Từ trường của trái đất 'đơn giản hơn chúng ta nghĩ'

Từ trường của trái đất 'đơn giản hơn chúng ta nghĩ'

Các nhà khoa học đã xác định các mô hình trong từ trường của Trái đất tiến triển theo thứ tự 1.000 năm, cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn về cách thức hoạt động của lĩnh vực này và thêm một biện pháp dự báo trước những thay đổi trong lĩnh vực mà trước đây chưa biết.

Phát hiện này cũng cho phép các nhà nghiên cứu nghiên cứu quá khứ của hành tinh với độ phân giải tốt hơn bằng cách sử dụng "dấu vân tay" này để so sánh các lõi trầm tích lấy từ Đại Tây Dương và Thái Bình Dương.

Kết quả của nghiên cứu, được Quỹ Khoa học Quốc gia hỗ trợ, gần đây đã được xuất bản trong Trái đất và các Thư viện Khoa học Hành tinh.

Trường địa từ rất quan trọng đối với sự sống trên trái đất. Nếu không có nó, các hạt tích điện từ mặt trời ("gió mặt trời") sẽ thổi bay bầu khí quyển, các nhà khoa học cho biết. Lĩnh vực này cũng hỗ trợ di chuyển con người và động vật theo cách mà các nhà khoa học mới bắt đầu hiểu. Các thế kỷ quan sát của con người, cũng như hồ sơ địa chất, cho thấy lĩnh vực của chúng tôi thay đổi đáng kể về sức mạnh và cấu trúc theo thời gian.

Mặc dù tầm quan trọng của nó, vẫn còn nhiều câu hỏi chưa được giải đáp về lý do tại sao và như thế nào những thay đổi xảy ra. Hình thức đơn giản nhất của từ trường xuất phát từ một lưỡng cực: một cặp cột điện ngang bằng nhau và nghịch ngợm, giống như một nam châm thanh.

Maureen "Mo" Walczak, nhà nghiên cứu hậu tiến sỹ thuộc Đại học Oregon State và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết: "Chúng ta đã biết một thời gian rằng Trái Đất không phải là một lưỡng cực hoàn hảo và chúng ta có thể thấy những điểm không hoàn hảo trong lịch sử" . "Chúng tôi thấy rằng các cấu trúc không phải lưỡng cực không phải là những vật thể không biến đổi, không thể đoán trước, chúng tồn tại lâu dài, thường xuyên trên 10.000 năm - liên tục ở vị trí của chúng trong suốt Holocene.

"Đây là một khám phá của Chén Thánh," mặc dù nó không phải là hoàn hảo, đây là bước đầu tiên quan trọng để hiểu được từ trường và đồng bộ hóa dữ liệu lõi trầm tích ở quy mô tốt hơn.

Khoảng 800.000 năm trước, kim la bàn từ đã chỉ về hướng Nam vì từ trường trái đất đã bị đảo ngược. Những sự đảo chiều này thường diễn ra hàng trăm nghìn năm.

Trong khi các nhà khoa học nhận thức rõ mô hình đảo ngược trong từ trường của trái đất, một mô hình thứ hai về "dao động địa từ" trong các giai đoạn ổn định cực, được gọi là biến thể thế tục cổ từ, hoặc PSV, có thể là chìa khóa để hiểu tại sao một số sự thay đổi địa từ xảy ra.

Từ trường của trái đất không phù hợp hoàn hảo với trục quay, đó là lý do tại sao "miền Bắc thật sự" khác với "miền bắc từ", các nhà nghiên cứu cho biết. Ở Bắc bán cầu, sự chênh lệch này trong lĩnh vực hiện đại rõ ràng là do các vùng có cường độ địa chất cao tập trung ở phía Bắc Mỹ và Châu Á.

Joseph Stoner, một chuyên gia cổ đại của trường đại học bang Oregon và là đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: "Những gì chúng ta không biết là liệu ảnh chụp nhanh này có ý nghĩa lâu dài hay không và chúng tôi đã phát hiện ra điều gì.

Khi từ trường mạnh hơn ở Bắc Mỹ, hoặc ở chế độ "Bắc Mỹ", nó tạo ra sự nghiêng nghiêng và cường độ cao ở Bắc Thái Bình Dương, và cường độ thấp ở châu Âu với những suy giảm hướng tây ở Bắc Đại Tây Dương. Điều này phù hợp hơn với hồ sơ lịch sử.

Chế độ "luân phiên" ở châu Âu theo cách nào đó ngược lại, với độ nghiêng cạn và cường độ thấp ở Bắc Thái Bình Dương, và hướng xuống phía Đông Bắc Đại Tây Dương và cường độ cao ở châu Âu.

"Khi nó biến ra, từ trường ít phức tạp hơn chúng ta nghĩ," Stoner nói. "Đó là một dao động khá đơn giản xuất hiện từ những biến đổi cường độ địa từ tại một vài vị trí tái diễn với những tác động không gian lớn. Chúng tôi vẫn chưa chắc chắn về động cơ này, mặc dù nó có thể là sự kết hợp của các yếu tố bao gồm sự đối lưu bên ngoài cốt lõi có thể được thiên vị trong cấu hình của lớp phủ thấp nhất. "

Các nhà nghiên cứu đã xác định được mô hình này bằng cách nghiên cứu hai lõi trầm tích có độ phân giải cao từ Vịnh Alaska cho phép họ xây dựng lại dự án xây dựng lại PSV trong khu vực 17.400 năm. Sau đó họ so sánh các hồ sơ này với lõi trầm tích từ các vị trí khác ở Thái Bình Dương để thu được một dấu vân tay, dựa trên sự định hướng của magnetite trong trầm tích, hoạt động như một máy ghi âm từ quá khứ.

Tín hiệu từ thông thường tìm thấy trong các lõi bây giờ bao gồm một khu vực trải dài từ Alaska đến Oregon, và đến Hawaii.

Walczak cho biết: "Sự liên kết từ tính của các tái thiết môi trường ở xa bằng cách sử dụng các đảo ngược trong hồ sơ cổ từ học cung cấp những hiểu biết sâu sắc trong quá khứ với quy mô hàng trăm ngàn năm. "Sự phát triển của địa tầng PSV mạch lạc sẽ cho phép chúng ta nhìn vào kỷ lục trên một quy mô có thể ngắn như một vài thế kỷ, so sánh các sự kiện giữa các lưu vực đại dương và thực sự xuống đến mức độ nghiêm trọng của sự dị thường về khí hậu được truyền bá khắp hành tinh trên một quy mô liên quan đến xã hội loài người. "

Từ trường được tạo ra trong Trái Đất bằng một lõi sắt bên ngoài chất lỏng của sắt, niken và các kim loại khác tạo ra dòng điện, từ đó tạo ra từ trường. Từ trường đủ mạnh để chắn Trái Đất khỏi gió mặt trời và bức xạ vũ trụ. Thực tế là nó thay đổi là nổi tiếng; những lý do tại sao vẫn còn là một bí ẩn.

Bây giờ bí ẩn này có thể được một chút gần gũi hơn để được giải quyết.