یافته جدید دانشمندان درباره میدان مغناطیسی زمین

دانشمندان "دانشگاه راچستر"(University of Rochester) آمریکا در مطالعه اخیرشان اظهار کرده‌اند، میدان مغناطیسی اولیه در اطراف زمین حتی از آنچه قبلاً تصور می‌شد قوی‌تر بوده است.

 میدان مغناطیسی زمین که به عنوان میدان ژئومغناطیسی نیز شناخته می‌شود، میدان مغناطیسی است که از قسمت داخلی زمین تا جایی که با طوفان خورشیدی برخورد می‌کند، امتداد می‌یابد. طوفان‌های خورشیدی جریانی از ذرات باردار هستند که از خورشید منتشر می‌شوند. این میدان مغناطیسی نامرئی است اما برای زندگی در سطح زمین بسیار حیاتی است.

دانشمندان اخیرا دریافتند که میدان مغناطیسی که ابتدا در اطراف زمین شکل گرفته است حتی قوی‌تر از آنچه قبلاً تصور می‌شد بوده است. این کشف می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا در مورد پایداری سپر مغناطیسی زمین و اینکه آیا سیارات دیگر منظومه شمسی نیز دارای چنین شرایطی بوده‌اند یا نه کمک کند.

پژوهشگران این مطالعه گفتند: این تحقیق چیزی در مورد شکل‌گیری یک سیاره قابل سکونت به ما می‌گوید. یکی از سوالاتی که می‌خواهیم به آن پاسخ دهیم این است که چرا زمین همانطور که اتفاق افتاد تکامل یافته است و این شواهد بیشتری را به ما می‌دهد که محافظ مغناطیسی در اوایل کره زمین ثبت شده است.

میدان مغناطیسی زمین با حرکت آهن مایع در هسته سیاره ایجاد می‌شود. به دلیل موقعیت مکانی و دمای شدید مواد در هسته، دانشمندان قادر به اندازه‌گیری مستقیم میدان مغناطیسی نیستند.

خوشبختانه مواد معدنی که به سطح زمین صعود می‌کنند حاوی ذرات مغناطیسی کوچکی هستند که در زمانی که مواد معدنی تازه از حالت مذاب خود در می‌آیند در جهت و شدت میدان مغناطیسی قفل می‌شوند.

دانشمندان از داده‌های جدید دیرینه‌ مغناطیس‌شناسی، میکروسکوپ الکترونی، ژئوشیمیایی و paleointency استفاده کرده‌اند و کریستال‌های زرگون- قدیمی‌ترین مواد زمینی شناخته شده - را که از برخی مناطق استرالیا جمع آوری شده است را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. زرگون‌ها که تقریباً دو دهم میلی متر هستند، حتی دارای ذرات مغناطیسی کوچکتر نیز هستند که در زمان شکل‌گیری زرگون‌ها در مغناطش زمین قفل می شوند. مغناطش(Magnetization) یا قطبی‌سازی مغناطیسی در الکترومغناطیس کلاسیک، میدانی برداری‌ است که چگالی گشتاورهای مغناطیسی دائم یا القایی در یک مادهٔ مغناطیسی را نشان می‌دهد.

دانشمندان در ابتدا اعتقاد داشتند که میدان مغناطیسی اولیه زمین از شدت ضعیفی برخوردار است، اما این داده‌های جدید نشان دادند میدان مغناطیسی در زمان‌های گذشته بسیار هم قوی بوده است. دانشمندان می‌گویند از آنجا که آن زمان هنوز هسته درونی شکل نگرفته بود میدان پرانرژی که در ابتدا چهار میلیارد سال پیش توسعه یافته بود، باید از مکانیسم دیگری می‌کرد.

"جان تاردونو"(John Tarduno) یکی از پژوهشگران این مطالعه گفت: ما فکر می‌کنیم که مکانیسم، رسوب شیمیایی اکسید منیزیم در زمین است. اکسید منیزیم احتمالاً در اثر گرمای شدید مربوط به تأثیر زیادی که ماه را تشکیل داده، باشد. با خنک شدن قسمت داخلی زمین، اکسید منیزیم می‌تواند ته‌نشین شود و باعث حرکت همرفت و انتقال گرما شود. سرانجام زمین داخلی منبع اکسید منیزیم را خسته کرد تا جایی که میدان مغناطیسی تقریباً به طور کامل ۵۶۵ میلیون سال پیش سقوط کرد. این میدان مغناطیسی اولیه بسیار مهم بود زیرا باعث جلوگیری از اتمسفر و حذف آب از اوایل زمین در هنگام طوفان خورشیدی شدید شد. مکانیسم تولید میدان تقریبا برای سیارات دیگر نیز مهم است برای مثال یک نظریه برجسته این است که مریخ مانند زمین، در اوایل تاریخ خود میدان مغناطیسی داشته است. با این حال، در مریخ این میدان فرو ریخت و بر خلاف زمین، مریخ جدیدی تولید نکرد. هنگامی که مریخ سپر مغناطیسی خود را از دست داد، آب خود را از دست داد اما ما هنوز نمی‌دانیم که چرا سپرمغناطیسی سقوط کرد. این مطالعه به ما داده‌های بیشتری را ارائه می‌دهد تا بتوانیم مجموعه‌ای از فرآیندهای حفظ سپر مغناطیسی روی زمین را کشف کنیم.