نقش بزرگ ماه در ماندگاری میدان مغناطیسی زمین
میدان مغناطیسی زمین به گونه ای پیوسته از ما در برابر ذرات باردار و پرتوهای زیانبار خورشید نگاهبانی می کند. آنچه این سپر را پدید آورده دینام درونی زمین (geodynamo) است، جنبش سریع مقادیر غول آسای آلیاژ آهن مایع در هسته ی بیرونی زمین. بر پایه ی مدل کلاسیک، ماندگاری این میدان مغناطیسی تا روزگار کنونی نیازمند آن بوده که هسته ی زمین در ۴.۳ میلیارد سال گذشته حدود ۳۰۰۰ درجه ی سانتیگراد خنک شده باشد.
اکنون یک گروه از پژوهشگران CNRS و دانشگاه بلز پاسکال می گویند که این دما تاکنون تنها ۳۰۰ درجه ی سانتیگراد اُفت داشته [ولی] گمان می رود رفتار ماه، که تاکنون نادیده گرفته شده بود، این تفاوت را جبران کرده و دینام درونی زمین را فعال و پویا نگهداشته. پژوهشنامه ی این دانشمندان در شماره ی ۳۰ مارس ۲۰۱۶ در نشریه ی Earth and Planetary Science Letters منتشر شده است.
 |
اثرهای گرانشی ماه و خورشید به تغییر شکل
های دوره ای در گوشته ی زمین و همچنین تاب خوردن های آن به گرد محورش می
انجامد. این نیروی مکانیکی که بر کل سیاره وارد می گردد باعث جریان های
نیرومند در هسته ی بیرونی -که از آلیاژ آهن مایع با گرانروی بسیار کم ساخته
شده- می شود. چنین جریان هایی برای تولید میدان مغناطیسی زمین بسنده می
کنند.
|
مدل کلاسیکِ پیدایش میدان مغناطیسی زمین یک ناسازنمای (پارادوکسِ) بزرگ و عمده را در پی داشت. زمین برای آن که دینام درونی‌اش کار کند، می بایست چهار میلیارد سال پیش به طور کامل مایع بوده، و هسته اش به آرامی سرد شده و از ۶۸۰۰ درجه ی آن زمان، به ۳۸۰۰ درجه ی امروز رسیده باشد. ولی مدل‌سازی های تازه ای که برای فرگشت آغازین دمای درونی زمین انجام شده، و همچنین بررسی های زمین‌شیمیایی روی کهن ترین کربناتیت ها و بازالت ها، از این شیوه ی خنک شدن پشتیبانی نمی کنند. با رد شدن نظریه ی چنین تغییرات دمایی بزرگی، پژوهشگران در این بررسی تازه سرچشمه ی انرژی‌زای دیگری را پیشنهاد کرده اند.
سیاره ی زمین یک کره ی کامل نیست و پیکره ای پهن شده دارد، با محور چرخش کجی که دور قطب ها تاب می خورد. گوشته ی زمین به دلیل اثرهای کِشندی ماه، به گونه ای کشسان (الاستیک) تغییر شکل می دهد. به گفته ی این پژوهشگران، این اثر می تواند به گونه ای پیوسته، مایع آلیاژ آهنی که هسته ی بیرونی زمین را ساخته را به جنبش وادارد، که آن هم به نوبه ی خود به تولید میدان مغناطیسی زمین می انجامد.
زمین همواره توانی هم ارز ۳۷۰۰ میلیارد وات از راه دادوستد انرژی گرانشی و چرخشیِ سامانه ی زمین-ماه-خورشید دریافت می کند، و گمان می رود بیش از ۱۰۰۰ میلیارد وات هم برای پدید آمدن این گونه جنبش در هسته ی بیرونی فراهم باشد. این انرژی برای تولید میدان مغناطیسی زمین بسنده می کند و [بنابراین با کمک ماه] می توان ناسازنمای بزرگ نظریه ی کلاسیک را حل کرد. تاکنون، اثر نیروهای گرانشی روی میدان مغناطیسی یک سیاره برای دو تا از ماه های سیاره ی مشتری (آیو و اروپا)، و همچنین شماری از سیاره های فراخورشیدی به خوبی شناخته و مستند شده است.
از آنجایی که نه چرخش زمین به گرد محورش و نه مدار ماه، هیچ کدام کاملا منظم نیستند، اثر ترکیبی آن ها روی جنبش هسته ی زمین نااستوار است و می تواند نوسان هایی در دینام زمین پدید آورد. این فرآیند می تواند تَپ های گرمایی ویژه ای که در هسته ی بیرونی و مرز آن با گوشته ی زمین رخ می دهد را توضیح دهد.
با گذشت زمان، این می توانسته به اوج هایی در گدازش ژرفای گوشته انجامیده و چه بسا باعث رویدادهای آتشفشانی بزرگ در سطح زمین شده باشد. این نظریه ی تازه نشان می دهد که اثر ماه بر زمین بسیار فراتر از پیدایش کِشند (جزر و مد) دریاهاست.
--------------------------------------------
کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
واژه نامه:
Earth - magnetic field - charged particle - Sun - geodynamo - iron - alloy - outer core - CNRS - Université Blaise Pascal - Moon - Earth and Planetary Science Letters - paradox - planet - geochemical - carbonatite - basalts - elastic - axis - pole - tidal effect - gravitational energy - rotational energy - gravitational force - Jupiter - moon - Io - Europa - exoplanet - mantle - volcanic event - tide - rotation axis
منبع: sciencedaily
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر