göstermektedir.
Toplumun etkisi
Tersine çevirme gibi manyetik alandaki değişiklikler muhtemelen yaşam için bir tehdit oluşturmaz. İnsanlar dramatik Laschamp gezisinden geçmeyi başardılar. Bugün, tehdit esas olarak elektronik altyapıya olan güvenimize bağlı. Manyetik alan ve gelen güneş radyasyonu arasındaki etkileşimden kaynaklanan jeomanyetik fırtınalar gibi uzay hava olayları uydu iletişimini, GPS ve güç şebekelerini bozabilir.
Bu rahatsız edici - uzay-hava olayı nedeniyle ABD güç şebekesinin çökmesinin ekonomik maliyeti tahmin edildi yaklaşık bir trilyon dolar. Tehdit, uzay havasının yüksek öncelik İngiltere ulusal risk siciline.
Uzay havası olayları manyetik alanın zayıf olduğu bölgelerde daha sık görülür - alan hızla değiştiğinde bildiğimiz bir şey olabilir. Ne yazık ki, bilgisayar simülasyonları alan kuvvetinin zayıflamaya başlamasından sonra yön değişikliklerinin ortaya çıktığını, yani sadece alan yönünü izleyerek alan kuvvetindeki düşüşleri tahmin edemeyeceğimizi göstermektedir. Gelecekte daha gelişmiş simülasyonlar kullanarak yapılacak çalışmalar bu konuya daha fazla ışık tutabilir.
Manyetik alanda başka bir hızlı değişiklik var mı? Buna cevap vermek çok zor. En hızlı değişiklikler de en nadir olaylardır: örneğin, Laschamp gezisi çevresinde tespit edilen değişiklikler, son 100,000 yılda meydana gelen diğer değişikliklerden iki kat daha hızlıdır.
Bu, bilim adamlarının hızlı değişimleri tahmin etmelerini zorlaştırır - bunlar bir sürpriz olarak gelen ve büyük bir etkisi olan “siyah kuğu olayları” dır. Olası yollardan biri, alanın tahminin bir parçası olarak nasıl davrandığına ilişkin fizik tabanlı modelleri kullanmaktır.
Dünya'nın manyetik alanının “hız sınırı” hakkında öğrenecek çok şeyimiz var. Kutupların tersine çevrilmesi sırasında henüz hızlı değişimler gözlemlenmemiştir, ancak alanın bu zamanlarda küresel olarak zayıfladığı düşünüleceği için beklenmelidir.
Yazar Hakkında
Christopher Davies, Doçent, University of Leeds
Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.
Amazon'un En Çok Satanlar listesinden Çevre Üzerine Kitaplar
"Sessiz Bahar"
kaydeden Rachel Carson
Bu klasik kitap, pestisitlerin zararlı etkilerine ve doğal dünya üzerindeki etkilerine dikkat çekerek çevrecilik tarihinde bir dönüm noktasıdır. Carson'ın çalışması, modern çevre hareketine ilham vermeye yardımcı oldu ve çevre sağlığının zorluklarıyla boğuşmaya devam ettiğimiz günümüzde geçerliliğini koruyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
"Yaşanmaz Dünya: Isındıktan Sonra Yaşam"
David Wallace-Wells tarafından
Bu kitapta David Wallace-Wells, iklim değişikliğinin yıkıcı etkileri ve bu küresel krizin acilen ele alınması gerektiği konusunda kesin bir uyarı sunuyor. Kitap, harekete geçmezsek karşı karşıya kalacağımız geleceğe iç karartıcı bir bakış sağlamak için bilimsel araştırmalardan ve gerçek dünyadan örneklere dayanıyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
"Ağaçların Gizli Hayatı: Ne Hissediyorlar, Nasıl İletişim Kuruyorlar? Gizli Bir Dünyanın Keşifleri"
kaydeden Peter Wohlleben
Bu kitapta Peter Wohlleben, ağaçların büyüleyici dünyasını ve ekosistemdeki rollerini araştırıyor. Kitap, bilimsel araştırmalardan ve Wohlleben'in bir ormancı olarak kendi deneyimlerinden yola çıkarak ağaçların birbirleriyle ve doğal dünyayla etkileşiminin karmaşık yollarına dair içgörüler sunuyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
"Evimiz Yanıyor: Bir Ailenin ve Krizdeki Bir Gezegenin Sahneleri"
Greta Thunberg, Svante Thunberg ve Malena Ernman tarafından
Bu kitapta, iklim aktivisti Greta Thunberg ve ailesi, iklim değişikliğini ele almanın acil ihtiyacı konusunda farkındalık yaratma yolculuklarının kişisel bir anlatımını sunuyor. Kitap, karşılaştığımız zorlukların ve harekete geçme ihtiyacımızın güçlü ve dokunaklı bir anlatımını sunuyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
"Altıncı Yok Oluş: Doğal Olmayan Bir Tarih"
Elizabeth Kolbert tarafından
Bu kitapta Elizabeth Kolbert, insan faaliyetinin neden olduğu türlerin devam eden kitlesel yok oluşunu araştırıyor, insan faaliyetinin doğal dünya üzerindeki etkisine ciddi bir bakış sağlamak için bilimsel araştırmalardan ve gerçek dünya örneklerinden yararlanıyor. Kitap, Dünya'daki yaşam çeşitliliğini korumak için zorlayıcı bir eylem çağrısı sunuyor.
