علامت سوال/ آیا قطب‌های مغناطیسی زمین در حال تغییر هستند؟

بيگ بنگ/ ميدان مغناطيسي اطراف زمين مانند يک نيروي نامرئي، با منحرف کردن ذرات باردار، از حيات در سياره‌ي ما در برابر تابش‌هاي خورشيدي محافظت مي‌کند. اين ميدان ثابت نيست و به صورت مداوم تغيير مي‌کند. در واقع تاريخ سياره‌ي ما حداقل صدها وارونگي مغناطيسي کلي را به خود ديده است، که در آن قطب‌هاي شمال و جنوب با هم جابه‌جا شده اند. پس جابه‌جايي بعدي چه زماني خواهد بود و چه تأثيري بر زندگي روي زمين خواهد داشت؟ در طول وارونگي، ميدان مغناطيسي صفر نخواهد شد اما شکل پيچيده‌اي به خود مي‌گيريد و ضعيفتر خواهد شد. احتمالا به ۱۰ درصد قدرت کنوني خودنزول مي‌کند و ممکن است قطب‌هاي مغناطيسي در استوا قرار گيرند يا حتي چندين قطب شمال و جنوب به صورت همزمان وجود داشته باشند. وارونگي ژئومغناطيس به طور متوسط در هر چند ميليون سال، چندبار اتفاق مي‌افتد. فاصله‌ي بين اين وارونگي‌ها بسيار نامنظم است و اين وقفه مي‌تواند تا ده‌ها ميليون سال طول بکشد. همچنين وارونگي مي‌تواند به صورت موقت و ناقص به صورت حوادث طبيعي، صورت گيرد. که در آنها قطب‌هاي مغناطيسي از قطبين جغرافيايي حرکت مي‌کنند –شايد حتي از استوا گذر کنند- و دوباره به موقعيت اصليشان باز مي‌گردند. آخرين وارونگي کامل(Brunhes-Matuyama) در حدود ۷۸۰ هزار سال پيش اتفاق افتاده و يک وارونگي موقت(Laschamp) در حدود ۴۱۰۰۰ سال پيش اتفاق افتاد که کمتر از ۱۰۰۰ سال طول کشيد با تغيير فعلي قطبيت که مدت ۲۵۰ سال به طول انجاميد! تنها از بين رفتن نيرو، يا انقراض کامل؟ تغيير ميدان مغناطيسي در طول وارونگي اثر حفاظتي آن را تضعيف مي‌کند و اجازه مي‌دهد ميزان تابش‌هاي خورشيدي به سطح زمين بالا رود. اگر امروز اين اتفاق بيفتد، افزايش ذرات بارداري که به زمين مي‌رسند، مخاطراتي را براي ماهواره ها، حمل و نقل هايي و ساختار الکتريکي زمين ايجاد ميکند. طوفان هاي ژئومغناطيسي که از برهم کنش ميدان مغناطيسي زمين با فورانهاي خورشيدي به وجود مي آيند، ما را در پيش بيني آنچه از تضعيف حفاظت مغناطيسي انتظار داريم کمک مي‌کند. در سال ۲۰۰۳ طوفان به اصطلاح هالووين، باعث قطع کامل شبکه ي برق محلي در سوئد و تغيير مسير پروازها و باعث خطرات تابشي بسيار شد و سيستم هاي ارتباطي و ماهواره ها را مختل کرد. اما اين طوفان در مقايسه با طوفان‌هاي اخير کوچک است مانند رويداد کرينگتون در سال ۱۸۵۹ که باعث ايجاد ِ شفق قطبي عظيمي شد که تا کارائيب ادامه داشت. تأثير يک طوفان بزرگ بر ساز و کار الکترونيک امروز بصورت کامل شناخته شده نيست. البته قرار گرفتن در شرايطي بدون الکتريسيته، گرما، وسايل سرمايشي، جي پي اس و اينترنت، تأثيرات بزرگي محسوب مي شوند. خاموشي‌هاي گسترده مي‌تواند ضررهاي اقتصادي در حدود ده ها ميليارد دلار در روز را سبب شود. ما نمي‌توانيم به صورت قطعي تأثيرات مستقيم وارونگي را بر زندگي روي زمين پيش بيني کنيم، زيرا در زمان آخرين وارونگي کامل، بشر مدرن امروزي روي زمين وجود نداشت. در مطالعات زيادي تلاش شده ارتباطي ميان انقراض گونه ها و وارونگي هاي گذشته پيدا شود. کما اينکه ادعا مي شود بعضي وارونگي ها و دوره هاي فعال آتشفشاني به دلايل مشترکي اتفاق افتاده اند. با اين حال هيچ مدرکي دال بر يک دوره‌ي آتشفشاني عظيمِ قريب الوقوع وجود ندارد و بنابراين ما تنها بايد با اثرات الکترومغناطيسي يک وارونگي نسبتا نزديک، مقابله کنيم. مي‌دانيم که بسياري از گونه هاي حيوانات شکل هايي از “درک مغناطيسي” دارند که آنها را قادر به حس کردن ميدان مغناطيسي زمين مي‌کند و از آن در مسافت هاي طولانيِ مهاجرت کمک مي‌گيرند. اما اينکه وارونگي چه تاثيري بر اين گونه ها دارد مشخص نيست. آن چه مشخص است اين است که انسان هاي گذشته از حادثه‌ي وارونگي موقت، جان سالم به در بردند و اساس زندگي در طول صدها وارونگي کاملِ ثبت شده در زمين شناسي، حفظ شده است. آيا مي‌توانيم وارونگي‌هاي ژئومغناطيس را پيش بيني کنيم؟ اين واقعيت که زمان وارونگي کامل زمين، به تعويق افتاده و اينکه ميدان مغناطيسي زمين در هر ۱۰۰ سال، ۵ درصد کاهش مي‌يابد، نشان مي‌دهد که ميدان در ۲۰۰۰ سال آينده، وارونه خواهد شد. اما در نظر گرفتن يک تاريخ دقيق براي وقوع آن –حداقل در حال حاضر- مشکل است. ميدان مغناطيسي زمين توسط هسته‌ي مايع آن و به دليل چرخش آرام آهن مذاب در آن، به وجود آمده است و مانند حرکت اتمسفر و اقيانوس ها، حرکت آن نيز از قوانين فيزيک پيروي مي‌کند. در نتيجه با ردگيري اين حرکت مي‌توانيم اوضاع جوي هسته را پيش‌بيني کنيم، همانطور که با زيرنظرگرفتن اتمسفر و اقيانوس ها، وضعيت آب و هوا را پيش بيني مي کنيم. وارونگي مي تواند به نوع خاصي از طوفان در هسته مربوط باشد، جايي که ديناميک و ميدان مغناطيسي –حداقل براي مدت کوتاهي- قبل از ثابت شدن دگرگون مي شوند. با وجود اينکه اتمسفر به صورت مستقيم قابل مشاهده است، اما مشکلات پيش بيني آب و هوا براي بيشتر از چند روز را مي‌دانيم. پس پيش بيني درست اوضاع هستۀ زمين، انتظار بسيار بعيدي به نظر مي رسد. چرا که مشاهدات ما به صورت غير مستقيم و بسيار معدود است و به ۳۰۰۰ کيلومتر پايين تر از سطح خاک برمي‌گردد. با اين حال کاملا نابينا نيستيم؛ ترکيب اصلي هسته‌ي زمين را مي دانيم و اينکه حالت فيزيکي آن به صورت مايع است. يک شبکه ي جهاني متشکل از رصدگاه هاي زميني و همچنين ماهواره هاي در حال گردش، چگونگي بارگيري ميدان مغناطيسي را اندازه گيري مي‌کنند. به اين ترتيب مي‌توانيم به چگونگي حرکت مايع هسته پي ببريم. يک کشف تازه از جرياني پرسرعت در هسته، مهارت و توانايي بالاي ما در اندازه گيري و شناسايي ديناميک هسته را نشان داد. به علاوه، به کمک شبيه سازي‌هاي عددي و تجربه‌هاي آزمايشگاهي درک ما از ديناميک سيالات درون سيارات، با سرعت بالايي درحال پيشرفت است. در نتيجه توانايي پيش بيني رفتار هسته‌ي زمين، شايد چندان هم دور از انتظار نيست. با کانال تلگرامي «آخرين خبر» همراه شويد