دو ساختار عظیم پنهان در اعماق زمین که میدان مغناطیسی را برای میلیونها سال تغییر دادهاند
تیم زمینشناسان شواهدی مبنی بر ارتباط مناطق دارای سرعت لرزهای پایین و شکل میدان مغناطیسی زمین را برای اولین بار کشف کردند.
ساختارهای عظیم زیرزمینی و تأثیر آنها بر میدان مغناطیسی زمین
یک تیم از زمینشناسان اخیراً شواهد غیرقابل انکاری را کشف کردهاند که نشان میدهد دو ساختار فوقالعاده بزرگ و باستانی، به اندازه قارهها، که در اعماق زمین پنهان شدهاند، برای بیش از ۲۶۵ میلیون سال بر شکل میدان مغناطیسی سیاره ما تأثیر گذاشتهاند. این تودههای عظیم که به عنوان المناطق با سرعت برشی پایین بزرگ (LLSVPs) شناخته میشوند، از مرموزترین اجرام سیاره ما محسوب میشوند و هر کدام تقریباً هماندازه قاره آفریقا تخمین زده میشوند، با این تفاوت که در عمق حدود ۲۹۰۰ کیلومتری زمین مدفون هستند. این مناطق به شکل بلوکهای سنگی یا فلزی نیستند، بلکه نواحی نامنظم در گوشته زمین هستند که ماده گوشته در آنها داغتر، چگالتر و از نظر شیمیایی متفاوت از مواد اطراف است. دانشمندان از دهه ۱۹۷۰ به وجود این ناهنجاریها مشکوک بودند و اکنون شواهد مستقیمی ارائه میدهند که این LLSVPها توانایی تغییر رفتار میدان مغناطیسی زمین را دارند.
بر اساس مطالعهای که در نشریه Nature Geoscience منتشر شد، تفاوتهای دمایی بین LLSVPها و گوشتهی اطرافشان، بر نحوه جریان یافتن آهن مذاب در هسته تأثیر میگذارد. این حرکت آهن مایع دقیقاً همان چیزی است که مسئول تولید میدان مغناطیسی زمین است. مناطق فوقالعاده داغ و مناطق سردتر اطراف آنها، سرعت جریان آهن مذاب را متناسب با موقعیت منطقهای شتاب میدهند یا کُند میکنند و این امر یک عدم تقارن ایجاد میکند. این نابرابری به طور مستقیم به شکل نامنظم میدان مغناطیسی که امروزه مشاهده میکنیم، کمک میکند.
- تحلیل شواهد گوشتهای و شبیهسازیهای ابررایانهای نشان داد که تنها مدلی که LLSVPها را لحاظ کرد، توانست نامنظمیها، انحرافات و الگوهای مشاهدهشده در میدان مغناطیسی کنونی را بازتولید کند.
- شبیهسازیهای ژئودینامو حااکی از آن است که برخی بخشهای میدان مغناطیسی طی میلیونها سال نسبتاً پایدار باقی ماندهاند، در حالی که بخشهای دیگر دچار تغییرات چشمگیری بودهاند.
- یافتهها پیامدهای مهمی برای درک پیکربندیهای قارهای باستانی، مانند تشکیل و تجزیه پانگهآ، و همچنین ابهامات دیرینهدار در مورد آب و هوای باستانی و زیستبومها دارند.
- نتایج به طور ضمنی این فرض قدیمی را که میدان مغناطیسی زمین در مقیاسهای زمانی طولانی به صورت یک آهنربای میلهای ایدهآل عمل کرده است، به چالش میکشند.
«این یافتهها ممکن است به حل عدم قطعیتهای دیرینه در مورد اقلیم باستانی، دیرینهزیستشناسی و شکلگیری منابع طبیعی کمک کنند.»
به گفته اندی بیگین، نویسنده اصلی این تحقیق، «یافتههای ما این است که این ممکن است کاملاً درست نباشد، یعنی میدان مغناطیسی همیشه به صورت یک آهنربای میلهای ایدهآل رفتار نکرده است.»
این کشف، درک ما از دینامیکهای درونی زمین و چگونگی تکامل میدان مغناطیسی محافظ سیاره ما را متحول میسازد، ساختارهایی که میلیونها سال است در اعماق زمین نقش حیاتی ایفا میکنند.
