فريق من اكتشف الجيولوجيون لأول مرة دليلاً على أن هيكلين قديمين شديدي الحرارة بحجم القارة، مختبئين تحت الأرض، قد شكلا المجال المغناطيسي للكوكب على مدار 265 مليون سنة الماضية.
هاتان الكتلتان، المعروفتان باسم المقاطعات الكبيرة ذات سرعة القص المنخفضة (LLSVPs)، هما جزء من كتالوج الأجسام الأكثر ضخامة وغموضًا على الكوكب. وتشير التقديرات الحالية إلى أن كل واحدة منها تعادل حجم القارة الأفريقية، على الرغم من أنها لا تزال مدفونة على عمق 2900 كيلومتر.
تشكل مناطق السرعة العمودية السطحية المنخفضة (LLVV) مناطق غير منتظمة من غطاء الأرض، وليست كتلًا محددة من الصخور أو المعدن كما قد يتخيل المرء. داخلها، تكون مادة الوشاح أكثر سخونة وكثافة ومختلفة كيميائيًا عن المواد المحيطة. كما أنها ملحوظة أيضًا لأن هناك “حلقة” من المواد الباردة تحيط بها، حيث تنتقل الموجات الزلزالية بشكل أسرع.
وكان الجيولوجيون يشتبهون في وجود هذه الحالات الشاذة منذ أواخر السبعينيات، وتمكنوا من تأكيدها بعد عقدين من الزمن. وبعد 10 سنوات أخرى من البحث، يشيرون الآن إليها بشكل مباشر على أنها هياكل قادرة على تعديل المجال المغناطيسي للأرض.
LLSVPs يغير سلوك النواة
وفقا لدراسة نشرت هذا الأسبوع في مجلة Nature Geoscience بقيادة باحثين في جامعة ليفربول، فإن الاختلافات في درجات الحرارة بين LLSVPs ومواد الوشاح المحيطة بها تغير الطريقة التي يتدفق بها الحديد السائل في القلب. حركة الحديد هذه هي المسؤولة عن توليد المجال المغناطيسي للأرض.
تعمل المناطق الباردة والساخنة جدًا في الوشاح معًا على تسريع أو إبطاء تدفق الحديد السائل اعتمادًا على المنطقة، مما يؤدي إلى عدم التماثل. ويساهم هذا التفاوت في اتخاذ المجال المغناطيسي للشكل غير المنتظم الذي نلاحظه اليوم.
قام الفريق بتحليل أدلة الوشاح المتوفرة وأجرى عمليات محاكاة على أجهزة الكمبيوتر العملاقة. وقارنوا بين الشكل الذي ينبغي أن يبدو عليه المجال المغناطيسي إذا كان الوشاح موحدًا، وكيف يتصرف عندما يشتمل على هذه المناطق غير المتجانسة مع الهياكل. ثم قاموا بمقارنة كلا السيناريوهين ببيانات المجال المغناطيسي الحقيقية. فقط النموذج الذي يتضمن LLSVPs هو الذي أعاد إنتاج نفس المخالفات والميلان والأنماط التي يتم ملاحظتها حاليًا.
وكشفت عمليات محاكاة الدينامو الجيولوجي أيضًا أن بعض أجزاء المجال المغناطيسي ظلت مستقرة نسبيًا لمئات الملايين من السنين، بينما تغيرت أجزاء أخرى بشكل ملحوظ.
قال آندي بيجين، المؤلف الأول للدراسة وأستاذ المغناطيسية الأرضية في جامعة ليفربول، في بيان صحفي: “هذه النتائج لها أيضًا آثار مهمة على الأسئلة المحيطة بالتكوينات القارية القديمة – مثل تكوين وتفكك بانجيا – وقد تساعد في حل الشكوك القائمة منذ فترة طويلة في المناخ القديم، وعلم الأحياء القديمة، وتكوين الموارد الطبيعية”.
“افترضت هذه المناطق أن المجال المغناطيسي للأرض، عندما يتم حساب متوسطه على مدى فترات طويلة، يتصرف كقضيب مغناطيسي مثالي يتماشى مع محور دوران الكوكب. النتائج التي توصلنا إليها هي أن هذا قد لا يكون صحيحا تماما،“ وأضاف.
ظهرت هذه القصة في الأصل في WIRED en Español وتمت ترجمتها من الإسبانية.
