چرا میدان مغناطیسی زمین ممکن است سریعتر از آنچه فکر کرده ایم تغییر کند

چرا میدان مغناطیسی زمین ممکن است سریعتر از آنچه فکر کرده ایم تغییر کند
مدتهاست یک رمز و راز بوده است که سرعت میدان مغناطیسی زمین چگونه تغییر می کند.
آندری VP / Shutterstock

میدان مغناطیسی زمین که 3,000 کیلومتر زیر پاهای ما در هسته آهن مایع ایجاد شده است از اهمیت حیاتی برای سیاره ما برخوردار است. آن را به درون فضا گسترش می دهد ، ما را در یک پتو الکترومغناطیسی قرار می دهد که جو و ماهواره ها را از تابش خورشید محافظت می کند.

با این حال میدان مغناطیسی است همواره در حال تغییر هم در قدرت و هم در جهت خود ، و در گذشته دستخوش تحولات چشمگیری شده است. این شامل واژگونی مبهم قطب های مغناطیسیبا تبدیل شدن قطب جنوب به قطب شمال و برعکس.

یک سؤال دیرینه این بوده است که سرعت این میدان چگونه می تواند تغییر کند. مطالعه جدید ما ، منتشر شده در ارتباطات طبیعتبرخی از پاسخ ها را کشف کرده است.

تغییر سریع میدان مغناطیسی مورد توجه بسیاری است زیرا آنها نمایانگر شدیدترین رفتار اقیانوس آهن مذاب در هسته مایع هستند. با گره خوردن تغییرات مشاهده شده در فرایندهای اصلی ، می توانیم اطلاعات مهمی را در مورد یک منطقه غیرقابل دستیابی سیاره خود بیاموزیم.

از نظر تاریخی ، سریعترین تغییرات در میدان مغناطیسی زمین بوده است همراه با وارونگی، که در فواصل نامنظم چند میلیون در هر میلیون سال رخ می دهد. اما ما تغییرات میدانی را کشف کردیم که بسیار سریعتر و جدیدتر از هر یک از داده های مرتبط با وارونگی های واقعی هستند.

واژگونی مغناطیسی. (چرا میدان مغناطیسی زمین ممکن است سریعتر از آنچه فکر می کردیم تغییر کند)
واژگونی مغناطیسی.
NASA.

امروزه ماهواره ها به نظارت بر تغییرات در این زمینه در هر دو فضا و زمان کمک می کنند ، تکمیل شده توسط سوابق پیمایش و رصدخانه های زمینی. این اطلاعات نشان می دهد که تغییرات در زمینه مدرن ، تقریباً دهم درجه در سال ، بسیار مهم است. اما ، در حالی که ما می دانیم که این زمینه وجود داشته است حداقل برای 3.5 میلیارد سال، ما قبل از 400 سال پیش چیزهای زیادی از رفتار آن نمی دانیم.


آخرین مطالب را از InnerSelf دریافت کنید


برای ردیابی میدان باستانی ، دانشمندان تجزیه و تحلیل مغناطیس ضبط شده توسط رسوبات ، جریان های گدازه و آثار باستانی ساخته شده توسط انسان است. دلیل این امر این است که این مواد حاوی دانه های مغناطیسی میکروسکوپی هستند که در زمان خنک شدن (برای گدازه ها) امضای میدان زمین را ضبط می کنند یا به ماسه زمین اضافه می شوند (برای رسوبات). سوابق رسوبات از مرکز ایتالیا در زمان آخرین واژگونی قطبی تقریبا 800,000 سال پیش تغییرات نسبتاً سریع میدانی را پیشنهاد کنید رسیدن به یک درجه در سال

چنین اندازه گیری هایی ، با نتایج ، بسیار چالش برانگیز است هنوز هم بحث می شود. به عنوان مثال ، در این فرآیند بلاتکلیفی وجود دارد که توسط آنها رسوبات آهنربای خود را به دست می آورند.

اندازه گیری های بهبود یافته

تحقیقات ما با استفاده از مدلهای رایانه ای مبتنی بر فیزیک روند تولید میدان ، رویکرد متفاوتی را اتخاذ می کند. این کار با بازسازی اخیراً در مورد تغییرات جهانی در میدان مغناطیسی زمین که در طول 100,000 سال گذشته ، بر اساس تلفیقی از اندازه گیری های رسوبات ، گدازه ها و آثار باستانی منتشر شده است ، ترکیب شده است.

این نشان می دهد که تغییرات در جهت میدان مغناطیسی زمین به سرعتهایی رسیده اند که حداکثر ده درجه در سال است - ده برابر بیشتر از سریعترین تغییرات گزارش شده در حال حاضر.

سریعترین تغییرات مشاهده شده در جهت میدان ژئومغناطیسی در حدود 39,000 سال پیش اتفاق افتاد. این تغییر با یک میدان محلی ضعیف در یک منطقه محدود درست در سواحل غربی آمریکای مرکزی همراه بود. این رویداد به دنبال جهانی "گشت و گذار Laschamp"برگشت معکوس" از میدان مغناطیسی زمین در حدود 41,000 سال پیش که در آن قطب های مغناطیسی قبل از بازگشت به طور خلاصه از قطب های جغرافیایی فاصله گرفتند.

به نظر می رسد سریعترین تغییرات با تضعیف موضعی میدان مغناطیسی همراه است. مدل ما نشان می دهد که این امر با حرکت تکه های میدان مغناطیسی شدید در سطح هسته مایع ایجاد می شود. این تکه ها در عرض جغرافیایی پایین تر رواج دارند ، نشان می دهد که جستجوهای بعدی برای تغییرات سریع جهت باید در این مناطق متمرکز شوند.

تأثیر جامعه

تغییرات در میدان مغناطیسی ، مانند واژگونی ، احتمالاً تهدیدی برای زندگی نیست. انسانها توانستند از طریق گشت و گذار دراماتیک لاشامپ زندگی کنند. امروز ، این تهدید عمدتاً وابسته ما به زیرساخت های الکترونیکی است. حوادث آب و هوایی فضایی مانند طوفانهای ژئومغناطیسی ، ناشی از تعامل بین میدان مغناطیسی و اشعه خورشیدی ورودی ، می تواند ارتباطات ماهواره ای ، GPS و شبکه های برق را مختل کند.

این نگران کننده است - هزینه اقتصادی فروپاشی شبکه برق ایالات متحده به دلیل یک واقعه هوا و فضا تخمین زده شده است حدود یک تریلیون دلار. این تهدید به اندازه کافی جدی است که هوای فضا به عنوان یک ظاهر شود اولویت بالا در ثبت ریسک ملی انگلستان.

حوادث آب و هوایی فضایی در مناطقی که میدان مغناطیسی ضعیف است شایع تر است - اتفاقی که می دانیم با سرعت زیاد در حال تغییر این میدان است. متأسفانه ، شبیه سازی های رایانه ای نشان می دهد که تغییرات جهت بعد از شروع ضعیف شدن میدان ایجاد می شود ، بدین معنی که با نظارت بر جهت میدان نمی توان پیش بینی افت فشار در میدان را انجام داد. کارهای آینده با استفاده از شبیه سازی های پیشرفته تر می توانند در این مسئله نور بیشتری به وجود آورند.

آیا تغییر سریع دیگری در میدان مغناطیسی در راه است؟ پاسخ دادن به این خیلی سخت است سریعترین تغییرات نیز نادرترین رویدادها هستند: به عنوان مثال ، تغییرات مشخص شده در گشت و گذار در Laschamp بیش از دو برابر سریعتر از سایر تغییرات رخ داده در طی 100,000 سال گذشته است.

این امر پیش بینی تغییرات سریع را برای دانشمندان دشوار می کند - آنها "حوادث قو سیاه" هستند که به عنوان یک تعجب آور بوده و تأثیر بزرگی دارند. یکی از مسیرهای ممکن پیش رو ، استفاده از مدلهای مبتنی بر فیزیک است که چگونه زمینه به عنوان بخشی از پیش بینی رفتار می کند.

ما هنوز اطلاعات زیادی در مورد "حد مجاز" سرعت مغناطیسی زمین داریم. تغییرات سریع هنوز در حین واژگونی قطبی مشاهده نشده است ، اما انتظار می رود از آنجا که این میدان در این مواقع ضعیف است.گفتگو

درباره نویسنده

کریستوفر دیویس ، دانشیار ، دانشگاه لیدز

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط

فروپاشی بشر: چگونه جوامع ما به وجود می آیند، رشد می کنند و پاییز می روند

توسط مارک وات Moffett
0465055680اگر یک شامپانزه به سرزمین یک گروه دیگر راه یابد، تقریبا قطعا کشته خواهد شد. اما نیویورکر می تواند با ترس بسیار کمی به لس آنجلس یا بورنئو پرواز کند. روانشناسان این کار را برای توضیح این امر انجام نداده اند: سالهاست که آنها بر این باورند که زیست شناسی ما محدودیت سختی را - در مورد 150 مردم - در اندازه گروه های اجتماعی ما قرار می دهد. اما جوامع انسانی واقعا بزرگتر هستند. چگونه می توانیم با هم و با هم هماهنگ کنیم؟ مارک واتف، متخصص زیست شناسی در این کتاب مشتمل بر پارادایم، بر یافته های روانشناسی، جامعه شناسی و انسان شناسی تبیین می کند تا سازگاری اجتماعی را که جوامع را دربر می گیرد، توضیح دهد. او به بررسی چگونگی تنش بین هویت و ناشناس می پردازد که چگونه جوامع را توسعه، عملکرد و شکست می دهد. فراتر رفتن تفنگ، میکروب و فولاد و سپیده, سموم انسان نشان می دهد که چگونه انسان ها تمدن های پرشور از پیچیدگی های بی حد و حصر را ایجاد می کنند - و آنچه برای حفظ آنها ضروری است. موجود در آمازون

محیط زیست: علم پشت داستان

توسط Jay H. Withgott، متی لاپوزاتا
0134204883محیط زیست: علم پشت داستان بهترین فروش برای دوره مقدماتی علوم زیست محیطی شناخته شده برای سبک روایت دانشجویی دوستانه، ادغام آن از داستان واقعی و مطالعات موردی، و ارائه آن از جدیدترین علم و تحقیق است. این 6th نسخه فرصت های جدیدی برای کمک به دانشجویان برای مشاهده ارتباط بین مطالعات موردی یکپارچه و علم در هر فصل فراهم می کند و فرصت های لازم برای اعمال روند علمی به نگرانی های زیست محیطی فراهم می کند. موجود در آمازون

سیاره قابل اجرا: راهنمای زندگی پایدارتر

توسط Ken Kroes
0995847045آیا شما در مورد وضعیت سیاره ما نگران هستید و امیدواریم دولت ها و شرکت ها یک راه پایدار برای زندگی ما پیدا کنند؟ اگر شما در مورد آن بیش از حد سخت فکر نمی کنم، ممکن است کار کند، اما آیا این کار خواهد کرد؟ من خودم را با رانندگان محبوبیت و سودم کنار گذاشتم، من خیلی متقاعد نیستم که این کار را خواهد کرد. قسمت گمشده این معادله شما و من است. افرادی که معتقدند شرکت ها و دولت ها می توانند بهتر عمل کنند. افرادی که معتقدند که از طریق اقدام، ما می توانیم کمی زمان بیشتری برای توسعه و پیاده سازی راه حل های مربوط به مسائل حیاتی مان خرید کنیم. موجود در آمازون

از ناشر:
خرید در آمازون برای هزینۀ آوردن شما هزینه می کند InnerSelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com بدون هزینه و بدون تبلیغاتی که عادت مرور شما را دنبال می کنند. حتی اگر روی یک لینک کلیک کنید اما این محصولات انتخابی را خریداری نکنید، هر چیزی که شما در همان بازدید از آمازون خریداری می کنید، یک کمیسیون را به ما می دهد. هیچ هزینه اضافی برای شما وجود ندارد، پس لطفا در تلاش باشید. شما همچنین می توانید از این لینک استفاده کنید برای استفاده از آمازون در هر زمان، بنابراین می توانید به حمایت از تلاش های ما کمک کنید.

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

به دنبال InnerSelf در

فیس بوک، آیکونتوییتر آیکونrss-icon

دریافت آخرین با ایمیل

{emailcloak = خاموش}

بیشترین مطلب خوانده شده

چه چیزی می خواهید؟
چه چیزی می خواهید؟
by ماری تی. راسل، InnerSelf
Karmic Memory: Memory Triggers و Déjà Vu
Karmic Memory: Memory Triggers و Déjà Vu
by ژوان دی ماجیو
چرا خواب برای کاهش وزن بسیار مهم است
چرا خواب برای کاهش وزن بسیار مهم است
by اما سوئینی و یان والشه

از سردبیران

Newsletter InnerSelf: September 6، 2020
by InnerSelf کارکنان
ما زندگی را از دریچه درک خود می بینیم. استفان آر. کووی نوشت: "ما جهان را می بینیم ، نه همانطور که هست ، بلکه همانطور که هستیم هستیم ، همانطور که برای دیدن آن مشروط هستیم." بنابراین این هفته ، نگاهی به برخی از ...
خبرنامه InnerSelf: آگوست 30 ، 2020
by InnerSelf کارکنان
جاده هایی که این روزها سفر می کنیم به اندازه زمان های قدیمی هستند ، اما برای ما جدید است. تجربیاتی که ما داریم به اندازه زمان های قدیمی است ، اما آنها نیز برای ما جدید هستند. در مورد ...
وقتی حقیقت بسیار وحشتناک است ، صدمه دیده ، اقدام کنید
by ماری ت. راسل، InnerSelf.com
در میان تمام وحشت هایی که این روزها اتفاق می افتد ، من از پرتوهای امید که می درخشد ، الهام می گیرم. مردم عادی ایستاده اند برای آنچه درست است (و در برابر آنچه اشتباه است). بازیکنان بیس بال ،…
وقتی پشتت رو به دیوار است
by ماری تی. راسل، InnerSelf
من عاشق اینترنت هستم. حالا می دانم که بسیاری از افراد چیزهای بدی برای گفتن در مورد آن دارند ، اما من آن را دوست دارم. درست مثل اینکه من مردم زندگی ام را دوست دارم - آنها کامل نیستند ، اما به هر حال آنها را دوست دارم.
خبرنامه InnerSelf: آگوست 23 ، 2020
by InnerSelf کارکنان
همه احتمالاً می توانند قبول کنند که ما در زمانهای عجیب زندگی می کنیم ... تجربیات جدید ، نگرش های جدید ، چالش های جدید. اما ما می توانیم به خاطر داشته باشیم که همه چیز همیشه در جریان است ، تشویق می شویم ...