41000  سال پیش شفق‌های قطبی در نزدیکی خط استوا پدیدار می‌شدند!!

یک اختلال ژئومغناطیسی باعث شد شفق‌های قطبی برای قرن‌ها سرگردان شوند.

زمین توسط یک حباب مغناطیسی غول‌پیکر به نام مگنتوسفر احاطه شده است که بخشی از یک سیستم پویا و به هم پیوسته است که به شرایط خورشیدی، سیاره‌ای و بین ستاره‌ای پاسخ می‌دهد. (اعتبار تصویر: ناسا)

اگر می‌خواهید با نمایش خیره‌کننده چراغ‌های شمالی خیره شوید، بهترین گزینه این است که در نزدیکی قطب شمال به تماشای آسمان بپردازید. اما 41000 سال پیش اینطور نبود ، زمانی که اختلال در میدان مغناطیسی زمین، شفق‌های قطبی را به سمت استوا سرگردان کرد.

در طی این اختلال ژئومغناطیسی که به رویداد لاشامپ یا گشت و گذار لاشامپ معروف است، شمال و جنوب مغناطیسی سیاره ضعیف شد و میدان مغناطیسی روی محور آن کج شد و به کسری از قدرت قبلی آن کاهش یافت. این امر کشش مغناطیسی را کاهش داد که به طور معمول جریان ذرات خورشیدی با انرژی بالا را به سمت قطب شمال و جنوب هدایت می‌کند، یعنی جایی که آنها با گازهای اتمسفر تعامل می‌کنند تا آسمان شب را مانند نورهای شمالی و جنوبی روشن کنند.

دانشمندان در روز پنجشنبه  در کنفرانس سالانه 16 دسامبر گزارش دادند که حدود 1300 سال طول کشید تا میدان مغناطیسی به قدرت و کج شدگی اولیه خود بازگردد و در طول آن زمان شفق‌های قطبی به سمت عرض‌های جغرافیایی نزدیک استوایی منحرف شدند که معمولاً هرگز دیده نمی‌شوند. (اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا (AGU)، در نیواورلئان و به صورت آنلاین برگزار شد.)

مجری  آگنیت موخوپادهایای، کاندیدای دکترای دپارتمان علوم اقلیمی و فضایی در دانشگاه میشیگان، در کنفرانس AGU گفت: این دوره از تغییرات شدید ژئومغناطیسی ممکن است تغییراتی را در جو زمین ایجاد کند که بر شرایط زندگی در بخش‌هایی از سیاره تأثیر گذاشته است.

میدان مغناطیسی زمین در چرخش هسته مذاب سیاره ما متولد می‌شود. چرخش فلزی در نزدیکی مرکز زمین و چرخش سیاره با هم قطب‌های مغناطیسی را در سطح شمال و جنوب ایجاد می‌کنند. خطوط میدان مغناطیسی قطب‌ها را در قوس‌های منحنی به هم متصل می‌کنند. به گفته ناسا، اینها یک منطقه حفاظتی را تشکیل می‌دهند که به عنوان مگنتوسفر نیز شناخته می‌شود که سیاره را در برابر ذرات رادیواکتیو از فضا محافظت می‌کند. مگنتوسفر همچنین از اتمسفر زمین در برابر فرسایش باد خورشیدی یا جریان ذراتی محافظت می‌کند که توسط خورشید به بیرون منفجر می‌شوند.

در سمتی از زمین که رو به خورشید است (که بار عمده باد خورشیدی را تحمل می‌کند)، مگنتوسفر تقریباً 6 تا 10 برابر شعاع زمین فشرده می‌شود. به گفته ناسا، در سمت شب زمین، مگنتوسفر به فضا می‌رود و میدان مغناطیسی مگنوتوسفر گسترش می‌یابد. موخوپادهایای گفت، اما حدود 41000 سال پیش، قدرت مغناطیس کره ‘تقریباً به 4 درصد مقادیر امروزی  کاهش یافت. وی افزود: «تحقیقات متعدد در گذشته پیش‌بینی کرده‌اند که مغناطیس‌کره در روز به طور کامل ناپدید شده است.

موخوپادهایای و همکارانش از زنجیره‌ای از مدل‌های مختلف برای کشف این نتیجه استفاده کردند. آنها ابتدا داده‌های مربوط به مغناطیس سیاره را از رسوبات سنگی باستانی و داده‌های آتشفشانی استخراج و به شبیه‌سازی میدان مغناطیسی در طول رویداد لاشامپ کمک کردند. آن‌ها این داده‌ها را با شبیه‌سازی برهم‌کنش‌های مگنتوسفر با باد خورشیدی ترکیب کردند، سپس آن نتایج را مانند فشار یون، چگالی و درجه حرارت را به مدل دیگری وارد کردند که موقعیت، شکل و قدرت شفق را با تجزیه و تحلیل پارامترهای ذرات خورشیدی که شفق‌های قطبی ایجاد می‌کنند.

موخوپادهایای گفت: این اولین باری است که دانشمندان از این تکنیک برای شبیه‌سازی سیستم زمین‌ فضا و پیش‌بینی پیکربندی‌های مغناطیسی کره، همراه با موقعیت شفق استفاده می‌کنند.

نمایش‌هایی مانند این، در طول رویدادی که میدان مغناطیسی زمین را برای بیش از 1000 سال مختل کرد، دور از مکان‌های معمول خود در عرض‌های جغرافیایی شمالی روی داد. (اعتبار تصویر: Noppawat Tom Charoensinphon/Getty Images)

این تیم دریافت که حتی با وجود اینکه در طول رویداد لاشامپ مگنتوسفر تا حدود 3.8 برابر شعاع زمین کوچک شد، اما هرگز به طور کامل ناپدید نشد. در طول این دوره کاهش قدرت مغناطیسی، قطب‌هایی که قبلا در شمال و جنوب قرار داشتند به سمت عرض‌های جغرافیایی استوایی حرکت کردند – و شفق‌های قطبی آنها را دنبال کردند.

موخوپادهایای گفت:  شیب ژئومغناطیسی به طور قابل توجهی از قطب‌های جغرافیایی منحرف شد.  این امر باعث شد که بارش شفق قطبی قطب‌های مغناطیسی را دنبال کند و از مناطق قطبی جغرافیایی زمین به عرض‌های جغرافیایی ناحیه استوایی منتقل شود.

موخوپادهایای گزارش داد که بررسی‌های قبلی نشان می‌دهد که رویداد لاشامپ می‌تواند با فرو بردن این سیاره در یک بحران زیست‌محیطی، قابلیت سکونت در زمین پیشا تاریخ را تحت‌تأثیر قرار دهد، و مدل‌های جدید اشاره کردند که چنین نتیجه‌ای ‘بسیار محتمل’ است. در اوایل سال جاری، محققان دیگر دریافتند که وجود یک مغناطیس کره ضعیف شده می‌تواند آنرا به راحتی توسط بادهای خورشیدی نفوذ پذیر کند و منجر به آسیب‌دیدگی لایه اوزون، تغییرات اقلیمی و انقراض می‌شود – شاید حتی به ناپدید شدن نئاندرتال‌ها در اروپا کمک کند.

موخوپادهایای گفت، در حالی که یافته‌های آنها رابطه علت و معلولی بین تغییرات میدان مغناطیسی  لاشامپ و پیامدهای اکولوژیکی جدی روی زمین را ثابت نمی‌کند، مدل‌ها بینش‌هایی را برای تحقیقات آینده ارائه کردند که می‌تواند چنین ارتباطی را ایجاد کند.

توضیح: دوران پیش‌ازتاریخ   یا ما قبل تاریخ به محدوده زمانی پیش از ثبت و ضبط تاریخ یا اختراع سامانه نوشتاری گفته می‌شود. پیشاتاریخ به دوره‌ای از زندگی انسان، پیش از اختراع خط  اشاره دارد که انسان در آن دوره هنوز به ثبت و گزارش زندگی و دستاوردهای خود توانا نشده بود و تجربه‌ها و دستاوردهای انسان به سرعت از بین می‌رفت. این دوره با پیدایش خط و سامانه نوشتاری، به پایان می‌رسد و دوره تاریخی آغاز می‌شود.

توضیح: یک گشت و گذار ژئومغناطیسی، مانند یک معکوس ژئومغناطیسی، یک تغییر قابل توجه در میدان مغناطیسی زمین است. بر خلاف معکوس‌ها، یک گشت و گذار یک جهت‌گیری مجدد «دائمی» در میدان بزرگ مقیاس نیست، بلکه نشان‌دهنده یک تغییر چشمگیر، معمولاً (از نظر زمین‌شناسی) کوتاه‌مدت در شدت میدان، با تغییر جهت قطب تا 45 درجه نسبت به میدان است.

رویدادهای گشت و گذار معمولاً فقط چند هزار تا چند ده هزار سال طول می‌کشد و اغلب شامل کاهش قدرت میدان بین 0 تا 20 درصد از حد طبیعی است. بر خلاف بازگشت کامل، گردش‌ها معمولاً در سراسر جهان ثبت نمی‌شوند. این مطمئناً تا حدی به دلیل ثبت نشدن آنها در رکوردهای رسوبی است، اما به نظر می‌رسد که گردش‌ها معمولاً در کل میدان ژئومغناطیسی جهانی گسترش پیدا نکنند. با این حال استثناهای قابل توجهی وجود دارد.

مغناطیس‌سپهر  یا مَگنِتوسفِر (به انگلیسی: Magnetosphere) منطقه مغناطیسی پیرامون یک جرم فضایی است.

مترجم: مرتضی نادری فرد

منبع:

41,000 years ago, auroras blazed near the equator

By Mindy Weisberger published 1 day ago

 https://www.space.com/wandering-aurora-laschamp-event