מדוע הקטבים המגנטיים של כדור הארץ התהפכו?

כוכב הלכת שלנו כדור הארץ לא תמיד היה כמו שהוא עכשיו. במשך מיליארדי שנים מאז הקמת כדור הארץ, היו פרקים של תקופות קרח, הכחדות, שינויים, היפוכים, מחזורים וכו '. זה אף פעם לא קבוע ויציב כל כך.

אחד הדברים שהשתנו וזה לא היה כזה כל חיינו הוא הקוטב המגנטי של כדור הארץ. לפני כ- 41.000 שנה, לכדור הארץ היה קוטביות הפוכה, כלומר הקוטב הצפוני היה הדרום ולהיפך. האם אתה רוצה לדעת מדוע זה קורה ואיך מדענים יודעים זאת?

היפוך בקוטב המגנטי של כדור הארץ

לאורך ההיסטוריה של כדור הארץ התרחשו שינויים בקטבים המגנטיים שוב ושוב ונמשכו מאות אלפי שנים. על מנת לדעת זאת, מדענים מסתמכים על בדיקות עם מינרלים המגיבים לגירויים מגנטיים. כלומר, על ידי ניתוח יישור המינרלים המגנטיים ניתן לדעת באיזה כיוון היו הקטבים המגנטיים של כדור הארץ לפני מיליוני שנים.

אבל זה כבר לא רק חשוב להראות שהקטבים המגנטיים של כדור הארץ השתנו לאורך ההיסטוריה, אלא מדוע הם עשו זאת. מדענים מצאו מנורות לבה ענקיות שיש בהן כתמי סלע שעולות מדי פעם ונופלות עמוק לתוך כדור הארץ שלנו. פעולתם של סלעים אלה עלולה לגרום לשינויים בקוטבי כדור הארץ ולגרום להם להתהפך. כדי למצוא זאת, המדענים ביססו את מחקריהם על אותות שהותירו כמה מרעידות האדמה ההרסניות ביותר על פני כדור הארץ.

כמעט בשולי ליבת כדור הארץ יש טמפרטורה של 4000 מעלות צלזיוס כך שהסלע המוצק זורם בהדרגה לאורך מיליוני שנים. זרם הסעה זה במעטפת גורם ליבשות לנוע ולשנות צורה. בזכות הברזל שנוצר ומתוחזק בליבת כדור הארץ, כדור הארץ שומר על השדה המגנטי שלו המגן עלינו מפני קרינת השמש.

הדרך היחידה של מדענים לדעת את החלק הזה של כדור הארץ היא על ידי לימוד האותות הסייסמיים שנוצרו על ידי רעידות אדמה. עם המידע על המהירות והעוצמה של גלי רעידת האדמה הם יכולים לדעת מה יש לנו מתחת לרגליים ואיזה הרכב יש.

האם יש מודל חדש של כדור הארץ?

באמצעות דרך זו של לימוד כדור הארץ, ניתן לדעת כי ישנם שני אזורים גדולים בחלק העליון של ליבת כדור הארץ בהם גלי סייסמיים נעים לאט יותר. אזורים אלה די רלוונטיים מבחינת איך הם משפיעים על כל דינמיקת המעטפת, בנוסף להתניה הדרך בה הליבה מתקררת.

הודות ל רעידות האדמה החזקות ביותר בעשורים האחרונים אלה המאפשרים את המחקר של הגלים הללו שעוברים דרך הגבול שבין הליבה למעטפת כדור הארץ. המחקר האחרון על אזורים אלה של פנים כדור הארץ מראה כיצד החלק התחתון של הליבה הוא בעל צפיפות גבוהה יותר (ומכאן החלק התחתון) והחלק העליון צפיפות נמוכה בהרבה. זה מרמז על משהו די חשוב. וזה שהחומרים הולכים וגדלים על פני השטח, כלומר הם נעים כלפי מעלה.

אזורים יכולים להיות פחות צפופים פשוט מכיוון שהם חמים יותר. כמו במסת האוויר (החם נוטה לעלות), משהו דומה קורה בתוך מעטפת ליבת כדור הארץ. עם זאת, ייתכן שההרכב הכימי של חלקי המעטפת מתנהג כמו טיפות ממנורת לבה. כלומר, קודם הם מתחממים ועם זה הם קמים. לאחר העלייה, ללא מגע עם ליבת כדור הארץ, הוא מתחיל להתקרר ולהיות צפוף יותר, כך שהוא אט אט יורד חזרה אל הליבה.

התנהגות זו דמוית מנורת לבה תשנה את הדרך בה מדענים מסבירים את הפקת החום מעל פני הליבה. בנוסף, זה יכול להסביר באופן מושלם מדוע, לאורך ההיסטוריה של כדור הארץ, הקטבים המגנטיים התהפכו.

מקור: https://theconversation.com/a-giant-lava-lamp-inside-the-earth-might-be-flipping-the-planets-magnetic-field-77535

מחקר מלא: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X15000345