Πιστωτική εικόνα: NASA
Ο χρόνος που απαιτείται για το μαγνητικό πεδίο της Γης για να αντιστρέψει την πολικότητα είναι περίπου 7000 χρόνια, αλλά ο χρόνος που απαιτείται για την αντιστροφή είναι μικρότερος σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη από ό, τι σε υψηλά γεωγραφικά πλάτη, κατέληξε ένας γεωλόγος που χρηματοδοτείται από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών (NSF). Ο Μπραντ Κλήμεντ του Διεθνούς Πανεπιστημίου της Φλόριντα δημοσίευσε τα ευρήματά του στο τεύχος αυτής της εβδομάδας στο περιοδικό Nature. Τα αποτελέσματα είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στην κατανόηση των επιστημόνων για το πώς λειτουργεί το μαγνητικό πεδίο της Γης.
Το μαγνητικό πεδίο έχει παρουσιάσει μια συχνή αλλά δραματική διακύμανση σε ακανόνιστους χρόνους στο γεωλογικό παρελθόν: έχει αλλάξει εντελώς κατεύθυνση. Μια βελόνα πυξίδας, αν υπήρχε τότε, δεν θα είχε δείξει το βόρειο γεωγραφικό πόλο, αλλά αντίθετα προς την αντίθετη κατεύθυνση. Τέτοιες αντιστροφές πολικότητας παρέχουν σημαντικές ενδείξεις για τη φύση των διεργασιών που δημιουργούν το μαγνητικό πεδίο, δήλωσε ο Clement.
Από την εποχή του Άλμπερτ Αϊνστάιν, οι ερευνητές προσπάθησαν να εφαρμόσουν ένα σταθερό χρονικό πλαίσιο κατά το οποίο συμβαίνουν αντιστροφές του μαγνητικού πεδίου της Γης. Πράγματι, ο Αϊνστάιν έγραψε κάποτε ότι ένα από τα πιο σημαντικά άλυτα προβλήματα στη φυσική επικεντρώθηκε στο μαγνητικό πεδίο της Γης. Το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας ποικίλλει ανάλογα με το χρόνο, υποδεικνύοντας ότι δεν είναι στατικό ή σταθερό χαρακτηριστικό. Αντ 'αυτού, κάποια ενεργή διαδικασία λειτουργεί για τη διατήρηση του πεδίου. Αυτή η διαδικασία είναι πιθανότατα ένα είδος δυναμικής δράσης στην οποία ο ρέοντας και μεταδίδοντας υγρός σίδηρος στον εξωτερικό πυρήνα της Γης δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο, πιστεύουν οι γεωλόγοι.
Το να καταλάβεις τι συμβαίνει καθώς το πεδίο αντιστρέφει την πολικότητα είναι δύσκολο επειδή οι αντιστροφές είναι ταχεία γεγονότα, τουλάχιστον σε γεωλογικές χρονικές κλίμακες. Η εύρεση ιζημάτων ή λαβών που καταγράφουν το πεδίο στην πράξη της αντιστροφής είναι μια πρόκληση. Τα τελευταία χρόνια, ωστόσο, αποκτήθηκαν νέα αρχεία μετάβασης πολικότητας σε πυρήνες ιζημάτων που αποκτήθηκαν μέσω του διεθνούς προγράμματος γεωτρήσεων ωκεανών, χρηματοδοτούμενο από την NSF. Αυτά τα αρχεία καθιστούν δυνατό τον προσδιορισμό των κύριων χαρακτηριστικών των αντιστροφών, είπε ο Clement.
«Είναι γενικά αποδεκτό ότι κατά τη διάρκεια μιας αντιστροφής, το γεωμαγνητικό πεδίο μειώνεται σε περίπου 10 τοις εκατό της τιμής πλήρους πολικότητάς του», δήλωσε ο Clement. «Μετά την αποδυνάμωση του πεδίου, οι κατευθύνσεις υποβάλλονται σε αλλαγή σχεδόν 180 μοιρών και στη συνέχεια το πεδίο ενισχύεται προς την αντίθετη κατεύθυνση πολικότητας. Ωστόσο, παραμένει μια μεγάλη αβεβαιότητα σχετικά με το πόσο διαρκεί αυτή η διαδικασία. Αν και αυτή είναι συνήθως η πρώτη ερώτηση που κάνουν οι άνθρωποι για αντιστροφές, οι επιστήμονες αναγκάστηκαν να απαντήσουν με μια αόριστη «μερικές χιλιάδες χρόνια». "
Ο λόγος αυτής της αβεβαιότητας; Κάθε δημοσιευμένη μετάβαση πολικότητας ανέφερε μια ελαφρώς διαφορετική διάρκεια, από μόλις 1.000 έως 28.000 χρόνια.
«Τώρα, μέσω της καινοτόμου χρήσης πυρήνων ιζημάτων βαθέων ωκεανών, η Clement έχει δείξει ότι τα γεγονότα αντιστροφής μαγνητικού πεδίου συμβαίνουν εντός συγκεκριμένων χρονικών πλαισίων, ανεξάρτητα από την πολικότητα της αντιστροφής», δήλωσε η Carolyn Ruppel, διευθύντρια προγράμματος στο τμήμα των επιστημών των ωκεανών του NSF. . "Οι πυρήνες των ιζημάτων που είχαν αρχικά διατρηθεί για την επίτευξη διαφορετικών επιστημονικών στόχων οδήγησαν σε ένα αποτέλεσμα παγκόσμιας σημασίας, το οποίο υπογραμμίζει την αξία της συλλογής και συντήρησης πυρήνων και συναφών δεδομένων."
Ο Clement εξέτασε τη βάση δεδομένων των υπαρχόντων αρχείων μετάβασης πολικότητας των τεσσάρων τελευταίων αντιστροφών. Η συνολική μέση διάρκεια, βρήκε, είναι 7.000 χρόνια. Αλλά η διακύμανση δεν είναι τυχαία, είπε. Αντ 'αυτού αλλάζει με γεωγραφικό πλάτος. Η κατευθυντική αλλαγή διαρκεί το ήμισυ τόσο σε ιστότοπους χαμηλού γεωγραφικού πλάτους όσο και σε ιστότοπους μεσαίου έως μεγάλου γεωγραφικού πλάτους. "Αυτή η εξάρτηση της διάρκειας από το γεωγραφικό πλάτος του ιστότοπου ήταν εκπληκτική στην αρχή, αλλά ακριβώς όπως θα προβλεπόταν σε γεωμετρικά μοντέλα πεδίων αντιστροφής", δήλωσε ο Clement.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων NSF
