میدان مغناطیسی زمین ۴۲ هزار سال پیش وارونه شد و پیامدهای عظیمی داشت

زوميت/ پژوهشي جديد نشان مي‌دهد دوره‌ي آشفتگي جهاني ۴۲ هزار سال پيش نتيجه‌اي از وارونگي ميدان مغناطيسي زمين بوده است.
براساس راديوکربن حفظ شده در حلقه‌هاي درختان باستاني، چندين قرن فروپاشي اقليمي، انقراض‌هاي جمعي و حتي تغيير در رفتار انساني مي‌تواند مستقيما با آخرين باري که قطب‌هاي ميدان مغناطيسي زمين تغيير کرد، ارتباط داشته باشد. پژوهشگران اين دوره را «رويداد آدامز» ناميدند که برگرفته از نام داگلاس آدامز، نويسنده‌ي داستان‌هاي علمي‌تخيلي است که عدد ۴۲ را پاسخ نهايي براي حيات، جهان و هر چيزي اعلام کرد. کريس ترني، دانشمند زمين‌شناس دانشگاه نيو ساوث ولز استراليا گفت:

براي اولين‌بار توانستيم به دقت زمان‌بندي و آثار محيطي ناشي‌از آخرين تغيير قطب مغناطيسي را مشخص کنيم. يافته‌هاي ما با درختان باستاني کائوري نيوزيلند که براي بيش از ۴۰ هزار سال در رسوبات حفظ شده بودند، امکان‌پذير شد. با استفاده از اين درختان باستاني توانستيم اوج سطوح راديوکربن اتمسفري ناشي از فروپاشي ميدان مغناطيسي زمين را اندازه‌گيري کنيم و زمان آن را مشخص کنيم.
آخرين دوره‌ي وارونگي مغناطيسي با عنوان «رويداد لاشامپ» شناخته مي‌شود و همان چيزي که آن را گردش ژئومغناطيسي مي‌ناميم. اين دوره، زماني است که قطب‌هاي مغناطيسي زمين قبل از بازگشت به موقعيت اصلي خود براي مدت کوتاهي جاي خود را عوض کردند. رويداد لاشامپ يکي از رويدادهاي ميدان مغناطيسي زمين است که به‌وسيله‌ي کاني‌هاي فرومغناطيسي ثبت شده است و دانشمندان به‌خوبي آن را مطالعه کرده‌اند.

---

بازار

---

به گزارش ساينس‌الرت، رويداد لاشامپ حدود ۴۱ هزار سال پيش اتفاق افتاد و حدود ۸۰۰ سال ادامه داشت. اگرچه اينکه دقيقا اين رويداد چه تأثيري روي حيات روي زمين داشت، مشخص نبود. بنابراين زماني‌که دانشمندان درخت کائوري باستاني (Agathis australis) را در سال ۲۰۱۹ کشف کردند که در دوران مذکور زندگي کرده بود، از اين فرصت براي کسب دانش بيشتر استفاده کردند. درختان فعاليت‌هاي اتمسفري را در حلقه‌هاي رشد سالانه‌ي خود ثبت مي‌کنند. خصوصا، کربن ۱۴ يا راديوکربن مي‌تواند اطلاعات زيادي را درمورد فعاليت‌هاي آسماني آشکار کند.

راديوکربن در زمين نسبت‌به ديگر ايزوتوپ‌هاي طبيعي کربن، در مقادير بسيار کمي وجود دارد. راديوکربن در اتسمفر فوقاني زير بمباران اشعه‌هاي کيهاني فضا تشکيل مي‌شود. وقتي اشعه‌ها وارد اتمسفر مي‌شوند، ازطريق برهم‌کنش‌ با اتم‌هاي نيتروژن، واکنش هسته‌اي را آغاز مي‌کنند که راديوکربن را توليد مي‌کند.

ازآن‌جا که اشعه‌هاي کيهاني به‌طور مدام وارد فضا مي‌شوند، مقادير نسبتا ثابتي از راديوکربن به‌طور پيوسته به زمين مي‌رسد. بنابراين، افزايش راديوکربن در حلقه‌هاي درختان به ما مي‌گويد که در آن سال زمين درمعرض راديوکربن بيشتري قرار گرفته است.

وقتي ميدان مغناطيسي زمين ضعيف مي‌شود، همان‌طور که در زمان رويداد لاشامپ رخ داد، اشعه‌هاي کيهاني بيشتري وارد اتمسفر مي‌شوند و راديوکربن بيشتري توليد مي‌شود. براين‌اساس، دانشمندان قبلا توانسته بودند مشخص کنند که شدت ميدان مغناطيسي زمين طي آن دوره‌ي ۸۰۰ ساله تا حد ۲۸ درصد حالت طبيعي خود ضعيف شده بود.

درختان کائوري به گروه پژوهشي اين امکان را داد تا سال‌هاي منتهي به رويداد لاشامپ را مطالعه کنند. آن‌ها دريافتند که رويداد آدامز از حدود ۴۲۲۰۰ سال پيش اتفاق افتاده است و ميدان مغناطيسي قبل از رويداد لاشامپ در ضعيف‌ترين نقطه‌ي خود قرار داشته است. ترني توضيح داد: «شدت ميدان مغناطيسي زمين در طول رويداد آدامز به حد صفر تا ۶ درصد شدت معمول خود رسيد. ما اساسا ميدان مغناطيسي نداشتيم. سپر محافظتي ما دربرابر تابش‌هاي کيهاني به‌کلي از بين رفته بود».

در طول اين مدت، ميدان مغناطيسي خورشيد نيز چندين بار ضعيف شده است، زيرا خورشيد نيز به‌عنوان بخشي از چرخه‌ي عادي خود وارونگي مغناطيسي را تجربه مي‌کند. در اين دوره‌ها شراره‌هاي خورشيدي و لکه‌هاي خورشيدي فعاليت کمتري دارند.

ميدان مغناطيسي خورشيد نيز تاحدودي از زمين دربرابر اشعه‌هاي کيهاني محافظت مي‌کند، بنابراين در جريان اين کمينه‌هاي خورشيدي، بمباران اشعه‌هاي کيهاني دوباره افزايش مي‌يابد. اين ميدان مغناطيسي ضعيف مي‌تواند تغييرات قابل‌توجهي را در ازون اتمسفر زمين ايجاد کند و پيامدهاي جهاني قابل‌توجهي شامل طوفان‌هاي الکتريکي، شفق قطبي و تغييرات اقليمي را در پي داشته باشد. ترني گفت:

طي فرايندي که يونيزه شدن ناميده مي‌شود، تابش‌هاي فيلترنشده از فضا ذرات هواي موجود در اتمسفر زمين را تجزيه مي‌کند و الکترون‌ها را جدا کرده و نور ساطع مي‌کند. هواي يونيزه‌شده لايه‌ي ازون را مي‌سوزاند و موجي از تغييرات اقليمي را در سراسر زمين آغاز مي‌کند.
اين رويدادها با تغييرات اقليمي و زيست‌محيطي اين زمان که در شواهد ديگري از سراسر جهان مشاهده شده است مانند انقراض اسرارآميز جانوران بزرگ استراليا سازگار است. عجيب آنکه رويداد مذکور همچنين با برخي از قديمي‌ترين غارنگاره‌هاي ثبت‌شده‌ي انسان‌ها نيز هم زمان است و اين فرضيه را پيشنهاد مي‌کند که رويداد آدامز مي‌تواند موجب شده باشد که انسان‌ها به فضاهايي مانند غارها پناه ببرند. پژوهشگران در مقاله‌ي خود مي‌نويسند:

اين تغيير رفتار ناگهاني در مناطق مختلف جهان با افزايش يا تغيير در ميزان استفاده از غارها در جريان رويداد آدامز سازگار است. علت احتماليِ استفاده‌ي بيشتر از غارها، پناه گرفتن براي محافظت از خود دربرابر افزايش اشعه ماوراء بنفش بوده است که در جريان کمينه خورشيدي به سطوح مضري رسيده بود. اين رويداد احتمالا توضيح‌دهنده‌ي افزايش ميزان استفاده از خاک اخرا به‌عنوان ضدآفتاب نيز است.
درحالي‌که اين موضوع تاحدودي مبتني‌بر حدس و گمان است، نشان مي‌دهد وارونگي ژئومغناطيسي مي‌تواند جهان را به‌طور جدي تغيير دهد. شواهد اخير نشان داده است که در آستانه‌ي وارونگي ديگري قرار داريم. پژوهشگران مي‌گويند چنين پديده‌اي در شرايط اقليمي حاضر مي‌تواند کاملا ويرانگر باشد. ترني گفت:

سطح کربن در اتمسفر ما در حدي است که بشر قبلا هرگز با آن رو‌به‌رو نشده است. وارونگي قطب مغناطيسي يا تغيير شديد در فعاليت خورشيد شتاب‌دهنده‌ي فوق‌العاده‌اي براي تغييرات اقليمي خواهد بود. بايد انتشارات کربني را قبل از اينکه چنين رويداد تصادفي دوباره رخ دهد، فورا کاهش دهيم.
اين پژوهش در مجله‌ي Science منتشر شده است.

به پيج اينستاگرامي «آخرين خبر» بپيونديد
instagram.com/akharinkhabar