نابودی میدان مغناطیسی زمین چه بر سر زمینی ها می آورد - مجله کارنیکان

به گزارش خبرنگار خبرنگاران، میدان مغناطیسی زمین مانند اسپاگتی هایی است که از اطراف آن آویزان شده اند. این میدان توسط هسته زمین شکل گرفته و برای زندگی روزانه و حفاظت در برابر ذرات خورشیدی مهم است. این میدان اساس جهت یابی است و نقش مهمی در ارزشمند کردن زمین برای زندگی بازی می نماید.

اما اگر فردا میدان مغناطیسی زمین از بین برود چه اتفاقی می افتد؟ تعداد بسیاری از ذرات باردار خورشیدی زمین را بمباران می نمایند. شبکه های نیرو و ماهواره ها خراب می شوند و انسان در سطح بالاتری از خطر ابتلا به سرطان ناشی از امواج فرابنفش قرار می گیرد. به عبارت دیگر از بین رفتن میدان مغناطیسی مشکل زاست، اما آخرالزمان نیست.

این خبر خوبی است، چون بیش از یک قرن است که این میدان در حال ضعیف شدن است. حتی اکنون نیز نقاط مخصوصی مانند ناهنجاری آتلانتیک جنوبی در نیمکره جنوبی وجود دارد که مسائل فنی برای ماهواره ها در مدار های پایین تر ایجاد نموده است.

اولین موضوع برای درک میدان مغناطیسی این است که این میدان هرچند ضعیف، حداقل برای میلیارد ها سال از بین نخواهد رفت. میدان مغناطیسی زمین ناشی از هسته بیرونی مذابی است که بیشتر از نیکل و آهن تشکیل شده است؛ گرمای هسته بیرونی از رشد و سفت شدن هسته دورنی ناشی می شود.

این دستگاه میدان مغناطیسی که به عنوان دینام شناخته می شود، میلیارد ها سال است که در کنار هم قرار گرفته اند. دانشمندان معتقدند که شکل کنونی خسته ممکن است حدود 1.5 میلیارد سال پیش اجرا شده باشد.

تاردونو متخصص ژئوفیزیک در دانشگاه روچستر و گروهش در مواد معدنی قدیمی مثل زیرکن که به 4.2 میلیارد سال پیش برمی شود مدارکی یافته اند که نشان می دهد فعالیت هایی در هسته باعث ایجاد میدان مغناطیس شده است؛ هنوز معین نیست که چرا دینام آغاز شده است.

تاردونو می گوید اگرچه ممکن است تاثیر عظیم سیاره ای که ماه را ایجاد نموده محرک اصلی باشد. این تاثیر که شاید 100 میلیون سال بعد از یکپارچه شدن زمین رخ داده باشد، می تواند هر طبقه بندی یا لایه بندی مواد در هسته زمین را متزلزل کند؛ تصور کنید یک بطری آب و روغن را در مقیاس سیاره ای تکان می دهید، این اختلال می تواند باعث انتقال همرفتی شود که همچنان دینامیک زمین را تحریک می نماید. در نهایت هسته داخلی به اندازه کافی رد می نماید که جریان همرفتی در هسته خارجی دیگر موثر نیست و میدان مغناطیسی از بین خواهد رفت. البته این یک سناریو است.

چیزی که به زندگی انسان مرتبط می شود ضعیف شدن میدان مغناطیسی است. دانشمندان در 160 سال گذشته این تضعیف را به طور مستقیم با استفاده از مشاهدات مغناطیسی و ماهوار ها اندازه گیری نموده اند. میدان مغناطیسی در حال حاضر 80% قطبیت دارد و بیشتر شبیه به یک میله مغناطیسی عمل می نماید. اگر شما بتوانید در سراسردنیا آهن قرار دهید (با چشم پوشی از تاثیر خورشید که یک جریان از ذرات باردار به سمت زمین می فرستد) نتیجه این است که میدان مغناطیسی جهت شمال و جنوب معینی را به شما نشان می دهد. اما 20% از این میدان غیر قطبی و پیچیده که در گذشته میدان مغناطیسی شمال و جنوب را واژگون ساخته است.

آخرین جابجابی 780000 سال پیش در دوره Homo erectus رخ داده و ضعیف شدن میدان عاملی برای این واژگونی و افزایش پرسش هایی درباره چگونگی این جابجایی است. اما میدان همچنان بدون واژگونی در پدیده ای به نام گردش ضعیف و قوی می شود.

تاردونو و گروهش گرداب کوچکی در هسته زیر آفریقای جنوبی یافتند که ممکن است در برخی از این ضعف ها دخالت داشته باشد. این گرداب می تواند ناهنجاری آتلانیک جنوبی را از حدود 300 کیلومتر شرق برزیل تا بخش اعظم آفریقای جنوبی ایجاد کند. در این بخش ذرات باردار خورشیدی بیشتر از حد معمول به زمین نزدیک می شوند. این ناهنجاری در سطح زمین زیاد قابل توجه نیست. اما ماهواره هایی که دور زمین می چرخند با ذرات خورشیدی بیشتری روبرو شده و آسیب می بینند.

میدان آزاد زمین

تاردونو و گروهش حدس می زنند که متفاوت بودن گوشته در آفریقای جنوبی ممکن است نقطه عطف واژگونی میدان مغناطیسی در گذشته باشد. خبر خوب این است که میدان زمین در هنگام واژگونی از بین نمی رود و هیچ مدرکی از نابودی کاملا این میدان در حین واژگونی نیست.

تاردونو می گوید: ما هنوز مقداری میدان مغناطیسی داریم. این میدان فقط به سمت ضعیف شدن پیش می رود.

حال این دنیا با کمترین مقدار میدان مغناطیسی چگونه است؟ نور های شمالی از پایین ترین عرض های جغرافیایی قابل مشاهده خواهند بود. این نور ها ناشی از کنش بین ذرات باردار خورشیدی و مغناطیس زمین است. در حال حاضر این شفق ها نزدیک قطب جنوب و در امتداد خط میدان مغناطیسی عظیم شمال به جنوب زمین ظاهر می شوند. میدان ضعیف تر به ذرات اجازه نفوذ بیشتری می دهند و آسمان نزدیک به خط استوا روشن خواهد شد.

شرایط موجود در ناهنجاری آتلانتیک جنوبی برای ماهواره ها ممکن است در سراسر دنیا متداول باشد، که باعث بروز اشکالات فنی می شود. ذرات خورشیدی می توانند در الکترونیک های اختلال ایجاد نمایند و باعث قطع حافظه ها شوند. وقتی ذرات خورشیدی با لایه باردار اتمسفر یعنی یون کره برهم کنش می نماید و می تواند الکترون ها را از اوربیتال مولکولی خود خارج نمایند. این الکترون های آزاد با امواج رادیویی که فرکانس بالا دارند و به منظور برقراری ارتباط از آن ها استفاده می شود، برهم کنش نموده و اختلال ایجاد می نمایند.

همچنین، برهم کنش بین باد خورشیدی و اتمسفر زمین می تواند لایه اوزن با از بین ببرد. این یعنی قرار دریافت بیشتر بشر در معرض اشعه ماوراء بنفش و افزایش خطر سرطان پوست.

مدارک کمی وجود دارد که نشان دهد واژگونی میدان مغناطیسی می تواند زندگی در زمین را تحت تاثیر قرار دهد. هنوز میدان مغناطیسی، بدون شک سطح زمین را شکل داده و به نگه داشتن اتمسفر این سیاره در برابر حمله بی امان باد های خورشیدی یاری می نماید.

میدان مغناطیسی برای داشتن جو حیاتی نیست، اما به عنوان لایه محافظ عمل می نماید؛ مثلا زهره میدان مغناطیسی ندارد، اما جوی هر چند ناخوشایند دارد. مریخ قبلا یک میدان مغناطیسی داشته، اما آنرا 4 میلیارد سال پیش به همراه جو خودش کاملا از دست داده است.