تغییر میدان مغناطیسی زمین می تواند باعث بحران گسترده زیست محیطی گردد - مجله عکسها

میدان مغناطیسی سیاره زمین پویاست و جای قطب های آن تا کنون بارها عوض شده است. موضوعی که اگر در دنیای وابسته به سیستم های الکترونیکی امروز روی دهد، می تواند اثر زیادی داشته باشد و شبکه های ارتباطی را مختل کند.

طبق پژوهشی تازه، این اثر حتی جدی تر از گذشته خواهد بود. برای نخستین بار دانشمندان شواهدی را یافته اند که نشان می دهد جابه جایی قطب های مغناطیسی زمین می تواند عواقب زیست محیطی جبران ناپذیری داشته باشد. این یافته ها درباره جابه جایی قطب ها در 42000 سال پیش است که باعث آشفتگی آب وهوا در مقیاس دنیای و تغییر رفتار بشر شده است.

مغناطیس سپهر یا مگنتوسفر (Magnetosphere) که سد مغناطیسی اطراف سیاره است از گردش فلز مذاب و داغ در اطراف هسته آهنی ناشی می شود. به گفته ناسا این جریان مایع به طور پیوسته الکتریسیته فراوری می نماید که به نوبه خود خطوط میدان مغناطیسی زمین را ایجاد می نماید که از یک قطب مغناطیسی تا قطب دیگر کشیده شده اند.

میدان مغناطیسی مانند یک حباب محافظ زمین را از پرتوهای زیان بار خورشید محافظت می نماید. سمتی از زمین که رو به خورشید است به طور پیوسته توسط بادهای خورشیدی که به مغناطیس سپهر می خورند، بمباران می شود. بنابراین میدان مغناطیسی تا بیش از 10 برابر شعاع زمین گسترش نمی یابد. اگرچه در سمتی از سیاره که رو به خورشید نیست، این میدان بسیار گسترده تر است و یک دم مغناطیسی را تشکیل می دهد که از ماه هم فراتر می رود.

خطوط میدان مغناطیسی زمین در قطب های مغناطیسی به هم می رسند که به نظر پایدار هستند اما در حقیقت ثابت نیستند و تقریبا هر 200 هزار تا 300 هزار سال، میدان مغناطیسی به اندازه کافی ضعیف می شود که باعث جابه جایی قطب های مغناطیسی می شود. فرآیندی که به گفته ناسا می تواند صدها یا هزاران سال طول بکشد.

• ناهنجاری عجیب در میدان مغناطیسی زمین به سمت غرب حرکت می نماید

سرنخ هایی در بیسکویت

آلن کوپر (Alan Cooper) استاد زمین شناسی دانشگاه اوتاگو نیوزیلند گفت: مولکول های مغناطیسی ذخیره شده در ذخایر آتشفشانی و دیگر رسوبات، این تغییر جهت گذشته را به دانشمندان نشان می دهند. این مولکول ها در همان لحظه رسوب با میدان مغناطیسی همسو هستند و بنابراین محل قطب شمال مغناطیسی را نشان می دهند.

به تازگی محققان این پرسش را مطرح نموده اند که آیا تغییر قطب های مغناطیسی که بین 41000 تا 42000 سال پیش روی داده، می تواند با تغییرات چشمگیر دیگری که آن هنگام در زمین اجرا شده مرتبط باشد؟ این جابه جایی قطب ها که با نام رویداد لاشامپ (Laschamps Event) شناخته می شود پیش از این به فعالیت مغناطیس سپهر ارتباط داده نشده بود. نویسندگان پژوهش مشکوک هستند که در زمانی که میدان مغناطیسی زمین وارونه می شود و در نتیجه از حد طبیعی ضعیف تر است، قرار دریافت در معرض تابش کیهانی و خورشید بر جو زمین اثر بگذارد.

مطالعات قبلی هسته های یخی گرینلند برای آنالیز رویداد لاشامپ شواهدی را از تغییرات آب وهوایی نشان ندادند. اما در پژوهش تازه محققان توجه خود را به منبع بالقوه دیگری از داده های آب وهوایی معطوف کردند. درختان کائوری باتلاقی و محافظت شده در زغال سنگ (Bog-Preserved Kauri) که در شمال نیوزیلند یافت می شوند.

آن ها مقطع عرضی یا بیسکویت این درختان را برش داده و تغییرات کربن 14 را در آن ها آنالیز کردند. نتایج نشان دهنده بالا رفتن میزان کربن رادیواکتیو در هنگام رویداد لاشامپ و زمان ضعیف تر شدن میدان مغناطیسی زمین بود.

کوپر گفت: هنگامی که ما زمان دقیق تاریخچه درختان کائوری را آنالیز کردیم، دریافتیم که کاملا با تغییرات آب وهوایی و بیولوژیکی در سراسر دنیا منطبق است. برای نمونه در این زمان جانوران غول پیکر (عظیم زیاگان یا Megafauna) در استرالیا منقرض شدند و نئاندرتال ها در اروپا در حال نابودی بودند. کوپر گفت این فرایند ممکن است با تغییرات مربوط به آب وهوا در زیست بوم قابل شرح باشد.

تغییرات آب وهوایی گسترده

در ادامه دانشمندان از مدل های آب وهوایی رایانه ای برای آزمایش این فرضیات استفاده کردند و دریافتند که یک میدان مغناطیسی ضعیف با حدود 6 درصد از قدرت طبیعی، می تواند منجر به اثرات عمده آب وهوایی شود.

کوپر اعلام نمود: پرتوهای رادیواکتیو با یونیزه کردن لایه اوزن به شدت به آن آسیب می زند و باعث می شود که پرتو فرابنفش به جو راه یابد و شیوه جذب انرژی خورشید توسط جو تغییر کند. یک جو به شدت یونیزه می تواند شفق های درخشان در سراسر دنیا ایجاد کند و باعث شکل گیری طوفان های تندری بسیاری شود که آسمان ها را شبیه به فیلم های آخرالزمانی می نماید.

تغییر مهم دیگر در آن موقع در خصوص گونه های اولیه بشر بود که هنر غارنشینی در نقاط گوناگون دنیا شروع شد. این شامل نخستین نشانه های به کارگیری شابلون های دستی با اُخرای قرمز است. عملی که هنوز هم در میان گروه های بومی امروزی در نامیبیا دیده می شود.

کوپر اضافه نمود: گمان می کنیم که این کاربرد، در واقع نشانه استفاده از ضد آفتاب است. در نتیجه ضعیف تر بودن میدان مغناطیسی، بالاتر بودن میزان پرتو فرابنفش می تواند انسان را به پناه دریافت در غارها سوق دهد یا آن ها را مجبور به محافظت از پوست با مواد معدنی ضد آفتاب کند.

رویداد بعدی

دانشمندان دقیقا نمی توانند پیش بینی نمایند که چرخش بعدی میدان مغناطیسی زمین چه زمانی روی خواهد داد اما بعضی نشانه ها مانند جابه جایی قطب شمال مغناطیسی در منطقه دریای برینگ و همچنین 10 درصد ضعیف تر شدن میدان مغناطیسی زمین در طول 170 سال گذشته، نشان می دهد که ممکن است خیلی به این رویداد نزدیک باشیم.

بنابراین درک چگونگی اثر تغییرات عظیم در میدان مغناطیسی بر تغییرات زیست محیطی در مقیاس دنیای از اهمیت بالایی برخوردار است. علاوه بر اینکه چنین مطالعاتی، پرسش های مهمی را در خصوص اثر تکاملی تغییر قطب های مغناطیسی در رویدادهای زمین شناسی ایجاد می نماید.

• زمین به تازگی سریع تر به دور خودش می چرخد

عکس کاور: طرحی گرافیکی از میدان مغناطیسی زمین

منبع: Live Science