واژگونی‌ها در زمین-مغناطیس



واژگونی‌ها در زمین-مغناطیس

 

مترجم: زهرا هدایت منش
منبع:راسخون
 
پدیده واژگونی قطبیت مغناطیسی، به دنبال این نظر که اورانوس ممکن است هم‌اکنون در گذار چنین رویدادی باشد مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است. اندازه‌گیری‌های دیرین مغناطیسی در سنگ‌های روی زمین نشان می‌دهد که در طی دوران زمین شناسی، تغییراتی در قطبیت زمین روی داده است. اینکه دیناموی هسته سیال بیرونی زمین چگونه دچار این واژگونی می‌شود فعلاً به صورت مسئله پژوهشی مهیجی در ژئوفیزیک درآمده، و اخیراً با استفاده از آثار دقیق دیرین مغناطیسی که در طی زمان رویدادهای واقعی ثبت شده‌اند، شناخت جدید و قابل ملاحظه‌ای در این زمینه به دست آمده است.
این بررسی‌ها منجر به تصویر مشخص‌تری از فرایند هسته شده و معلوم کرده است که این فرایند نه ساده است و نه پیوسته، با این‌حال گهگاه به صورت شگفت‌انگیزی تکرار می‌شود، مثلاً تازه‌ترین گزارش در این زمینه، بررسی مشروح گاه‌شماری عکس‌های فوری میدان گذاری نگاشته شده در گدازه‌هاست، که نشان می‌دهد ساز و کار واژگونی به شدت گاه‌گداری و همراه با دوره‌های متناوبی است که در آن گاه تغییرهای راستایی شدید است و گاه دینامو نسبتاً غیر فعال است. در اینجا پیشنهاد این است که واژگونی احتمالاً در طول یک رشته رویدادهای لرزان رخ می‌دهد که همراه است با حمل شار مغناطیسی، که اساساً در درون شار رسانای هسته، که در شارش همرفتش تحت دگرسانی‌های شدید قرار می‌گیرد منجمد است.
چیز دیگری که در این نگاشت‌ها، دیده می‌شود تلاش اولیه ناموفق دینامو در برقراری قطبیت معکوس است که در طول این زمان میدان در راستای بینابین دو قطبیت پیش از گذار کامل، وازده می‌شود. در همین زمینه داده‌های به دست آمده از نیم‌کره جنوبی نیز نشان می‌دهد که دیناموی زمین پیش از یک گذار موفق، احتمالاً تلاش‌های پی‌در‌پی داشته است. جالب اینکه به نظر می‌آید در همه تلاش‌ها حالت میانی یکسانی از شکل هندسی میدان دخیل است. که همچون پلی میان دو حالت قطبیت است. در مورد تکرار‌پذیری دراز دوره واژگونی، ته نشست‌های کرت‌ نشان می‌دهد که ویژگی‌های فضایی فرایند واژگونی می‌تواند طی تعدادی دوره‌های قطبیت، عملاً ناوردا باقی بماند. چنین به نظر می‌رسد که در طول این دوره، سازوکار مغناطو هیدرودینامیک در هسته، نمی‌تواند علامت اولیه (قطبیت) میدان در حال واژگونی را دریافت کند.
شواهد دیرین مغناطیسی همواره مؤید این فریضه است که شکل هندسی میدان گذاری پیچیده‌تر از آن است که فقط یک دو قطبی ساده در نظر گرفته شود. این مشاهدات همراه با بررسی‌هایی که در بالا اشاره شد، حاکی از آن است که در هر زمان معین احتمالاً تنها بخشی از هسته می‌تواند واژگون شود، و مدت یک چنین واژگونی منطقه‌ای بسیار کوتاه‌تر از زمان فرایند کامل واژگونی است. نتایج یک بررسی آماری بدیع از رفتار دراز دوره، آهنگ واژگونی میدان، احتمالاً مؤید همین نظر است. تحلیل‌های انجام شده به طور مشخص نشان می‌دهند که واژگونی‌ها را در واقع یک پدیده فیزیکی در هسته راه می‌اندازد، پدیده‌ای که لزوماً وابسته به یک چشمه انرژی مستقل از چشمه‌ای است که به دینامو توان می‌دهد. در مدل مورد نظر این پژوهشگران، فرض می‌شود که دیناموی زمین را همرفت شیمیایی ناشی از انجماد بستر هسته شاری به کار می‌اندازد. چشمه‌ای که واژگونی‌ها را راه‌ می‌اندازد قطعات سردی است که در بیرونی‌ترین مرز هسته در اثر اتلاف گرما به جبه تولید می‌شود. این قطعات در حالی که به درون هسته فرو می‌روند، ممکن است موجب ناپایداری نقش همرفت موضعی، و در نتیجه شروع تلاش در جهت ایجاد یک واژگونی شوند. بنابراین تعداد این تلاش‌ها و احتمال کام‌یابی آن‌ها ممکن است به ویژگی‌های فیزیکی این قطعات، نظر اندازه، تعداد، و سرعت سقوط آزاد آن‌ها بستگی داشته باشد.

 



لینک منبع

اشتراک گذاری مطلب

انتشار مطالب با ذکر منبع مجاز می باشد.