ניתוח של זקיף ממעמקי מערה בסין חשף רמזים על אירוע בהיסטוריה של כדור הארץ כאשר השדה המגנטי שלו התהפך קדימה ואחורה במצמוץ גיאולוגי.
לא רק שהנדנוד המהיר הזה היה הפתעה, שינוי פתאומי דומה בעתיד הקרוב יציב כמעט בוודאות בעיות גדולות עבור חברות הנשענות במידה רבה על טכנולוגיה דיגיטלית.
אתה צריך רק מצפן כדי לדעת שאנחנו מוקפים בכוח שמיישר קו עם ציר הגלובוס, מצביע ביציבות לעבר הארקטי בעוד זנבו מראה את הדרך לאנטארקטיקה.
הבועה הבלתי נראית הזו של מגנטיות נוצרת על ידי זרמים מתערבלים של חלקיקים טעונים עמוק מתחת לרגלינו. אבל אנחנו עדיין יודעים מעט באופן מפתיע על היווצרותו או כיצד התחום מתפתח.
למזלם של גיאולוגים סקרנים, השדה המגנטי משאיר סימן בל יימחה על קרום כדור הארץ. מינרלים ממוגנטים, קפואים במקומם בתוך סלע חמקאי מוצק, יכולים לספק רמזים על כיוון השדה לפני התקררותם.
אז דמיינו את ההפתעה של הגיאופיזיקאי הצרפתיברנרד ברונזכאשר בשנת 1906 הוא מצא סלעים געשיים ממוגנטים בכיוון ההפוך.
עשרים שנה מאוחר יותר, גיאופיזיקאי יפנימוטונורי מאטויאמהבדק את החשדות של בראהנס, סיפק את ההוכחה הקונקרטית הראשונה לכך שהשדה המגנטי שלנו די מתנודד ולא תמיד הצביע לאותם כיוונים.
כדי להנציח את תרומתם, המהפך הגדול האחרון בקוטביות השדה נקרא על שם שני המדענים. הגבול Matuyama-Brunhesכעת מתאר אירוע לפני 780 אלף שנה כאשר הדרום הפך לצפון, והצפון הפך לדרום.
זו הייתה הפעם האחרונה שהמהפך המונומנטלי הזה התרחש. נראה כי סטיות קטנות יותר במיקומי הקוטב הנקראות יציאות גיאומגנטיות מתרחשות בתדירות גבוהה הרבה יותר, כוללכפכף חלשלפני כ-41,000 שנה כשהתחום נחלשל-5 אחוזים בלבד מעוצמתו הנוכחיתבמשך כמה מאות שנים.
הצמדת ההבנה שלנו לגבי שינויים בשדה המגנטי היא רחוקה מלהיות טריוויאלית, בהתחשב בכך שהבועה הזו עושה עבודה מצוינת ומגינה עלינו מפני חלקיקים טעונים במהירות גבוהה שנורו מהשמש.
בלעדיה, הרבה מהטכנולוגיה האלקטרונית שלנו על פני השטח וגם במסלול עשויה להיאלץ להתמודד עם הפצצה שתסתכן בטיגון המעגלים שלהם.
"אפילו עם השדה המגנטי החזק של כדור הארץ היום, אנחנו עדיין רגישים לכךשיכול לפגוע בחברה מבוססת החשמל שלנו",אומר הגיאופיזיקאי אנדרו רוברטסמהאוניברסיטה הלאומית של אוסטרליה.
אם השדה יורד, אנחנו רוצים לדעת על זה הרבה לפני שזה קורה. למרבה הצער, אנחנו לא באמת יודעים לאילו רמזים לשים לב. סלע אבן עושה עבודה טובה בללכוד תמונת מצב של כיוון השדה המגנטי, אבל לעתים קרובות חסרות תנועות עדינות יותר מקדימה למעלה.
אז יחד עם צוות בינלאומי של חוקרים, רוברטס חיפש מקור שגדל לאט יותר. זקיף שגדל על רצפת מערה במחוז גוויג'ואו, דרום מערב סין, הוכיח שהוא מכיל את התיעוד המושלם.
שורשיו של הסלע באורך 1 מטר (3 רגל) הושקעו לראשונה לפני כ-107 אלף שנה. במשך 16 אלף השנים הבאות הוא המשיך לצבור שכבות של מינרלים מומסים שכללו תרכובת ברזל הנקראת מגנטיט, תוך רישום מועיל של מידע על השדה המגנטי.
הסטלגמיט נחתך ליותר מ-190 דגימות ונותח באמצעות מגנומטר קריוגני ברזולוציה גבוהה, המספק רזולוציה בקנה מידה של מאה שנים של כיוון ועוצמת השדה המגנטי של כדור הארץ לפני 100 אלף שנה.
בין כמה סחפים קטנים יותר בקוטביות הם הבחינו בהבלחה של היפוך לפני כ-98,000 שנה שנשאר במקומו במשך מאה או שנתיים לפני שחמק שוב.
בקנה מידה גיאולוגי, הטיול הזה קצר להחריד, ויכול להצביע על כל שינוי משמעותי במעטפת המגן שלנו לא יבוא עם אזהרה רבה.
"הרשומה מספקת תובנות חשובות לגבי התנהגות שדה מגנטי עתיק, שהסתבר שהיא משתנה הרבה יותר מהר ממה שחשבו בעבר", אומר רוברטס.
הנתונים מצביעים על כך שככל ששדה כוכב הלכת נחלש, התנודות בעוצמתו מתגברות, מה שמצביע על חוסר יציבות בפעילות הגיאולוגית הקרובה יותר לליבה החיצונית של כדור הארץ.
טכנית אנחנו 'באיחורלשם מהפך, למרות שהטבע לא מנהל יומן אז אנחנו לא בטוחים עד כמה אנחנו צריכים להיות מודאגים.
עוֹד,התחום שלנו הולך ונחלש עשור אחר עשור, ויש המשערים שזה מצביע על טיול אחר,גם אם לא היפוך מלא.
מחקר כזה מצביע על כך ששינויים גדולים בשדה המגנטי שלנו עשויים להיות קרובים, אז טוב שמדענים שמים לב.
מחקר זה פורסם בPNAS.
