Kajian baru oleh University of Leeds dan University of California, San Diego menunjukkan bahawa perubahan arah medan magnet Bumi dapat berlaku 10 kali lebih cepat daripada yang difikirkan sebelumnya.
Kajian mereka memberikan pandangan baru mengenai aliran besi yang berpusing 2,800 kilometer di bawah permukaan planet dan bagaimana ia mempengaruhi pergerakan medan magnet selama seratus ribu tahun yang lalu.
Medan magnet kita dibuat dan dikekalkan oleh aliran konvektif logam lebur yang membentuk teras luar Bumi. Pergerakan besi cair menghasilkan arus elektrik yang memenuhi medan, yang bukan hanya membantu mengarahkan sistem navigasi, tetapi juga membantu melindungi kita dari radiasi luar bumi yang berbahaya dan menjaga atmosfer kita di tempat.
Medan magnet sentiasa berubah. Satelit kini menyediakan cara baru untuk mengukur dan mengesan pergeseran saat ini, tetapi medan itu sudah ada lama sebelum alat rakaman buatan diciptakan. Untuk menangkap evolusi medan ke belakang melalui waktu geologi, saintis menganalisis medan magnet yang direkodkan oleh pemendakan, aliran lava dan artifak buatan. Mengesan isyarat dengan tepat dari medan utama Bumi sangat mencabar, dan oleh itu kadar perubahan medan yang dinilai oleh jenis analisis ini masih diperdebatkan.
Kini Dr. Chris Davis, Profesor Madya di Leeds dan Profesor Catherine Constable dari H. Scripps, University of California, San Diego, mengambil pendekatan yang berbeza. Mereka menggabungkan simulasi komputer proses penjanaan medan dengan rekonstruksi perubahan medan magnet Bumi yang baru-baru ini diterbitkan sejak 100,000 tahun yang lalu.
Penyelidikan mereka, yang diterbitkan dalam Nature Communications, menunjukkan bahawa perubahan arah medan magnet Bumi telah mencapai kelajuan yang 10 kali turun naik arus paling cepat hingga satu darjah per tahun.
Mereka menunjukkan bahawa perubahan pesat ini dikaitkan dengan kelemahan medan magnet yang dilokalkan. Ini bermaksud bahawa perubahan ini biasanya terjadi pada saat medan berubah polaritas, atau semasa penyimpangan geomagnetik, ketika sumbu dipol, sesuai dengan garis daya yang timbul pada satu kutub magnet dan menyatu di sisi lain, bergerak jauh dari tempat ke utara dan selatan. kutub geografi.
Contoh yang paling mencolok dalam kajian mereka adalah perubahan mendadak arah bidang geomagnetik sekitar 2.5 darjah setahun 39.000 tahun yang lalu. Pergeseran ini dikaitkan dengan kekuatan medan yang lemah di wilayah spasial yang terbatas di pesisir barat Amerika Tengah dan mengikuti kenaikan Lashamp global - perubahan singkat dalam medan magnet Bumi sekitar 41,000 tahun yang lalu.
Video promosi:
Kejadian seperti ini dinyatakan dalam simulasi komputer di lapangan, yang dapat mendedahkan lebih banyak perincian asal fizikalnya daripada pembinaan semula paleomagnetik yang terhad.
Analisis terperinci mereka menunjukkan bahawa perubahan arah yang paling cepat dikaitkan dengan pergerakan titik aliran balik di sepanjang permukaan teras cecair. Titik-titik ini lebih biasa di garis lintang yang lebih rendah, menunjukkan bahawa pencarian masa depan untuk perubahan arah yang cepat harus fokus pada bidang-bidang ini.
Dr. Davis dari Sekolah Bumi dan Alam Sekitar mengatakan: “Kami memiliki pengetahuan yang sangat lengkap mengenai medan magnet kami hingga 400 tahun yang lalu. Kerana perubahan pesat ini mewakili beberapa sifat inti cecair yang lebih ekstrem, mereka dapat memberikan gambaran penting mengenai tingkah laku dalaman Bumi."
Prof Constable berkata: Memahami sama ada simulasi komputer medan magnet dengan tepat menggambarkan tingkah laku fizikal medan geomagnetik seperti yang ditunjukkan oleh data geologi boleh menjadi sangat sukar.
Tetapi dalam kes ini, kami berjaya saling memahami baik pada tingkat perubahan dan di lokasi umum peristiwa paling ekstrem dalam sejumlah simulasi komputer. Kajian lebih lanjut mengenai evolusi dinamika dalam simulasi ini menawarkan strategi yang berguna untuk mendokumentasikan bagaimana perubahan pesat itu berlaku dan adakah ia juga dapat dikesan pada masa polaritas magnet yang stabil, seperti yang kita alami sekarang.
