تويت
حدث الانقلاب القطبي الأخير لأقطاب الأرض المغناطيسية قبل وقت بعيد جدًا من تسجيل البشر له، ولكن ساعدت الأبحاث المتعلقة بتفاصيل تدفق الحمم البركانية القديمة العلماء بشكل كبير على تقدير المدة الزمنية لهذه الظاهرة الغريبة. وفقًا لكلام العلماء في دراسة حديثة، استخدم فريق من الباحثين السجلات البركانية لدراسة آخر انقلابات أقطاب الأرض المغناطيسية، وقد حدث هذا قبل 780000 سنة تقريبًا، وفي هذا السياق، وجدوا بأن تلك الدورة قد استغرقت وقتًا أطول بكثير مما اعتقده الباحثون مسبقًا.
انقلب الحقل المغناطيسي للكوكب خلال 2.5 مليون سنة الماضية مرات عديدة، فيصبح قطب الشمال جنوبًا والعكس بالعكس، ويعتقد العلماء أن آخر انقلاب قطبي شهدته الأرض كان في العصر الحجري للبشر، إلا أنهم لا يملكون معلومات دقيقة عن المدة التي استغرقها ذلك الانقلاب، ولا عن موعد الانقلاب القادم.
اعتمد الباحثون في دراستهم الجديدة على تسلسل تدفق الحمم البركانية التي تحركت أو ثارت خلال فترة الانقلاب القطبي الأخير، أو تلك التي كانت قريبةً من نفس الحدث لقياس الفترة الزمنية التي استغرقها، وقد قدروا بهذه الطريقة أن الانقلاب القطبي الأخير دام فترةً استمرت 22000 سنة!
وهي فترة أطول بكثير من التقديرات السابقة التي تراوحت بين 1000 و10000 عام.
في هذا الشأن قال برادلي سينجر -الباحث الرئيس وأستاذ علوم الأرض بجامعة ويسكونسن ماديسون- لموقع space.com: «وجدنا بأن الانقلاب الأخير كان شديد التعقيد، وقد بدأ في قلب الأرض الخارجي في وقت مبكر جدًا عما كنا نعتقد سابقًا».
بالحديث عن سينجر، فقد عثر أثناء إجراء أبحاث في تشيلي على بركان هناك في عام 2003 على متسلسلة للحمم البركانية التي سجلت جزءًا من عملية الانقلاب الأخير، وقد لاحظ أثناء محاولة تأريخها اتجاهات غريبة وانتقالية للمجال المغناطيسي في تسلسل تدفق الحمم البركانية.
قال بهذا الشأن: «إن هذه السجلات نادرة جدًا! وأنا أحد الرجال القلائل الذين استطاعوا تأريخها».
هدفت حياته المهنية منذ ذلك الحين لتوضيح أوقات الانقلابات المغناطيسية للكوكب بشكل أفضل وأدق.
يحدث الانقلاب القطبي عندما تبدأ جزيئات الحديد الموجودة في قلب الغلاف الخارجي للأرض بالغزل (الدوران حول محورها) في الاتجاه المعاكس، وكذلك تفعل الجزيئات الأخرى من حولها وهكذا حتى يزداد عددها حتى تعاكس تلك الجزيئات المجال المغناطيسي في قلب الأرض. (لو أن هذا الأمر يحدث اليوم فستجد البوصلات وقد أصبحت عديمة الفائدة، إذ تتأرجح الإبرة من القطب الشمالي إلى الجنوبي).
خلال هذه المرحلة، يصبح المجال المغناطيسي المحيط بالأرض -الذي يحميها من إشعاعات الفضاء الضارة والجسيمات الشمسية الحارقة- أكثر ضعفًا.
قال جون تاردونو أستاذ الجيوفيزياء بجامعة روتشستر -الذي لم يشارك في الدراسة- لموقع space.com: «يعقِّد هذا النوع من الحقب الزمنية حماية الأرض من الإشعاع بشكل شديد، وعلى هذا المنوال يجعلها أقل فعالية على المدى البعيد. وعلى أي حال، ما تزال آثار هذا الأمر محل نقاش، وهي ليست شديدة المأساوية كما قد يوحي بعض الأشخاص المهولين، ولكن رغم كل شيء فقد يكون لها تأثيرات مهمة».
حسب سينجر بهذا الشأن، قد تتأثر بعض الأمور بسبب ضعف المجال المغناطيسي للأرض، مثل: حدوث طفرات جينية، أو إجهاد زائد على بعض الأحياء النباتية، ويُحتمل الانقراض بشكل عالٍ؛ بسبب زيادة معدلات التعرض للأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشمس.
إضافةً إلى ذلك قد تتسبب الجسيمات الشمسية الذرية ودون الذرية التي ستخترق غلافنا الجوي في تعطيل الأقمار الصناعية وأنظمة الاتصالات الأخرى كالراديو ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
أثارت التقارير الأخيرة -عن المجال المغناطيسي للأرض من القطب الشمالي الكندي باتجاه سيبيريا- جدلًا واسعًا وشكوكًا حول ما إذا كان الانقلاب القطبي القادم قريبًا أم لا، وكيف يمكن أن يكون تأثيره على الحياة فوق الأرض؟
ورغم ذلك فقد رفض سينجر تلك الادعاءات قائلًا: «لا يوجد سوى أدلة قليلة -على أن الانخفاض الحالي في قوة مجال الأرض المغناطيسي أو سرعة تحول موقع القطب الشمالي- تنذر باقتراب الانقلاب القطبي القادم خلال الألفي سنة القادمة».
يمكن لعلماء الجيولوجيا باستخدام البيانات المُجمعة من تدفقات الحمم البركانية معرفة المزيد عن الانقلابات المغناطيسية للكوكب.
يقول تاردونو بهذا الشأن: «على الرغم من أن السجلات البركانية غير كاملة، ما زالت أفضل أنواع السجلات التي نملكها لإمكانية تسجيل الزمان والمكان المتعلقين بالتغيرات المغناطيسية في ذات الوقت».
وأضاف: «يستفيد المجتمع العلمي من الدقة العالية في تحديد الأزمنة، وإمكانية الحصول على سجلات تحمل تفاصيل أكثر بخصوص الانقلابات القطبية، ما يعطي الكثير من المعطيات للتفكير بهذا الشأن».
انقلب الحقل المغناطيسي للكوكب خلال 2.5 مليون سنة الماضية مرات عديدة، فيصبح قطب الشمال جنوبًا والعكس بالعكس، ويعتقد العلماء أن آخر انقلاب قطبي شهدته الأرض كان في العصر الحجري للبشر، إلا أنهم لا يملكون معلومات دقيقة عن المدة التي استغرقها ذلك الانقلاب، ولا عن موعد الانقلاب القادم.
اعتمد الباحثون في دراستهم الجديدة على تسلسل تدفق الحمم البركانية التي تحركت أو ثارت خلال فترة الانقلاب القطبي الأخير، أو تلك التي كانت قريبةً من نفس الحدث لقياس الفترة الزمنية التي استغرقها، وقد قدروا بهذه الطريقة أن الانقلاب القطبي الأخير دام فترةً استمرت 22000 سنة!
وهي فترة أطول بكثير من التقديرات السابقة التي تراوحت بين 1000 و10000 عام.
في هذا الشأن قال برادلي سينجر -الباحث الرئيس وأستاذ علوم الأرض بجامعة ويسكونسن ماديسون- لموقع space.com: «وجدنا بأن الانقلاب الأخير كان شديد التعقيد، وقد بدأ في قلب الأرض الخارجي في وقت مبكر جدًا عما كنا نعتقد سابقًا».
بالحديث عن سينجر، فقد عثر أثناء إجراء أبحاث في تشيلي على بركان هناك في عام 2003 على متسلسلة للحمم البركانية التي سجلت جزءًا من عملية الانقلاب الأخير، وقد لاحظ أثناء محاولة تأريخها اتجاهات غريبة وانتقالية للمجال المغناطيسي في تسلسل تدفق الحمم البركانية.
قال بهذا الشأن: «إن هذه السجلات نادرة جدًا! وأنا أحد الرجال القلائل الذين استطاعوا تأريخها».
هدفت حياته المهنية منذ ذلك الحين لتوضيح أوقات الانقلابات المغناطيسية للكوكب بشكل أفضل وأدق.
يحدث الانقلاب القطبي عندما تبدأ جزيئات الحديد الموجودة في قلب الغلاف الخارجي للأرض بالغزل (الدوران حول محورها) في الاتجاه المعاكس، وكذلك تفعل الجزيئات الأخرى من حولها وهكذا حتى يزداد عددها حتى تعاكس تلك الجزيئات المجال المغناطيسي في قلب الأرض. (لو أن هذا الأمر يحدث اليوم فستجد البوصلات وقد أصبحت عديمة الفائدة، إذ تتأرجح الإبرة من القطب الشمالي إلى الجنوبي).
خلال هذه المرحلة، يصبح المجال المغناطيسي المحيط بالأرض -الذي يحميها من إشعاعات الفضاء الضارة والجسيمات الشمسية الحارقة- أكثر ضعفًا.
قال جون تاردونو أستاذ الجيوفيزياء بجامعة روتشستر -الذي لم يشارك في الدراسة- لموقع space.com: «يعقِّد هذا النوع من الحقب الزمنية حماية الأرض من الإشعاع بشكل شديد، وعلى هذا المنوال يجعلها أقل فعالية على المدى البعيد. وعلى أي حال، ما تزال آثار هذا الأمر محل نقاش، وهي ليست شديدة المأساوية كما قد يوحي بعض الأشخاص المهولين، ولكن رغم كل شيء فقد يكون لها تأثيرات مهمة».
حسب سينجر بهذا الشأن، قد تتأثر بعض الأمور بسبب ضعف المجال المغناطيسي للأرض، مثل: حدوث طفرات جينية، أو إجهاد زائد على بعض الأحياء النباتية، ويُحتمل الانقراض بشكل عالٍ؛ بسبب زيادة معدلات التعرض للأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشمس.
إضافةً إلى ذلك قد تتسبب الجسيمات الشمسية الذرية ودون الذرية التي ستخترق غلافنا الجوي في تعطيل الأقمار الصناعية وأنظمة الاتصالات الأخرى كالراديو ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
أثارت التقارير الأخيرة -عن المجال المغناطيسي للأرض من القطب الشمالي الكندي باتجاه سيبيريا- جدلًا واسعًا وشكوكًا حول ما إذا كان الانقلاب القطبي القادم قريبًا أم لا، وكيف يمكن أن يكون تأثيره على الحياة فوق الأرض؟
ورغم ذلك فقد رفض سينجر تلك الادعاءات قائلًا: «لا يوجد سوى أدلة قليلة -على أن الانخفاض الحالي في قوة مجال الأرض المغناطيسي أو سرعة تحول موقع القطب الشمالي- تنذر باقتراب الانقلاب القطبي القادم خلال الألفي سنة القادمة».
يمكن لعلماء الجيولوجيا باستخدام البيانات المُجمعة من تدفقات الحمم البركانية معرفة المزيد عن الانقلابات المغناطيسية للكوكب.
يقول تاردونو بهذا الشأن: «على الرغم من أن السجلات البركانية غير كاملة، ما زالت أفضل أنواع السجلات التي نملكها لإمكانية تسجيل الزمان والمكان المتعلقين بالتغيرات المغناطيسية في ذات الوقت».
وأضاف: «يستفيد المجتمع العلمي من الدقة العالية في تحديد الأزمنة، وإمكانية الحصول على سجلات تحمل تفاصيل أكثر بخصوص الانقلابات القطبية، ما يعطي الكثير من المعطيات للتفكير بهذا الشأن».