يحمي الدرع المغناطيسي للأرض كوكبنا من ويلات الرياح الشمسية والإشعاع الكوني ، مما يجعل الحياة على كوكبنا ممكنة. ولكن كل 10 سنوات أو نحو ذلك ، يمكن أن يكون رعشة حقيقية.
"الهزات المغناطيسية الأرضية" هي تغييرات مفاجئة في قوة المجال المغناطيسي للأرض. في حين أنه من المتوقع حدوث بعض الاختلافات في هذا المجال تدريجيًا ، على مدى مئات إلى آلاف السنين ، فإن هذه التذبذبات المفاجئة في شدتها تدوم بضع سنوات فقط على الأكثر ، وقد تغير فقط المغناطيسية الأرضية في أجزاء معينة من العالم في وقت واحد. واحد من الهزات الأولى الموثقة ، على سبيل المثال ، شوه الميدان لفترة وجيزة على أوروبا الغربية في عام 1969.
منذ ذلك الحين ، تم اكتشاف رعشة جديدة في مكان ما من العالم كل 10 سنوات أو نحو ذلك ، ولا يزال العلماء لا يعرفون سببها. في حين أن العديد من الظواهر الجيومغناطيسية ، بما في ذلك الأضواء الشمالية والجنوبية ، تنتج عن ضرب الرياح الشمسية المكهربة في الغلاف المغناطيسي للأرض ، يُعتقد أن الهزات تنشأ من أعماق قلب كوكبنا ، حيث يتم إنشاء المجال المغناطيسي نفسه من خلال التذبذب المستمر للسوائل الساخنة حديد. لكن الآلية الدقيقة للعمل تظل غامضة.
الآن ، تقدم دراسة جديدة نشرت اليوم (22 أبريل) في مجلة Nature Geoscience شرحًا محتملًا. وفقًا لنموذج كمبيوتر جديد للسلوك الجسدي للنواة ، قد تنشأ الاهتزازات المغنطيسية الأرضية بواسطة نقاط طفو من المادة المنصهرة المنبعثة من أعماق القلب.
من هو الوغد؟
في الدراسة الجديدة ، بنى الباحثون نموذجًا حاسوبيًا يعيد خلق الظروف المادية للنواة الخارجية للأرض بشق الأنفس ويظهر تطورها على مدى عدة عقود. بعد ما يعادل 4 ملايين ساعة من الحسابات (تم تسريعها بفضل حاسوب عملاق فرنسي) ، تمكنت المحاكاة الأساسية من توليد اهتزازات مغناطيسية جيولوجية تتماشى بشكل وثيق مع الهزات الفعلية التي لوحظت على مدى العقود القليلة الماضية.
هزت هذه الهزات المحاكاة الغلاف المغناطيسي كل 6 إلى 12 عامًا في النموذج - ومع ذلك ، بدا أن الأحداث نشأت من حالات شاذة طافية تشكلت في قلب الكوكب قبل 25 عامًا. وكتب الباحثون أنه مع اقتراب نقاط المادة المنصهرة هذه من السطح الخارجي للنواة ، ولدت موجات قوية تندفع على طول خطوط المجال المغناطيسي بالقرب من القلب وخلقت "تغيرات حادة" في تدفق السائل الذي يحكم الغلاف المغناطيسي للكوكب. في نهاية المطاف ، تترجم هذه التغييرات المفاجئة إلى اضطرابات متشنجة في المجال المغناطيسي فوق الكوكب.
وكتب المؤلفون في دراستهم الجديدة "يمثلون عقبة رئيسية أمام التنبؤ بسلوك المجال المغنطيسي الأرضي لسنوات إلى عقود مقبلة." "إن القدرة على إعادة إنتاج الهزات عدديًا تقدم طريقة جديدة لاستكشاف الخصائص الفيزيائية لعمق الأرض الداخلي."
في حين أنه من المستحيل تأكيد نتائج هذه المحاكاة مع الملاحظات الفعلية للنواة (إنها ساخنة للغاية وضغوط عالية للوصول إلى أي مكان بالقرب من مركز كوكبنا) ، فإن وجود نموذج يمكن أن يعيد الهزات التاريخية بدقة عالية يمكن أن يكون مفيدًا في التنبؤ بالعديد من الهزات كتب الباحثون أنه لم يأت بعد.
يمكن أن تساعد معرفة متى تأتي الهزات في مراقبة كيفية تأثيرها على العمليات الجيوديناميكية الأخرى. على سبيل المثال ، هل من الممكن ، كما اقترحت دراسة عام 2013 في Nature ، أن الهزات هي نذر أيام أطول. وفقًا لهذه الدراسة ، قد تؤدي التغييرات المفاجئة في تدفق السوائل في قلب الأرض أيضًا إلى تغيير دوران الكوكب بأدنى جزء ، مما يضيف في الواقع مللي ثانية إضافية إلى اليوم كل 6 سنوات أو نحو ذلك. أفاد الباحثون أن الفترات التي كان فيها يوم الأرض مطولاً يبدو أنها مرتبطة بعدة حالات معروفة من الهزات المعروفة.
إذا كان هذا صحيحًا ، وكانت الهزات المغناطيسية الأرضية مسؤولة عن يوم عمل أطول قليلاً كل بضع سنوات ، على الأقل نعلم أننا أعطيناهم الاسم الصحيح.
