Çevirmek

Dünya'nın Manyetik Alanının Dönmesi Önceden Düşünüldüğünden Daha Uzun Sürebilir | Bilim

Gezegenimizin katı iç çekirdeğinin etrafında, yüzeyin 1.800 milden fazla altında dönen sıcak sıvı demir, atmosferin ötesine uzanan bir manyetik alan oluşturur. Bu alan bize pusula yönlerinden kozmik ışınlardan korunmaya kadar her şeyi sağlıyor, bu nedenle bilim adamlarının bu yılın başlarında kuzey manyetik kutbunun hareketsiz olduğunu fark ettiklerinde paniğe kapılmaları şaşırtıcı değil. hızla Sibirya'ya doğru sürükleniyor . Jeofizikçiler, beş yıllık programı öncesinde Dünya'nın manyetik alanının güncellenmiş bir modelini yayınlamak için uğraşırken, göç eden kutup acil bir soruyu gündeme getirdi: Dünya'nın manyetik alanı dönmeye mi hazırlanıyor?

Dünyamızın manyetik durumu sürekli değişiyor, manyetik kuzey ve güney kutupları her yüzyılda birkaç derece yer değiştiriyor. Ara sıra manyetik alan tam bir kutup değişimi yaşar ve manyetik kuzey ve güney kutuplarının yer değiştirmesine neden olur, ancak kimse bu dönüşe neyin neden olduğunu tam olarak bilmiyor. (Aslında, gezegenin kuzey kutbu şu anda manyetik bir güney kutbudur, ancak coğrafi ölçümlerimize karşılık gelmesi için hala manyetik kuzey olarak anılmaktadır.)



afro amerikan terimi ne zaman başladı

İçinde ders çalışma bugün yayınlandı Bilim Gelişmeleri , araştırmacılar, son polarite tersine çevrilmesinin yeni bir tahmini zaman çizelgesini bildirdiler. Brunhes-Matuyama geri dönüşü yaklaşık 780.000 yıl önce gerçekleşen olay. Lav örnekleri, okyanus çökeltileri ve buz çekirdeklerinin bir kombinasyonunu kullanarak, bu tersine dönüşün ilerlemesini izleyebildiler ve modelinin önceki modellerde önerilenden daha uzun ve daha karmaşık olduğunu gösterebildiler. Bulgular, gezegenimizin manyetik ortamının nasıl geliştiğinin daha iyi anlaşılmasını sağlayabilir ve umarım bir sonraki büyük rahatsızlık için tahminlere rehberlik edebilir.



[Kutup değişimi] gerçekten küresel olan birkaç jeofizik fenomenden biridir, diyor Brad Şarkıcı , Wisconsin-Madison Üniversitesi'nde jeoloji profesörü ve çalışmanın baş yazarı. Bu, Dünyanın en derin yerlerinde başlayan bir süreçtir, ancak gezegenin tüm yüzeyindeki kayalarda kendini gösterir ve atmosferi oldukça önemli şekillerde etkiler. … Geri dönüşlerin zamanlaması için kronoloji kurabilirsek, gezegenin her yerindeki kayaların tarihlerini belirlemek için kullanabileceğimiz ve tüm Dünya'daki ortak zaman noktalarını bilebileceğimiz işaretçilerimiz var.

Dünyanın manyetik alanının oluşumu tam merkezinde başlar. Katı iç çekirdekten gelen ısı radyoaktif bozunma ile üretilen çevreleyen sıvı demiri ısıtarak ocaktaki bir tencere su gibi dolaşmasına neden olur. Ütünün akışkan hareketi veya konveksiyonu, manyetik alan oluşturan bir elektrik akımı oluşturur. Dünya döndükçe, manyetik alan dönme ekseni ile kabaca hizalanır ve manyetik kuzey ve güney kutuplarını oluşturur.

Son 2,6 milyon yılda, Dünya'nın manyetik alanı, geziler olarak adlandırılan olaylar sırasında 10 kez ve neredeyse 20'den fazla kez döndü. Bazı araştırmacılar, kutupların tersine dönmesinin neden olduğuna inanıyor. dengede bir bozukluk Dünya'nın dönüşü ile sıvı demirin sıvı hareketini değiştiren çekirdekteki sıcaklık arasında, ancak kesin süreç bir sır olarak kalıyor.

Manyetik Alan Şeması

Bir dipol mıknatıs alanı olarak temsil edilen, Dünya tarafından üretilen görünmez manyetik alan çizgilerinin şematik gösterimi. Gerçekte, manyetik kalkanımız Güneş'e bakan tarafta Dünya'ya daha yakın sıkıştırılır ve güneş rüzgarı nedeniyle gece tarafında aşırı derecede uzar.(Peter Reid / NASA)

Singer ve meslektaşları, katılaşmış lavların tarihlendirilmesi için yeni teknikler kullanarak son kutup değişimi için daha kesin kronolojik tahminler elde ettiler. Yaklaşık 1.100 santigrat derece (2.012 Fahrenhayt derece) patlayan bazaltik lav, en dıştaki elektronları kendilerini Dünya'nın manyetik alanı boyunca yönlendiren bir demir oksit olan manyetit içerir. Singer, lav 550 santigrat dereceye (1022 derece Fahrenheit) kadar soğuduğunda, manyetizasyon yönünün kilitlendiğini ve kelimenin tam anlamıyla akışa dönüştüğünü söylüyor. Sonuç olarak, manyetik alanın geçmişi, Singer ve ekibinin, çürümüş lav örneklerinin argon izotoplarını ölçmek için özel bir işlem kullanarak okuyabildiği katılaşmış lavlara damgalanır.

Ne yazık ki jeologlar için (ama neyse ki geri kalanımız için), yanardağlar her zaman patlamaz ve lavları manyetik alanın evriminin sivilceli bir rekoru haline getirir. Eksik tarihleri ​​bir araya getirmek için araştırma ekibi, dünya çapındaki yedi farklı lav kaynağından alınan yeni ölçümleri, okyanus çökellerindeki ve Antarktika buz çekirdeklerindeki manyetize elementlerin geçmiş kayıtları ile birleştirdi. Lavın aksine, okyanus, manyetik malzeme tanecikleri sürekli olarak deniz tabanına yerleştiği ve gezegenin alanıyla hizalandığı için sürekli bir manyetizasyon kaydı sağlar. Ancak bu kayıtlar sıkıştırma nedeniyle pürüzsüzleşiyor ve deforme oluyor ve deniz tabanının dibinde yaşayan birçok yaratık var… bu yüzden kayıt biraz bozuluyor, diyor Singer.

Antarktika buzu, kozmik radyasyon üst atmosferle güçlü bir şekilde etkileşime girdiğinde oluşan bir berilyum izotopunun örneklerini içerdiğinden, Dünya'nın manyetik alanının tarihini çözmenin üçüncü bir yolunu sunar - tam olarak bir gezi veya geri dönüş sırasında manyetik alan zayıfladığında ne olur.

Araştırmacılar, bu kaynakların üçünü de birleştirerek, manyetik alanın son tersine çevrilmesi sırasında nasıl evrimleştiğine dair kapsamlı bir hikayeyi bir araya getirdiler. Önceki çalışmalar, tüm tersine çevirmelerin 9.000 yıldan daha uzun olmayan bir zaman diliminde üç aşamadan geçtiğini öne sürerken, Singer'ın ekibi, tamamlanması 22.000 yıldan fazla süren çok daha karmaşık bir tersine çevirme süreci keşfetti.

Singer, bu 22.000 yıllık süre boyunca, güçlerin ve yön davranışlarının artması ve azalmasıyla ilgili her zamankinden daha fazla nüans görebiliyoruz, diyor. Ve [üç fazlı] modele uymuyor… bu yüzden çizim tahtasına geri dönmek zorunda kalacaklarını düşünüyorum.

Bulgular, gelecekteki alan tersine çevrilmelerinin benzer karmaşıklıklar ve süreler gösterip göstermeyeceğini sorguluyor. Florida Üniversitesi'nden jeofizikçi James Channell, bu makalenin yeni volkanik verileri belgelediği ve son kutup değişimi öncesinde jeomanyetik alanın kararsızlığına ilişkin volkanik ve tortul kayıtları bir araya getirdiği için önemli bir makale olduğunu söylüyor. yeni araştırma, bir e-postada. Bu geri dönüş öncesi kararsızlık tüm kutup değişimlerinin bir özelliği midir? Henüz, eski geri dönüşlerden buna dair bir kanıt yok.

Lav Çekirdeklerini Yakalamak

Ortak yazar Rob Coe ve Trevor Duarte, 2015'te Hawaii'deki Haleakala Ulusal Parkı'ndaki Matuyama-Brunhes manyetik polaritesinin tersine çevrilmesini kaydeden bir lav akışı bölgesinden çekirdekleri yönlendiriyor.(Brad Şarkıcı)

parlak. ve pembe.

Üç ölçüm setinde bile, birlikte yamalanmış geçmişin bir geri dönüşün ne kadar sürdüğü ve bu tür dönüşler meydana geldiğinde alanın tam olarak hangi durumda olduğu hakkında yeterli bilgi sağlayıp sağlamadığı konusunda bazı sorular var. Jeofizikçi Jean-Pierre Valet, tam bir kayıt, yazarlar tarafından tasvir edilen olayların karmaşık ardışıklığına dair kanıt göstermediği sürece, çağlardaki belirsizliklerin ikiden fazla farklı evreyi ayırt etmemize izin verdiğine ikna olmadım, diyor. Araştırmaya dahil olmayan Paris Dünya Fiziği Enstitüsü, bir e-postada. Valet ayrıca, verilerdeki belirsizliklerin tüm sürecin 13.000 ila 40.000 yıl arasında değişebileceğini öne sürerek, geri dönüşün süresini de sorguluyor - yine de önceki tahminlerden daha uzun.

Değişen manyetik alanın gezegen üzerinde geniş kapsamlı etkileri olabileceğinden, kutupların tersine dönmesine yol açan süreçler hakkında daha fazla bilgi edinmek gelecekteki uygarlıklar için kritik olabilir.

Singer, [manyetik] alan zayıf olduğunda, yani ters dönüşler sırasında, ana dipol alanı, normal gücünün yüzde onu mertebesinde bir şeye çöker, diyor Singer. Manyetik alan ozon moleküllerini stabilize ederek gezegeni ultraviyole radyasyondan koruduğu için bu çöküş Dünya'daki yaşam için sorun yaratabilir. Şarkıcı buna dikkat çekiyor son iş Neandertallerin manyetik alanı bozan bir gezi sırasında radyasyona maruz kalmasından sonra modern insanların koruyucu genlere sahip olmaya adapte olduğunu öne sürüyor.

Manyetik geri dönüşlerin Dünya yüzeyindeki biyota üzerinde bir etkisi olup olmadığı bir süredir tartışılıyor, diyor. İlk iddiaların çoğu biraz mantıksız, çünkü kronoloji, örneğin Neandertallerin fosillerinin keşfinin bir gezi ile bağlantılı olduğunu bilecek kadar iyi değildi. Ama şimdi bu zamanlamaları çok daha iyi biliyoruz.

Son 200 yıldır, Dünya'nın manyetik alanı her yüzyılda yüzde beş oranında azalmaktadır. Bu zayıflama ve kuzey manyetik kutbunun son zamanlardaki göçü, yaklaşan bir ters alanın göstergesiyse, kozmik radyasyondan zarar görebilecek uydulara dayanan teknolojiler için ciddi etkileri olabilir. Ancak Singer, önümüzdeki birkaç bin yılda bir tersine dönüşün muhtemel olmadığı konusunda uyarıyor.

Singer, şu anda kuzey kutbunun hızla hareket etmesiyle gördüğümüz şeyin aslında oldukça normal olduğunu söylüyor. Orada, üzerinde çalıştığımız kayıtlardan çok daha kötü kayıtlara dayanan ve bir geri dönüşün insan ömründen daha kısa bir sürede gerçekleşebileceğini öne süren yayınlar var ve bu, kayıtların büyük çoğunluğu tarafından desteklenmiyor. … Gerçek tersine çevirme, nihai tersine çevirme, birkaç bin yıl sürer.

Bu, insanlığa teknolojilerini bir sonraki tersine çevirmede radyasyondan daha iyi korumak için biraz zaman kazandıracaktır. O zamana kadar pusulanız bir veya iki derece değişirse paniğe kapılmayın.



^