Dünyanın manyetik alanının ne kadar hızlı değiştiği uzun zamandır bir sırdı. Andrey VP / Shutterstock
Sıvı demir çekirdeğinde ayaklarımızın 3,000 km altında üretilen Dünya'nın manyetik alanı, gezegenimizdeki yaşam için çok önemlidir. Bizi atmosferi ve uyduları güneş radyasyonundan koruyan elektromanyetik bir battaniyeye sararak uzaya uzanıyor.
Ancak manyetik alan sürekli değişiyor hem gücü hem de yönü ile geçmişte dramatik değişiklikler geçirmiştir. Bu içerir manyetik kutupların esrarengiz dönüşlerigüney kutbu kuzey kutbu olurken, tersi de doğrudur.
Uzun süredir devam eden bir soru, alanın ne kadar hızlı değişebileceğidir. Yeni çalışmamız, Nature Communications'da yayınlandı, bazı cevaplar ortaya çıkardı.
Manyetik alandaki hızlı değişiklikler büyük ilgi çekicidir, çünkü sıvı çekirdekteki erimiş demir okyanusunun en aşırı davranışını temsil ederler. Gözlenen değişiklikleri çekirdek süreçlere bağlayarak, gezegenimizin erişilemeyen başka bir bölgesi hakkında önemli bilgileri öğrenebiliriz.
Tarihsel olarak, Dünya'nın manyetik alanındaki en hızlı değişiklikler ters kayıtlarla ilişkiliher milyon yılda birkaç kez düzensiz aralıklarla ortaya çıkar. Ancak, gerçek geri dönüşlerle ilişkili verilerin herhangi birinden çok daha hızlı ve daha yeni alan değişiklikleri keşfettik.
NASA.
Günümüzde uydular, navigasyon kayıtları ve yer tabanlı gözlemevleri ile tamamlanan alandaki ve alandaki değişiklikleri izlemeye yardımcı olmaktadır. Bu bilgi, modern alandaki değişikliklerin yılda yaklaşık onuncu derece civarında oldukça göze çarptığını ortaya koyuyor. Ancak, alanın var olduğunu bildiğimiz halde en az 3.5 milyar yıl400 yıl önceki davranışları hakkında fazla bir şey bilmiyoruz.
InnerSelf'ten En Son Haberleri Alın
Antik alanı izlemek için, bilim adamları tortular, lav akışları ve insan yapımı eserler tarafından kaydedilen manyetizmayı analiz eder. Çünkü bu malzemeler, soğuduklarında (lavlar için) veya kara kütlelerine (çökeltiler için) eklendiklerinde Dünya alanının imzasını kaydeden mikroskopik manyetik taneler içerir. Yaklaşık 800,000 yıl önce son kutupların tersine çevrildiği sırada İtalya'nın merkezindeki tortu kayıtları nispeten hızlı saha değişiklikleri önermek yılda bir dereceye ulaşıyor.
Bununla birlikte, bu tür ölçümler sonuçlarla son derece zordur hala tartışılıyor. Örneğin, çökeltilerin manyetizmalarını edinme sürecinde belirsizlikler vardır.
Geliştirilmiş ölçümler
Araştırmamız, saha üretim sürecinin fiziğine dayalı bilgisayar modellerini kullanarak farklı bir yaklaşım izlemektedir. Bu, son 100,000 yıla yayılan Dünya'nın manyetik alanındaki küresel varyasyonların, tortular, lavlar ve artefaktlardan alınan ölçümlerin bir derlemesine dayanarak yakın zamanda yayınlanan bir yeniden yapılandırılması ile birleştirilmiştir.
Bu, Dünya'nın manyetik alanı yönündeki değişikliklerin yılda on dereceye kadar olan oranlara ulaştığını göstermektedir - şu anda bildirilen en hızlı varyasyonlardan on kat daha büyük.
Jeomanyetik alan yönündeki en hızlı değişiklikler yaklaşık 39,000 yıl önce meydana geldi. Bu kayma, Orta Amerika'nın batı kıyısındaki kapalı bir bölgedeki yerel olarak zayıf bir alanla ilişkilendirildi. Etkinlik, küresel “Laschamp Gezisi”- yaklaşık 41,000 yıl önce manyetik kutupların geri dönmeden önce coğrafi kutuplardan kısa bir süre uzaklaştığı Dünya'nın manyetik alanının“ başarısız bir ters dönüşü ”.
En hızlı değişikliklerin manyetik alanın lokal zayıflaması ile ilişkili olduğu görülmektedir. Modelimiz, bunun yoğun manyetik alan yamalarının sıvı çekirdeğin yüzeyi boyunca hareket etmesinden kaynaklandığını göstermektedir. Bu yamalar daha düşük enlemlerde daha yaygındır, bu da gelecekteki hızlı yön değişiklikleri arayışlarının bu alanlara odaklanması gerektiğini göstermektedir.
Toplumun etkisi
Tersine çevirme gibi manyetik alandaki değişiklikler muhtemelen yaşam için bir tehdit oluşturmaz. İnsanlar dramatik Laschamp gezisinden geçmeyi başardılar. Bugün, tehdit esas olarak elektronik altyapıya olan güvenimize bağlı. Manyetik alan ve gelen güneş radyasyonu arasındaki etkileşimden kaynaklanan jeomanyetik fırtınalar gibi uzay hava olayları uydu iletişimini, GPS ve güç şebekelerini bozabilir.
Bu rahatsız edici - uzay-hava olayı nedeniyle ABD güç şebekesinin çökmesinin ekonomik maliyeti tahmin edildi yaklaşık bir trilyon dolar. Tehdit, uzay havasının yüksek öncelik İngiltere ulusal risk siciline.
Uzay havası olayları manyetik alanın zayıf olduğu bölgelerde daha sık görülür - alan hızla değiştiğinde bildiğimiz bir şey olabilir. Ne yazık ki, bilgisayar simülasyonları alan kuvvetinin zayıflamaya başlamasından sonra yön değişikliklerinin ortaya çıktığını, yani sadece alan yönünü izleyerek alan kuvvetindeki düşüşleri tahmin edemeyeceğimizi göstermektedir. Gelecekte daha gelişmiş simülasyonlar kullanarak yapılacak çalışmalar bu konuya daha fazla ışık tutabilir.
Manyetik alanda başka bir hızlı değişiklik var mı? Buna cevap vermek çok zor. En hızlı değişiklikler de en nadir olaylardır: örneğin, Laschamp gezisi çevresinde tespit edilen değişiklikler, son 100,000 yılda meydana gelen diğer değişikliklerden iki kat daha hızlıdır.
Bu, bilim adamlarının hızlı değişimleri tahmin etmelerini zorlaştırır - bunlar bir sürpriz olarak gelen ve büyük bir etkisi olan “siyah kuğu olayları” dır. Olası yollardan biri, alanın tahminin bir parçası olarak nasıl davrandığına ilişkin fizik tabanlı modelleri kullanmaktır.
Dünya'nın manyetik alanının “hız sınırı” hakkında öğrenecek çok şeyimiz var. Kutupların tersine çevrilmesi sırasında henüz hızlı değişimler gözlemlenmemiştir, ancak alanın bu zamanlarda küresel olarak zayıfladığı düşünüleceği için beklenmelidir.
Yazar Hakkında
Christopher Davies, Doçent, University of Leeds
İlgili Kitaplar
İnsan Sürüsü: Toplumlarımız Nasıl Yükselir, Gelişir ve Düşürülür?
Yazan: W. W. Moffett
Bir şempanze farklı bir grubun ülkesine girerse, neredeyse kesinlikle öldürülecektir. Ancak bir New Yorklu Los Angeles'a (veya Borneo'ya) çok az bir korku ile uçabilir. Psikologlar bunu açıklamak için çok az şey yaptı: yıllarca, biyolojimizin sosyal gruplarımızın boyutuna - 150 insanı hakkında - üst sınır koyduğunu belirtti. Ancak insan toplulukları aslında çok büyüktür. Birbirimizle nasıl başa çıkabilmemiz için büyük ölçüde nasıl yönetiyoruz? Bu paradigma paramparça kitabında, biyolog Mark W. Moffett, toplumları bağlayan sosyal uyarlamaları açıklamak için psikoloji, sosyoloji ve antropolojideki bulgulardan yararlanır. Kimlik ve anonimlik arasındaki gerilimin, toplumların nasıl geliştiğini, işlediğini ve başarısız olduğunu nasıl tanımladığını araştırıyor. surpassing Silahlar, Mikroplar ve Çelik ve Sapiens, İnsan sürüsü İnsanoğlunun rakipsiz karmaşıklığın genişleyen medeniyetlerini nasıl yarattığını ve onları sürdürmek için ne alacağını ortaya koymaktadır. Amazon'da Mevcut
Çevre: Hikayelerin Arkasındaki Bilim
Yazan: Jay H. Withgott, Matthew Laposata
Çevre: Hikayelerin Arkasındaki Bilim öğrenci dostu anlatı stili, gerçek hikayeler ve vaka incelemeleriyle bütünleşmesi ve en son bilim ve araştırmanın sunumu ile bilinen tanıtım çevre bilimi dersi için en iyi satıcıdır. 6th Sürümü Öğrencilerin her bölümdeki entegre vaka çalışmaları ve bilim arasındaki bağlantıları görmelerine yardımcı olacak yeni fırsatlar sunar ve onlara bilimsel süreci çevre sorunlarına uygulama fırsatları sunar. Amazon'da Mevcut
Uygun Gezegen: Daha sürdürülebilir bir yaşam için bir rehber
Ken Kroes tarafından
Gezegenimizin durumu hakkında endişe duyuyor musunuz ve hükümetlerin ve şirketlerin yaşamamız için sürdürülebilir bir yol bulacağını umuyor musunuz? Çok fazla düşünmezseniz, işe yarayabilir, değil mi? Kendi başlarına bırakıldılar, popülerlik ve kar etmenleriyle, kazanacağına ikna olmadım. Bu denklemin eksik kısmı sen ve ben. Kurumların ve hükümetlerin daha iyisini yapabileceğine inanan bireyler. Eylem yoluyla, kritik sorunlarımıza çözümler geliştirmek ve uygulamak için biraz daha zaman kazanabileceğimize inanan bireyler. Amazon'da Mevcut
Yayıncıdan:
Amazon'daki alımlar sizi getirme maliyetini düşürmeye gidiyor InnerSelf.com, MightyNatural.com, ve ClimateImpactNews.com hiçbir ücret ödemeden ve tarama alışkanlıklarınızı izleyen reklamverenler olmadan. Bir linke tıklasanız da, bu seçilmiş ürünleri satın almasanız bile, Amazon ziyaretinde aldığınız her şey bize küçük bir komisyon öder. Size herhangi bir ek maliyet yoktur, bu yüzden lütfen çabaya katkıda bulunun. Ayrıca bu linki kullanabilirsiniz Amazon’u istediğin zaman kullanmak, çabalarımızı desteklemeye yardımcı olmak için.