مدلی جدید برای منشاء میدان مغناطیسی زمین

بیگ بنگ: یک مدل جدید نشان می دهد که منبع نیروی میدان مغناطیسی زمین ممکن است فلز منیزیمی باشد که از زمان تولدِ زمین، درون هسته اش زندانی شده است! منیزیم چهارمین ماده معمول (از نظر فراوانی) در لایه های بیرونی زمین است. می دانیم که بیشتر هسته زمین از آهن تشکیل شده است و همچنین آهن و منیزیم براحتی ترکیب نمی شوند. بنابراین تا پیش از این در تصور دانشمندان جایی برای وجود منیزیم در هسته زمین وجود نداشت، اما اکنون این تصور تغییر کرده است.

earth-layersتئوریهای جدید به این موضوع اشاره دارند که زمین از یک سری برخوردهای بسیار قوی با سایر پروتوپلنتها متولد شده است. در طول فرآیند این برخوردهای قوی، حرارت و فشارهای بالایی بوجود آمدند که نتیجه آن ترکیب آهن و فلز تحت یک عیار خاص بود. نویسندگان این مطالعه عنوان می کنند که برخورد شدید دو جسم سیاره ای شکل با هم باعث تزریق منیزیم به داخل هسته شده است. مدل جدید نشان می دهد که یک درصد وزن هسته از منیزیم تشکیل شده است.

«جوزف اُرورکه» سرپرست نویسندگان مطالعه، فارغ التحصیل در رشته علوم سیارات از پاسادنا در کالیفرنیا می گوید: «ما فکر می کنیم متوجه این موضوع شده ایم که چرا زمین چهار میلیارد سال پیش دارای میدان مغناطیسی شده است.» «اُرورکه» و «دیوید استیونسن» همکار مؤلف در نگارش مطالعه مدلی را از نحوه بوجود آمدن زمین تهیه کرده اند که رفتار منیزیم در هسته زمین را شرح می دهد. این مدل شرح می دهد که درون هسته زمین، آهن ونیکل ترکیب شده اند و وقتی هسته زمین به آرامی سرد شد، مواد معدنی اکسید منیزیم توسط بارشی «برف مانند» بصورت یک جداره خارجی در بیرون این ترکیب قرار گرفت. این برفِ منیزیم جامد سبکتر از فلز مایع بود و در جداره ی بیرونیِ فلز مایعی که خارج از هسته بود شناور شد، آنرا به چرخش درآورد و حرارت مجموعه را بالا برد که باعث بوجود آمدن میدان مغناطیس زمین شد.

مدل جدید می تواند به این پرسش مهم در علوم سیاره شناسی پاسخ دهد که «چه موضوعی باعث بوجود آمدن نیروی میدان مغناطیسی زمین در ۴ میلیارد سال گذشته بوده است.» بسیاری از دانشمندان فکر می کنند سرد شدن و سخت شدن آهن در هسته زمین میدان مغناطیسی زمین را بوجود آورده است که به آن ژئودینامو هم می گویند. بهرحال تمامی این مدلها نمی توانستند این موضوع را شرح دهند که چگونه میدان مغناطیسی زمین پیش از اینکه مواد جامدِ درونِ هسته در یک میلیارد سال پیش شکل بگیرند، بوجود آمده است. در حالیکه مدل جدیدِ منیزیمی با تصور وجود یک منبع انرژی جایگزین، پاسخ این سؤال را می دهد.

56a0e2761be5f

«اُرورکه» ادامه می دهد: «با در نظر گرفتن مدل جدید، شما مجبور نیستید هر مطلب جنون آمیزی را در توضیح ژئودینامو قبول کنید.» البته محققین می گویند که این مدل جدید می بایست در آزمایشات تجربی اثبات شود. در حقیقت مؤلفین می بایست چگونگیِ رفتارِ منیزیم در فشار و حرارت بالایی که از برخورد دو سیاره به وجود آمده را شرح دهند. ربکا فیشر، دانشجوی فوق دکتری در موزه تاریخ طبیعی اِسمیت سونیان در واشنگتن که نقشی در این مطالعه نداشته است می گوید: «این ایده جذاب ترین ایده ایست که تاکنون مطرح شده است. به هرحال پیش از آنکه بطور قطعی بگوییم چه مقدار منیزیم وارد هسته شده است، ما به داده های تجربی بیشتری احتیاج داریم.» در حال حاضر یک گروه مجرب در حال هدایت کردن آزمایشات تجربی می باشد. «جیمز باردو» یک ژئوفیزیکدان در مؤسسه de Physique du Globe در پاریس از مطالعاتی سخن رانده که طی آن وضعیت زمین شبیه سازی شده است. این مطالعات برای تایید مدل «اُرورکه و استیونسن» انجام می شود.

«اُرورکه» ادامه می دهد: « داده های کافی برای متقاعد شدن ما در مورد این مدل وجود دارد اما سر درآوردن از جزئیات فراوان به آزمایشات بیشتری احتیاج دارد.» میدان مغناطیسی برای حیات بسیار مهم است زیرا از سیاره و اتمسفر در برابر بادهای خورشیدی محافظت می کند. اطلاع کامل از زمانِ پیدایش میدان مغناطیسی در زمین می تواند به درک این موضوع کمک کند که چه زمانی حیات بر روی کره زمین بوجود آمد و حتی می تواند در پیدایش حیات در سیارات دیگر نیز کمک کند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه Nature منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / برگردان: محمد نبی زاده / منبع: livescience.com

image_pdfimage_print
(10 نفر , میانگین : 4٫50 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=43549
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *