معکوس شدن قطب های مغناطیسی و پیامدهای فاجعه بار برای زندگی

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

قطب شمال مغناطیسی که به سمت آسیا می رود. قطب مغناطیسی جنوب به سمت استرالیا می رود. همه اینها بخشی از یک رویداد بزرگ است - تغییر قطب های سیاره.

میدان مغناطیسی زمین با انحراف ذرات باردار از حیات در برابر تشعشعات مضر خورشید محافظت می کند. این سیاره ما را مانند یک میدان نیروی نامرئی احاطه کرده است.

این میدان دائماً در حال تغییر است، همانطور که با وارونگی های مغناطیسی جهانی متعدد نشان داده شده است، جایی که قطب های مغناطیسی شمال و جنوب معکوس می شوند.

در حین برگشت، میدان مغناطیسی صفر نخواهد بود، بلکه شکل ضعیف‌تر و پیچیده‌تری پیدا می‌کند.

قدرت این سپر قدرتی که از ما در برابر تشعشعات مخرب کیهانی محافظت می کند می تواند تا 10 درصد از قدرت امروزی و تشکیل قطب های مغناطیسی در خط استوا یا حتی وجود همزمان چندین قطب مغناطیسی شمال و جنوب کاهش یابد.

وارونگی ژئومغناطیسی به طور متوسط چندین بار در هر میلیون سال اتفاق می افتد. فاصله بین برگشت ها بسیار ناهموار است و می تواند تا ده ها میلیون سال باشد.

معکوس‌های موقت و ناقص نیز ممکن است، به نام رویدادها و گشت‌وگذارها شناخته می‌شوند، که در آن قطب‌های مغناطیسی قبل از بازگشت به مکان‌های اصلی خود، از قطب‌های جغرافیایی دور می‌شوند.

آخرین کودتای کامل، برونز-ماتویاما، حدود 780 هزار سال پیش روی داد. وارونگی زمان، رویداد ژئومغناطیسی لشامپ، حدود 41000 سال پیش رخ داد. کمتر از 1000 سال دوام آورد و معکوس قطبی واقعی حدود 250 سال به طول انجامید.

هنگامی که قطب ها معکوس می شوند، میدان مغناطیسی اثر محافظتی خود را ضعیف می کند و اجازه می دهد تا سطوح تشعشعات بیشتری به سطح زمین برسد.

افزایش تعداد ذرات باردار که به زمین می رسند، خطرات را برای ماهواره ها، هوانوردی و زیرساخت های الکتریکی زمینی افزایش می دهد.

طوفان های ژئومغناطیسی تصور ضعیفی از آنچه می توانیم با سپر مغناطیسی ضعیف انتظار داشته باشیم به ما می دهد.

در سال 2003، طوفان موسوم به هالووین باعث قطع برق محلی در سوئد شد، نیاز به تغییر جهت پروازها برای جلوگیری از قطع شدن ارتباطات و خطرات تشعشعات، و اختلال در ماهواره ها و سیستم های ارتباطی داشت.

این طوفان در مقایسه با طوفان های دیگر گذشته نه چندان دور، مانند ابرطوفان "رویداد کارینگتون" در سال 1859، که شفق های قطبی را تا دریای کارائیب ایجاد کرد، ناچیز بود.

تأثیر یک طوفان بزرگ بر زیرساخت های الکترونیکی امروزی به طور کامل شناخته نشده است. البته، هر زمانی که بدون برق، گرمایش، تهویه مطبوع، GPS یا اینترنت سپری شود، عواقب جدی خواهد داشت. خاموشی های گسترده می تواند منجر به خسارات اقتصادی ده ها میلیارد دلار در روز شود.

از نظر حیات روی زمین و تأثیر مستقیم واژگونی روی گونه ما، نمی‌توانیم به طور قطع پیش‌بینی کنیم که چه اتفاقی خواهد افتاد، زیرا انسان‌های مدرن در زمان آخرین واژگونی کامل وجود نداشتند.

چندین مطالعه تلاش کرده‌اند تا واژگونی‌های گذشته را به انقراض دسته جمعی مرتبط کنند - نشان می‌دهد که برخی از معکوس‌ها و دوره‌های آتشفشانی طولانی ممکن است به دلیل یک علت مشترک باشد.

با این حال، هیچ مدرکی دال بر وقوع آتشفشان فاجعه‌آمیز قریب‌الوقوع وجود ندارد، و بنابراین اگر میدان نسبتاً زود معکوس شود، ممکن است مجبور شویم با اختلال الکترومغناطیسی مقابله کنیم.

ما می دانیم که بسیاری از گونه های جانوران نوعی دریافت مغناطیسی دارند که به آنها امکان می دهد میدان مغناطیسی زمین را حس کنند.

آنها می توانند از آن برای کمک به ناوبری از راه دور در طول مهاجرت استفاده کنند. اما مشخص نیست که چنین رفتاری چه تأثیری بر چنین گونه هایی دارد.

آنچه واضح است این است که انسان‌های اولیه موفق شدند از رویداد Lashump جان سالم به در ببرند و زندگی خود صدها تغییر کامل را تجربه کرد، همانطور که سوابق زمین‌شناسی نشان می‌دهد.

میدان مغناطیسی زمین در هسته مایع سیاره ما با کف کردن آهسته آهن مذاب ایجاد می شود.

مانند جو و اقیانوس ها، نحوه حرکت آن نیز تحت قوانین فیزیک است. بنابراین، ما باید بتوانیم «هوای اصلی» را با ردیابی این حرکت پیش‌بینی کنیم، همانطور که می‌توانیم آب و هوای واقعی را با نگاه کردن به جو و اقیانوس پیش‌بینی کنیم.

معکوس شدن قطب را می توان به نوع خاصی از طوفان در هسته تشبیه کرد، جایی که دینامیک - و میدان مغناطیسی - قبل از ته نشین شدن مجدد (حداقل برای مدت کوتاهی) به اشتباه می افتد.

Pivot بعدی چه زمانی اتفاق می افتد؟

ما برای یک چرخش کامل "عقب داریم" میدان زمین در حال حاضر با نرخ 5٪ در هر قرن در حال کاهش است.

بنابراین، دانشمندان این فرضیه را مطرح کردند که این میدان می تواند طی 2000 سال آینده تغییر کند. اما تعیین تاریخ دقیق دشوار خواهد بود.

دشواری های پیش بینی آب و هوا در خارج از چند روز به خوبی شناخته شده است، اگرچه ما در داخل زندگی می کنیم و جو را مستقیماً مشاهده می کنیم.

با این حال، پیش‌بینی هسته زمین دورنمای بسیار دشوارتری است، عمدتاً به این دلیل که زیر 3000 کیلومتر سنگ مدفون است، بنابراین مشاهدات ما کمیاب و نامشخص هستند.

با این حال، ما کاملاً نابینا نیستیم: ما ترکیب اصلی مواد داخل هسته و مایع بودن آن را می دانیم.

شبکه جهانی رصدخانه های زمینی و ماهواره های در حال گردش نیز تغییر میدان مغناطیسی را اندازه گیری می کند که به ما ایده ای از چگونگی حرکت هسته مایع می دهد.

کشف اخیر جریان جت در هسته، نبوغ در حال تکامل و توانایی رو به رشد ما برای اندازه گیری و استنتاج پویایی هسته را نشان می دهد.

در ترکیب با مدل‌های عددی و آزمایش‌های آزمایشگاهی برای مطالعه دینامیک سیالات در داخل یک سیاره، درک ما با سرعتی سریع در حال تکامل است.

این چشم انداز که بتوانیم هسته زمین را پیش بینی کنیم ممکن است خیلی دور نباشد.

در حال ورود به چرخه خورشیدی بعدی هستیم که به گفته ستاره شناسان بسیار ضعیف خواهد بود. اما از آنجایی که ما در وسط تغییر قطب هستیم، دفاع ضعیف تر است و حتی یک طوفان ژئومغناطیسی متوسط نیز عواقبی خواهد داشت.

آماده باش!