Γιατί ο πυρήνας της Γης περιστρέφεται ανάποδαΑκούγεται παράξενο, κι όμως τα τελευταία χρόνια συσσωρεύονται ενδείξεις ότι το εξωτερικό στρώμα του πυρήνα της Γης περιστρέφεται προς τη Δύση, αντίθετα δηλαδή από την επιφάνεια.
Έρευνα του Πανεπιστημίου του Λιντς στη Βρετανία δείχνει τώρα να εξηγεί γιατί ο εξώτερος πυρήνας κινείται με αυτόν τον τρόπο: τον αναγκάζει το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη.
Η «ανατομία» του πυρήνα: Ο πυρήνας της Γης άρχισε να σχηματίζεται όταν ο νεαρός πλανήτης βρισκόταν ακόμα σε διάπυρη, υγρή κατάσταση. Τα βαριά στοιχεία όπως ο σίδηρος βυθίστηκαν προς το κέντρο, ενώ τα ελαφρύτερα παρέμειναν στο φλοιό.
Ο πυρήνας πιστεύεται ότι αποτελείται από δύο στρώματα: τον εξώτερο πυρήνα, ο οποίος αποτελείται από λιωμένο σίδηρο και νικέλιο. Το υλικό αυτό κυκλοφορεί μέσα στον εξώτερο πυρήνα λόγω ρευμάτων μεταφοράς θερμότητας, και η κίνηση αυτή δημιουργεί το προστατευτικό μαγνητικό πεδίο της Γης.
Κάτω από τον εξώτερο πυρήνα βρίσκεται ο εσώτερος, μια σφαίρα στο μέγεθος της Σελήνης που αποτελείται από συμπαγή σίδηρο. Ο εξώτερος πυρήνας πιστεύεται ότι συμπεριφέρεται ως στερεό, λόγω όμως της υψηλότερης θερμοκρασίας του δεν παράγει μαγνητικό πεδίο. Τα τελευταία χρόνια έχουν προκύψει ενδείξεις (όπως αυτή η μελέτη στην επιθεώρηση «Science») ότι ο εσώτερος πυρήνας κινείται με μεγαλύτερη γωνιακή ταχύτητα από ό,τι ο πλανήτης -χρειάζεται δηλαδή λιγότερο από 24 ώρες για να ολοκληρώσει μια πλήρη περιστροφή.
Επιπλέον, υπάρχουν ενδείξεις ότι ο εξώτερος πυρήνας, ή τουλάχιστον το εξωτερικό στρώμα του, κινείται προς τη Δύση, αντίθετα από τον υπόλοιπο πλανήτη. Αυτό γίνεται αντιληπτό στην επιφάνεια ως μετατόπιση του μαγνητικού πεδίου προς τη Δύση, ένα φαινόμενο που είχε παρατηρήσει το 1692 ο Έντμουντ Χάλεϊ, ο οποίος ανακάλυψε επίσης τον ομώνυμο κομήτη.
Την εξήγηση για την ανάποδη κίνηση φαίνεται τώρα να προσφέρει μια νέα μελέτη που βασίστηκε σε προσομοιώσεις και δημοσιεύεται στην αμερικανική επιθεώρηση «PNAS».
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τον υπερυπολογιστή Monte Rosa στην Ελβετία για να τρέξουν ένα υπολογιστικό μοντέλο του πυρήνα με τα δύο του στρώματα. Όπως υποστηρίζουν, η ακρίβεια της προσομοίωσης ήταν 100 φορές μεγαλύτερη σε σχέση με άλλα μοντέλα.
Όπως αναφέρει ο Φίλιπ Λίβερμορ, πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης, η συμπεριφορές του εξώτερου και του εσώτερου πυρήνα «εξηγείται με όρους ίσης και αντίθετης δράσης».
Το μαγνητικό πεδίο που δημιουργεί ο εξώτερος πυρήνας «σπρώχνει τον εσώτερο πυρήνα προς τα ανατολικά, αναγκάζοντάς τον να περιστρέφεται ταχύτερα από τον υπόλοιπο πλανήτη. Ταυτόχρονα όμως σπρώχνει τον εξώτερο υγρό πυρήνα προς την αντίθετη κατεύθυνση, αναγκάζοντάς τον να περιστρέφεται προς τα δυτικά».
Εκτός όμως του ότι εξηγούν την ανάποδη κίνηση του εξώτερου πυρήνα, οι ερευνητές προχωρούν και σε μια πρόβλεψη: επισημαίνουν ότι το μαγνητικό πεδίο της Γης αλλάζει, έστω και με αργούς ρυθμούς, και οι μεταβολές αυτές μπορεί κάποια στιγμή να αλλάξουν τις δυνάμεις που επηρεάζουν την κίνηση του πυρήνα.
Αυτό σημαίνει ότι ο εξώτερος πυρήνας ενδέχεται να μην κινείται πάντα προς τη Δύση: όπως επισημαίνει η μελέτη, τα τελευταία 3.000 υπάρχουν ενδείξεις ότι υπήρχαν περίοδοι κατά τις οποίες ο πυρήνας περιστρεφόταν προς την Ανατολή.
Οι πυξίδες μπορεί να γυρίσουν προς το νότο «μέσα σε μια στιγμή»
Το ερώτημα δεν είναι εάν αλλά πότε: Μια ωραία πρωία, η ανθρωπότητα θα ξυπνήσει για να διαπιστώσει ότι όλες οι πυξίδες δείχνουν προς το νότο αντί προς το βορρά.
Και αυτή η αντιστροφή των μαγνητικών πόλων μπορεί να συμβεί γρήγορα, σε διάστημα μικρότερο από 100 χρόνια -σχεδόν ακαριαία στην κλίμακα του γεωλογικού χρόνου.
Αυτό ακριβώς συνέβη την τελευταία φορά που το μαγνητικό πεδίο της Γης αναποδογύρισε πριν από 786.000 χρόνια, αναφέρουν ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ.
«Είναι απίστευτο το πόσο γρήγορα συνέβη» σχολιάζει η Κούρτνεϊ Σπρέιν, μέλος της ερευνητικής ομάδας που δημοσιεύει τη μελέτη στο Geophysical Journal International.
Τα συμπεράσματα της έρευνας έρχονται να προστεθούν σε προηγούμενες μελέτες που έδειχναν ότι το μαγνητικό πεδίο της Γης εξασθενεί σήμερα με μεγάλη ταχύτητα και θα μπορούσε να μηδενιστεί σε περίπου 1.000 χρόνια.
Η εξασθένηση του πεδίου είναι το πρώτο στάδιο μέχρι την πλήρη αναστροφή, για την οποία όμως κανείς δεν μπορεί να προβλέψει με ακρίβεια πότε θα συμβεί.
Άγνωστος παραμένει εξάλλου και ο μηχανισμός του φαινομένου, αν και πιθανότατα σχετίζεται με τα ρεύματα λιωμένου σιδήρου που παράγουν το πεδίο μέσα στον εσώτερο, ρευστό πυρήνα του πλανήτη.
Το σίγουρο είναι ότι πολικότητα του μαγνητικού πεδίου έχει αντιστραφεί πολλές φορές στην ιστορία της Γης, χωρίς όμως να υπάρχουν ενδείξεις ότι το φαινόμενο επηρέασε την εξέλιξη της ζωής.
Δεδομένου όμως ότι το μαγνητικό πεδίο λειτουργεί ως ασπίδα που προστατεύει τη Γη από επικίνδυνα σωματίδια του Ήλιου και της κοσμικής ακτινοβολίας, η απώλειά του θα μπορούσε θεωρητικά να αυξήσει τη συχνότητα των καρκίνων στον άνθρωπο και πολλά άλλα είδη.
Επιπλέον, η απώλεια του μαγνητικού πεδίου θα άφηνε τη Γη εκτεθειμένη σε γεωμαγνητικές καταιγίδες, οι οποίες μπορούν να κάψουν τα κυκλώματα των δορυφόρων και να καταστρέψουν δίκτυα ηλεκτροδότησης λόγω της εμφάνισης επαγωγικών ηλεκτρικών ρευμάτων.
Για να προσδιορίσουν πόσο χρόνος χρειάστηκε για την αναστροφή του πεδίου πριν από 786.000 χρόνια, οι ερευνητές του Μπέρκεϊ εξέτασαν ιζήματα από μια λίμνη κοντά στα Απέννινα Όρη της Ιταλίας, ανατολικά της Ρώμης, ιζήματα που περίεχαν τέφρα από ηφαιστειακές εκρήξεις.
Η τέφρα, στερεοποιημένα σωματίδια λάβας, περιέχει μικρές ποσότητες μαγνητικών υλικών όπως ο σίδηρος, τα οποία καταγράφουν τον προσανατολισμό των γραμμών του μαγνητικού πεδίου την εποχή που σχηματίστηκε.
Πράγματι, κάτω από το βυθό της λίμνης η ερευνητική ομάδα εντόπισε ένα στρώμα που αποτύπωνε την τελευταία αναστροφή των μαγνητικών πόλων.
Η χρονολόγηση των ιζημάτων με τη μέθοδο του ραδιενεργού αργού έδειξε ότι η αντιστροφή αφενός επιβεβαίωσε ότι η αναστροφή συνέβη πριν από περίπου 786.000 χρόνια. Αφετέρου όμως αποκάλυψε ότι η όλη διαδικασία ολοκληρώθηκε πολύ γρήγορα, πιθανώς σε λιγότερο από 100 χρόνια.
«Δεν γνωρίζουμε το εάν η επόμενη αντιστροφή θα συνέβη εξίσου απότομα με την προηγούμενη» διευκρινίζει ο Πολ Ρένε, μέλος της ερευνητικής ομάδας και διευθυντής του Κέντρου Γεωχρονολόγησης του Μπέρκλεϊ.
Σε κάθε περίπτωση, πάντως, το αναποδογύρισμα των πόλων δεν θα έρθει απροειδοποίητα. Πριν ο βόρειος μαγνητικός πόλος μετακινηθεί οριστικά στο νότιο γεωγραφικό πόλο στην Ανταρκτική, το μαγνητικό πεδίο θα μπορούσε να γίνει ευμετάβλητο και χαοτικό, με τους πόλους να κινούνται πέρα-δώθε στον πλανήτη.
Σε αυτό το μεσοδιάστημα δεν αποκλείεται μάλιστα το μαγνητικό πεδίο να πάψει να είναι δίπολο και να αποκτήσει περισσότερους πόλους. Οι νέοι αυτοί πόλοι θα έκαναν τις πυξίδες να δείχνουν προς διαφορετική κατεύθυνση ανάλογα με την περιοχή του πλανήτη όπου βρίσκονται.
Επιπλέον, οι νέοι πόλοι θα λειτουργούσαν ως παγίδες ηλιακών σωματιδίων και, ανάλογα με τη θέση τους, θα μπορούσαν να εστιάσουν την επικίνδυνη ακτινοβολία σε κατοικημένες περιοχές.
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου