Το γήινο μαγνητικό πεδίο έχει αντιστραφεί πολλές φορές σε όλη την ιστορία της Γης. Έχουν παρατηρηθεί ότι υπάρχουν μεγάλες περίοδοι χωρίς αναστροφή ενώ κάποιες άλλες εποχές παρουσιάζουν συχνή αναστροφή. Ποιος είναι ο λόγος για αυτές τις ανατροπές; Ερευνητές από το CNRS και του Institut de Physique du Globe έχουν ρίξει νέο φως στο θέμα, αποδεικνύοντας ότι, τα τελευταία 300 εκατομμύρια χρόνια, η συχνότητα του φαινομένου στο μαγνητικό πεδίο εξαρτάται από την κατανομή των τεκτονικών πλακών στην επιφάνεια του πλανήτη. Το αποτέλεσμα αυτό δεν σημαίνει ότι οι γήινες πλάκες οι ίδιες προκαλούν την αλλαγή του μαγνητικού πεδίου. Αντ 'αυτού, διαπιστώθηκε ότι αν και το φαινόμενο της αντιστροφής λαμβάνει χώρα, μέσα στον υγρό πυρήνα της Γης, ωστόσο, είναι ευαίσθητο σε ότι συμβαίνει έξω από τον πυρήνα και πιο συγκεκριμένα στο μανδύα της Γης.
Το γήινο μαγνητικό πεδίο παράγεται από τη ροή του υγρού σιδήρου μέσα στον πυρήνα του, τρεις χιλιάδες χιλιόμετρα κάτω από τα πόδια μας. Αυτό έκανε τους ερευνητές να σκεφτούν μια σχέση μεταξύ της τεκτονικής των πλακών και του μαγνητικού πεδίου; Πειράματα και εργασίες που έχουν εκτελεσθεί κατά τα τελευταία πέντε χρόνια έχουν όντως δείξει ότι μια αντιστροφή συμβαίνει όταν οι κινήσεις από λιωμένο μέταλλο δεν είναι πλέον συμμετρικές σε σχέση με το επίπεδο του ισημερινού. Αυτό το "σπάσιμο συμμετρίας" θα μπορούσε να γίνει σταδιακά, αρχής γενομένης από μια περιοχή που βρίσκεται στο όριο πυρήνα και του μανδύα (τον μανδύα χωρίζει ο υγρός πυρήνας της Γης από το φλοιό του), πριν εξαπλωθεί σε ολόκληρο τον πυρήνα (από λιωμένο σίδηρο).
Οι ερευνητές αναρωτήθηκαν αν κάποιο ίχνος από την αρχική ρήξη συμμετρίας βρίσκεται πίσω από τις γεωμαγνητικές αντιστροφές που σημάδεψαν την ιστορία της Γης, και θα μπορούσαν να βρεθούν σε μεγάλης κλίμακας γεωλογικές αλλαγές, με άλλα λόγια στις κινήσεις των ηπείρων (ή τεκτονικών πλακών). Περίπου 200 εκατομμύρια χρόνια πριν, η υπερήπειρος Πανγαία, έσπασε σε μικρότερα κομμάτια διαμορφώνοντας τη Γη όπως την ξέρουμε σήμερα. Με την αξιολόγηση της επιφάνειας των ηπείρων που βρίσκονται στο βόρειο ημισφαίριο και εκείνων του Νοτίου ημισφαιρίου, οι ερευνητές ήταν σε θέση να υπολογίσουν το βαθμό ασυμμετρίας (σε σχέση με τον ισημερινό) στην κατανομή των ηπείρων κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου.
Εν κατακλείδι, ο βαθμός ασυμμετρίας σχετίζεται με το ποσοστό μαγνητικής αντιστροφής (αριθμός των αναστροφών ανά εκατομμύριο έτη). Με άλλα λόγια, το κέντρο βάρους των ηπείρων απομακρύνθηκε από τον ισημερινό, τόσο πιο γρήγορα όσο το ποσοστό των αναστροφών (έως οκτώ ανά εκατομμύριο χρόνια για ένα μέγιστο βαθμό ασυμμετρίας).
Τι σημαίνει αυτό σχετικά με το μηχανισμό που προτείνουν πίσω από τις γεωμαγνητικές ανατροπές; Οι επιστήμονες προβλέπουν δύο σενάρια. Στο πρώτο, οι τεκτονικές πλάκες της Γης θα μπορούσαν να είναι άμεσα υπεύθυνες για τις διαφορές στη συχνότητα των αναστροφών: μετά από βύθιση στο φλοιό της Γης σε ζώνες καταβύθισης, οι πλάκες θα μπορούσαν να κατέβουν μέχρι να φτάσουν στον πυρήνα, όπου θα μπορούσαν να τροποποιήσουν τη ροή του σιδήρου. Στο δεύτερο, η κίνηση των πλακών μπορεί να αντανακλά μόνο την ανάμιξη του υλικού που λαμβάνει χώρα μέσα στον μανδύα και ιδιαίτερα στη βάση του. Και στις δύο περιπτώσεις, τις κινήσεις των πετρωμάτων έξω από τον πυρήνα θα μπορούσε να προκαλέσει ροή ασυμμετρίας στον υγρό πυρήνα και καθορίζει τη συχνότητα αντιστροφής.
Η εργασία αυτή δημοσιεύθηκε στις 16 Οκτωβρίου 2011 στο Geophysical Research Letters.
Γεωδίφης με πληροφορίες από το ScienceDaily
Το γήινο μαγνητικό πεδίο παράγεται από τη ροή του υγρού σιδήρου μέσα στον πυρήνα του, τρεις χιλιάδες χιλιόμετρα κάτω από τα πόδια μας. Αυτό έκανε τους ερευνητές να σκεφτούν μια σχέση μεταξύ της τεκτονικής των πλακών και του μαγνητικού πεδίου; Πειράματα και εργασίες που έχουν εκτελεσθεί κατά τα τελευταία πέντε χρόνια έχουν όντως δείξει ότι μια αντιστροφή συμβαίνει όταν οι κινήσεις από λιωμένο μέταλλο δεν είναι πλέον συμμετρικές σε σχέση με το επίπεδο του ισημερινού. Αυτό το "σπάσιμο συμμετρίας" θα μπορούσε να γίνει σταδιακά, αρχής γενομένης από μια περιοχή που βρίσκεται στο όριο πυρήνα και του μανδύα (τον μανδύα χωρίζει ο υγρός πυρήνας της Γης από το φλοιό του), πριν εξαπλωθεί σε ολόκληρο τον πυρήνα (από λιωμένο σίδηρο).
Οι ερευνητές αναρωτήθηκαν αν κάποιο ίχνος από την αρχική ρήξη συμμετρίας βρίσκεται πίσω από τις γεωμαγνητικές αντιστροφές που σημάδεψαν την ιστορία της Γης, και θα μπορούσαν να βρεθούν σε μεγάλης κλίμακας γεωλογικές αλλαγές, με άλλα λόγια στις κινήσεις των ηπείρων (ή τεκτονικών πλακών). Περίπου 200 εκατομμύρια χρόνια πριν, η υπερήπειρος Πανγαία, έσπασε σε μικρότερα κομμάτια διαμορφώνοντας τη Γη όπως την ξέρουμε σήμερα. Με την αξιολόγηση της επιφάνειας των ηπείρων που βρίσκονται στο βόρειο ημισφαίριο και εκείνων του Νοτίου ημισφαιρίου, οι ερευνητές ήταν σε θέση να υπολογίσουν το βαθμό ασυμμετρίας (σε σχέση με τον ισημερινό) στην κατανομή των ηπείρων κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου.
Εν κατακλείδι, ο βαθμός ασυμμετρίας σχετίζεται με το ποσοστό μαγνητικής αντιστροφής (αριθμός των αναστροφών ανά εκατομμύριο έτη). Με άλλα λόγια, το κέντρο βάρους των ηπείρων απομακρύνθηκε από τον ισημερινό, τόσο πιο γρήγορα όσο το ποσοστό των αναστροφών (έως οκτώ ανά εκατομμύριο χρόνια για ένα μέγιστο βαθμό ασυμμετρίας).
Τι σημαίνει αυτό σχετικά με το μηχανισμό που προτείνουν πίσω από τις γεωμαγνητικές ανατροπές; Οι επιστήμονες προβλέπουν δύο σενάρια. Στο πρώτο, οι τεκτονικές πλάκες της Γης θα μπορούσαν να είναι άμεσα υπεύθυνες για τις διαφορές στη συχνότητα των αναστροφών: μετά από βύθιση στο φλοιό της Γης σε ζώνες καταβύθισης, οι πλάκες θα μπορούσαν να κατέβουν μέχρι να φτάσουν στον πυρήνα, όπου θα μπορούσαν να τροποποιήσουν τη ροή του σιδήρου. Στο δεύτερο, η κίνηση των πλακών μπορεί να αντανακλά μόνο την ανάμιξη του υλικού που λαμβάνει χώρα μέσα στον μανδύα και ιδιαίτερα στη βάση του. Και στις δύο περιπτώσεις, τις κινήσεις των πετρωμάτων έξω από τον πυρήνα θα μπορούσε να προκαλέσει ροή ασυμμετρίας στον υγρό πυρήνα και καθορίζει τη συχνότητα αντιστροφής.
Η εργασία αυτή δημοσιεύθηκε στις 16 Οκτωβρίου 2011 στο Geophysical Research Letters.
Γεωδίφης με πληροφορίες από το ScienceDaily
RSS Feed
