क्यों पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र को हमने सोचा था कि तेजी से बदल सकता है

क्यों पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र को हमने सोचा था कि तेजी से बदल सकता है
यह लंबे समय से एक रहस्य है कि पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र कितनी तेजी से बदलता है।
एंड्री वीपी / शटरस्टॉक

तरल लोहे की कोर में हमारे पैरों के नीचे 3,000 किमी की दूरी पर उत्पन्न पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र, हमारे ग्रह पर जीवन के लिए महत्वपूर्ण है। यह अंतरिक्ष में फैलता है, हमें एक विद्युत चुम्बकीय कंबल में लपेटता है जो सौर विकिरण से वातावरण और उपग्रहों को ढालता है।

फिर भी चुंबकीय क्षेत्र है लगातार बदलाव अपनी ताकत और दिशा दोनों में और अतीत में कुछ नाटकीय बदलाव आया है। यह भी शामिल है चुंबकीय ध्रुवों के गूढ़ प्रतिक्षेप, दक्षिणी ध्रुव उत्तरी ध्रुव बन रहा है और इसके विपरीत।

एक दीर्घकालिक सवाल यह है कि क्षेत्र कितनी तेजी से बदल सकता है। हमारा नया अध्ययन, प्रकृति संचार में प्रकाशितने कुछ जवाबों का खुलासा किया है।

चुंबकीय क्षेत्र के तेजी से परिवर्तन बहुत रुचि रखते हैं क्योंकि वे तरल कोर में पिघले हुए लोहे के समुद्र के सबसे चरम व्यवहार का प्रतिनिधित्व करते हैं। कोर प्रक्रियाओं के लिए मनाया परिवर्तनों को बांधने से, हम अपने ग्रह के अन्यथा दुर्गम क्षेत्र के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी सीख सकते हैं।

ऐतिहासिक रूप से, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में सबसे तेज़ बदलाव हुए हैं रिवर्सल के साथ जुड़े, जो हर दस लाख साल में कई बार अनियमित अंतराल पर होता है। लेकिन हमने उन फील्ड परिवर्तनों की खोज की जो वास्तविक रिवर्सल से जुड़े किसी भी डेटा की तुलना में बहुत तेज़ और अधिक हाल के हैं।

चुंबकीय उत्क्रमण। (पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र हमारे विचार से अधिक तेजी से बदल सकता है)
चुंबकीय उत्क्रमण।
नासा।

आजकल उपग्रहों को अंतरिक्ष और समय दोनों में क्षेत्र में परिवर्तन की निगरानी करने में मदद मिलती है, जो कि नेविगेशनल रिकॉर्ड और ग्राउंड-आधारित वेधशालाओं के पूरक हैं। इस जानकारी से पता चलता है कि आधुनिक क्षेत्र में बदलाव प्रति वर्ष दसवीं डिग्री के आसपास होने के बजाय बहुत अधिक खतरनाक होते हैं। लेकिन, जबकि हम जानते हैं कि क्षेत्र अस्तित्व में है कम से कम 3.5 बिलियन वर्षों के लिए, हम 400 साल पहले इसके व्यवहार के बारे में ज्यादा नहीं जानते हैं।


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प्राचीन क्षेत्र को ट्रैक करने के लिए, वैज्ञानिक तलछट, लावा प्रवाह और मानव निर्मित कलाकृतियों द्वारा दर्ज चुंबकत्व का विश्लेषण करते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि इन सामग्रियों में सूक्ष्म चुंबकीय अनाज होते हैं जो पृथ्वी के क्षेत्र के उस समय के हस्ताक्षर को रिकॉर्ड करते हैं जब वे ठंडा होते थे (लावा के लिए) या लैंडमास (तलछट के लिए) में जोड़ा गया था। लगभग ago००,००० साल पहले अंतिम ध्रुवीय उत्क्रमण के समय के आसपास मध्य इटली से तलछट रिकॉर्ड अपेक्षाकृत तेज क्षेत्र परिवर्तन का सुझाव दें प्रति वर्ष एक डिग्री तक पहुँचने।

इस तरह के माप, हालांकि, परिणाम के साथ बेहद चुनौतीपूर्ण हैं अभी भी बहस हो रही है। उदाहरण के लिए, इस प्रक्रिया में अनिश्चितताएं हैं जिनके द्वारा तलछट उनके चुंबकत्व का अधिग्रहण करते हैं।

बेहतर माप

हमारे शोध क्षेत्र पीढ़ी प्रक्रिया की भौतिकी पर आधारित कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करके एक अलग दृष्टिकोण लेते हैं। यह पिछले 100,000 वर्षों में पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में वैश्विक रूपांतरों के हाल ही में प्रकाशित पुनर्निर्माण के साथ संयुक्त है, जो तलछट, लावा और आर्टिफैक्ट्स से माप के संकलन के आधार पर है।

इससे पता चलता है कि पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में परिवर्तन प्रति वर्ष दस डिग्री तक पहुंचने वाली दरों तक पहुँच गया - वर्तमान में सबसे तेजी से भिन्नता से दस गुना बड़ा है।

भू-चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में सबसे तेजी से देखा गया परिवर्तन लगभग 39,000 साल पहले हुआ था। यह बदलाव मध्य अमेरिका के पश्चिमी तट से दूर एक सीमित क्षेत्र में स्थानीय रूप से कमजोर क्षेत्र से जुड़ा था। इस घटना के बाद वैश्विक "लसचम्प भ्रमण41,000 साल पहले पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के एक "असफल उलट", जिसमें चुंबकीय ध्रुव लौटने से पहले भौगोलिक ध्रुवों से कुछ दूर चले गए थे।

सबसे तेज़ परिवर्तन चुंबकीय क्षेत्र के स्थानीय कमजोर पड़ने से जुड़े हुए दिखाई देते हैं। हमारा मॉडल बताता है कि यह तरल कोर की सतह पर तीव्र चुंबकीय क्षेत्र के पैच के आंदोलन के कारण होता है। ये पैच निचले अक्षांशों पर अधिक प्रचलित हैं, यह सुझाव देते हुए कि दिशा में तेजी से बदलाव के लिए भविष्य की खोजों को इन क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए।

समाज का प्रभाव

चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन, जैसे कि उलटफेर, शायद जीवन के लिए खतरा पैदा नहीं करते हैं। मनुष्यों ने नाटकीय लासचम्प भ्रमण के माध्यम से जीने का प्रबंधन किया। आज, खतरा मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक बुनियादी ढांचे पर हमारी निर्भरता के लिए है। अंतरिक्ष के मौसम की घटनाओं जैसे कि भू-चुंबकीय तूफान, चुंबकीय क्षेत्र और आने वाले सौर विकिरण के बीच बातचीत से उत्पन्न होने वाले उपग्रह संचार, जीपीएस और पावर ग्रिड को बाधित कर सकते हैं।

यह परेशान करने वाला है - अंतरिक्ष-मौसम की घटना के कारण अमेरिकी पावर ग्रिड के पतन की आर्थिक लागत पर अनुमान लगाया गया है लगभग एक ट्रिलियन डॉलर। अंतरिक्ष के मौसम के लिए खतरा काफी गंभीर है उच्च प्राथमिकता ब्रिटेन के राष्ट्रीय जोखिम रजिस्टर पर।

अंतरिक्ष के मौसम की घटनाएं उन क्षेत्रों में अधिक प्रचलित हैं, जहां चुंबकीय क्षेत्र कमजोर है - कुछ हम जानते हैं कि जब क्षेत्र तेजी से बदल रहा है, तब हो सकता है। दुर्भाग्य से, कंप्यूटर सिमुलेशन का सुझाव है कि क्षेत्र की ताकत कमजोर होने के बाद दिशात्मक परिवर्तन उत्पन्न होते हैं, जिसका अर्थ है कि हम केवल क्षेत्र की दिशा की निगरानी करके क्षेत्र की ताकत में गिरावट का अनुमान नहीं लगा सकते हैं। अधिक उन्नत सिमुलेशन का उपयोग करके भविष्य के काम इस मुद्दे पर अधिक प्रकाश डाल सकते हैं।

क्या इसके रास्ते में चुंबकीय क्षेत्र में एक और तेजी से बदलाव है? इसका जवाब देना बहुत कठिन है। सबसे तेज़ परिवर्तन भी सबसे दुर्लभ घटनाएँ हैं: उदाहरण के लिए, लासचम्प भ्रमण के आसपास पहचाने गए परिवर्तन पिछले 100,000 वर्षों में होने वाले किसी भी अन्य परिवर्तनों की तुलना में दो गुना अधिक तेज हैं।

इससे वैज्ञानिकों के लिए तेजी से परिवर्तनों की भविष्यवाणी करना मुश्किल हो जाता है - वे "काले हंस की घटनाएँ" हैं जो एक आश्चर्य के रूप में आती हैं और एक बड़ा प्रभाव डालती हैं। आगे का एक संभावित मार्ग भौतिकी-आधारित मॉडल का उपयोग करना है कि क्षेत्र पूर्वानुमान के हिस्से के रूप में कैसे व्यवहार करता है।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की "गति सीमा" के बारे में जानने के लिए हमारे पास अभी भी बहुत कुछ है। एक ध्रुवीयता के उलट होने के दौरान तेजी से बदलाव अभी तक सीधे नहीं देखे गए हैं, लेकिन इनसे उम्मीद की जानी चाहिए क्योंकि इस समय क्षेत्र को विश्व स्तर पर कमजोर माना जाता है।वार्तालाप

लेखक के बारे में

क्रिस्टोफर डेविस, एसोसिएट प्रोफेसर, यूनिवर्सिटी ऑफ लीड्स

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.

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