אשראי תמונה: נאס"א
הזמן שלוקח לשדה המגנטי של כדור הארץ להפוך את הקוטביות הוא בערך 7000 שנה, אך הזמן שלוקח להיפוך להתרחש הוא קצר יותר בקווי רוחב נמוכים מאשר בקווי רוחב גבוהים, סיכם גיאולוג הממומן על ידי הקרן הלאומית למדע (NSF). בראד קלמנט מאוניברסיטת פלורידה הבינלאומי פרסם את ממצאיו בגיליון השבוע של כתב העת Nature. התוצאות הן צעד חשוב קדימה להבנת המדענים כיצד פועל השדה המגנטי של כדור הארץ.
השדה המגנטי הציג וריאציה תכופה אך דרמטית בזמנים לא סדירים בעבר הגיאולוגי: הוא שינה כיוון לחלוטין. מחט מצפן, אם הייתה קיימת אז, הייתה מצביעה לא על הקוטב הגיאוגרפי הצפוני, אלא במקום זאת לכיוון ההפוך. היפוך קוטביות כזה מספק רמזים חשובים לאופי התהליכים המייצרים את השדה המגנטי, אמר קלמנט.
מאז תקופת אלברט איינשטיין ניסו החוקרים לתפור את מסגרת הזמן האיתנה שבמהלכה מתרחשות היפוכים בשדה המגנטי של כדור הארץ. אכן, איינשטיין כתב פעם שאחת הבעיות החשובות והלא פתורות בפיזיקה התרכזה בשדה המגנטי של כדור הארץ. השדה המגנטי של כדור הארץ שלנו משתנה עם הזמן, ומצביע על כך שהוא אינו תכונה סטטית או קבועה. במקום זאת, איזה תהליך פעיל פועל לתחזוקת התחום. תהליך זה הוא ככל הנראה סוג של פעולה דינמית בה הברזל הנוזל הזורם והמשכנע בליבתו החיצונית של כדור הארץ מייצר את השדה המגנטי, כך מאמינים הגיאולוגים.
להבין מה קורה בזמן שהשדה הופך את הקוטביות קשה מכיוון שההיפוכים הם אירועים מהירים, לפחות במדדי זמן גאולוגיים. מציאת משקעים או לבות הרושמים את השדה למעשה ההיפוך זה אתגר. אולם בשנים האחרונות נרכשו רשומות מעבר חדשות לקוטביות בליבות משקע שהושגו באמצעות תוכנית קידוח האוקיאנוס הבינלאומית, במימון NSF. רשומות אלה מאפשרות לקבוע את התכונות העיקריות של היפוכים, אמר קלמנט.
"מקובל בדרך כלל כי במהלך היפוך השדה הגיאומגנטי יורד לכ -10 אחוז מערך הקוטביות המלא שלו," אמר קלמנט. "לאחר שהשדה נחלש, הכיוונים עוברים שינוי כמעט של 180 מעלות ואז התחום מתחזק בכיוון הקוטביות ההפוך. עם זאת, נותר אי וודאות משמעותית לגבי כמה זמן לוקח תהליך זה. אף על פי שזו בדרך כלל השאלה הראשונה שאנשים שואלים לגבי היפוך, מדענים נאלצו לענות רק ב"על כמה אלפי שנים מעורפלים "."
הסיבה לאי הוודאות הזו? כל מעבר קוטביות שפורסם דיווח על משך שונה במקצת, ממש מתחת לאלף שנים ל 28,000 שנה.
"כעת, באמצעות השימוש החדשני בליבות המשקעים בים העמוק, קלמנט הדגימה כי אירועי היפוך שדה מגנטי מתרחשים במסגרות זמן מסוימות, ללא קשר לקוטביות של ההיפוך," אמרה קרולין רופל, מנהלת התוכנית בחטיבת מדעי האוקיאנוס של NSF. . "ליבות משקע המקוריות במקור כדי לעמוד ביעדים מדעיים שונים הובילו לתוצאה של משמעות גלובלית, מה שמדגיש את הערך של איסוף ותחזוקה של ליבות ונתונים נלווים."
קלמנט בחן את בסיס הנתונים של רשומות המעבר הקוטביות הקיימות בארבעת ההיפוכים האחרונים. משך הממוצע הממוצע, הוא מצא, הוא 7,000 שנה. אבל הווריאציה אינה אקראית, אמר. במקום זאת הוא משתנה עם קו הרוחב. שינוי הכיוון אורך כמחצית האתרים באתרי קו רוחב נמוך כמו באתרי קו רוחב בינוני עד גבוה. "תלות זו של משך זמן הרוחב היה מפתיעה בהתחלה, אך היא בדיוק כפי שניתן היה לחזות במודלים גיאומטריים של שדות היפוכים," אמר קלמנט.
המקור המקורי: פרסום חדשות NSF
