بازسازی صوتی وارونگی میدان مغناطیسی زمین؛ تجربه‌ای علمی و در عین حال هراس‌انگیز!

تحریریه حرف مرد: میدان مغناطیسی زمین یکی از حیاتی‌ترین سپرهای محافظ سیاره ماست که از برخورد مستقیم ذرات باردار خورشیدی به جو زمین جلوگیری می‌کند. این میدان در طول تاریخ چندین بار دچار «وارونگی قطبی» شده است؛ پدیده‌ای که طی آن شمال و جنوب مغناطیسی جای خود را عوض می‌کنند. تازه‌ترین وارونگی بزرگ، حدود ۴۱ هزار سال پیش رخ داد و به «رخداد لاشامپ» معروف است. پژوهشگران اکنون توانسته‌اند با تکیه بر داده‌های ماهواره‌ای و شواهد زمین‌شناسی، این دگرگونی شگرف را به صدا درآورند و تجربه‌ای شنیداری خلق کنند که همزمان علمی و هراس‌آور است.

حدود ۴۱ هزار سال پیش، میدان مغناطیسی زمین دچار یک وارونگی شدید شد. اکنون به لطف تفسیر هوشمندانه داده‌های مأموریت ماهواره‌ای Swarm متعلق به آژانس فضایی اروپا، شما می‌توانید این دگرگونی شگرف را «بشنوید».

دانشمندان با ترکیب داده‌های ماهواره‌ای و شواهد جابه‌جایی خطوط میدان مغناطیسی در سطح زمین، رخداد لاشامپ را بازسازی کرده و آن را با استفاده از صداهای طبیعی مانند صدای ترک خوردن چوب و برخورد سنگ‌ها بازنمایی کرده‌اند.

نتیجه این کار ــ که در سال ۲۰۲۴ توسط دانشگاه فنی دانمارک و مرکز تحقیقات علوم زمین آلمان منتشر شد ــ یک قطعه صوتی فرازمینی و ترسناک است که مشابهش را هرگز نشنیده‌اید.

میدان مغناطیسی زمین توسط حرکت فلزات مایع (آهن و نیکل) در هسته بیرونی تولید می‌شود و تا صدها هزار کیلومتر در فضا امتداد می‌یابد. این میدان با منحرف کردن ذرات خورشیدی، همچون سپری از جو و حیات محافظت می‌کند.

همچنین بخوانید: ثبت تصویری شگفت‌انگیز از کهکشان آندرومدا

میدان مغناطیسی چگونه تغییر می‌کند؟

با تغییر موقعیت آهن و نیکل در هسته، میدان مغناطیسی زمین نیز تغییر می‌کند و قطب‌های شمال و جنوب مغناطیسی مدام در حرکت‌اند. اخیراً موقعیت قطب شمال مغناطیسی رسماً تغییر کرده و از کانادا به سمت سیبری در حرکت است.

در حالت عادی، خطوط میدان مغناطیسی حلقه‌هایی بسته تشکیل می‌دهند که بالای سطح زمین از جنوب به شمال و در عمق زمین از شمال به جنوب جریان می‌یابند. اما هر از گاهی این میدان به‌طور تصادفی قطبیت خود را وارونه می‌کند. اگر چنین اتفاقی امروز رخ دهد، قطب‌نماها شمال را به‌سمت قطب جنوب نشان خواهند داد.

آخرین وارونگی حدود ۴۱ هزار سال پیش روی داد و اثری از خود در جریان‌های گدازه‌ای لاشامپ در فرانسه برجای گذاشت. در آن زمان، میدان مغناطیسی زمین به تنها ۵ درصد از قدرت کنونی‌اش کاهش یافت و همین امر باعث ورود حجم بالایی از پرتوهای کیهانی به جو زمین شد.

یخ‌ها و رسوبات دریایی امضای ایزوتوپی این بمباران شدید خورشیدی را حفظ کرده‌اند. بر اساس یک مطالعه، سطح ایزوتوپ بریلیوم-۱۰ در این رخداد دو برابر شد. این ایزوتوپ‌ها زمانی شکل می‌گیرند که پرتوهای کیهانی با جو زمین واکنش می‌دهند، هوا را یونیزه می‌کنند و لایه اوزون را تخریب می‌کنند. پیامدهای احتمالی این رخداد شامل تغییرات اقلیمی جهانی، انقراض بخشی از جانوران غول‌پیکر استرالیا و حتی تغییر در الگوهای استفاده انسان‌ها از غارها بوده است.

سانیا پانوسکا، زمین‌فیزیک‌دان مرکز تحقیقات علوم زمین آلمان، توضیح می‌دهد: «درک این رخدادهای شدید برای پیش‌بینی اقلیم فضایی آینده و ارزیابی اثرات آن‌ها بر محیط‌زیست و کل سامانه زمین اهمیت زیادی دارد.»

رخداد لاشامپ حدود ۲۵۰ سال طول کشید تا کامل شود و سپس حدود ۴۴۰ سال در وضعیت وارونه باقی ماند. در آن دوره، قدرت میدان مغناطیسی حداکثر به ۲۵ درصد سطح کنونی خود رسید و قطب شمال مغناطیسی به سمت جنوب رانده شد.

امروز نیز ناهنجاری‌هایی در میدان مغناطیسی مشاهده می‌شود، مانند ضعف آن بر فراز اقیانوس اطلس، اما پژوهش‌های اخیر نشان می‌دهند که این ناهنجاری‌ها الزاماً به وارونگی مرتبط نیستند. با این حال، «ناهنجاری جنوب اطلس» موجب می‌شود ماهواره‌های مستقر در این منطقه در معرض سطوح بالاتری از تابش قرار گیرند.

منبع: Science Alert