ربما تكون النقط الساخنة الضخمة داخل الأرض قد جعلت مجالها المغناطيسي متزعزعًا

من المحتمل أن يكون هناك نقطتان ضخمتان وغامضتان من الصخور الساخنة حول قلب الأرض كان لهما دور فعال في إنتاج المجال المغناطيسي للأرض وتسببتا في اهتزازه قليلاً لملايين السنين.

لقد عرف العلماء منذ عقود وجود قطعتين غريبتين من الصخور بحجم القارة، واحدة تحت أفريقيا والأخرى تحت المحيط الهادئ. ويجب أن تكون هذه النقط، التي تمتد حوالي 1000 كيلومتر من النواة الخارجية إلى الوشاح الصخري أعلاه، مختلفة عن محيطها لأن الموجات الزلزالية تنتقل عبرها بشكل أبطأ. ولكن نظرًا لصعوبة قياسها بسبب عمقها، لا يستطيع العلماء تحديد كيفية اختلافها بالضبط.

نظر أندرو بيجين – من جامعة ليفربول بالمملكة المتحدة – وزملاؤه إلى المجال المغناطيسي للأرض بحثًا عن أدلة. لقد تم إنشاء هذا الحقل منذ مليارات السنين عن طريق خض الحديد المنصهر داخل قلب كوكبنا. ويمتد عشرات الآلاف من الكيلومترات في الفضاء، ويحمينا من الرياح الشمسية والإشعاع الكوني.

يتم تحديد الشكل الدقيق لهذا المجال المغناطيسي من خلال كمية الطاقة، على شكل حرارة، التي تنتقل من النواة الساخنة إلى المناطق الباردة المحيطة بها. افترض بيجين وفريقه أنه من خلال دراسة كيفية تغير المجال المغناطيسي، يمكنهم التعرف على كيفية انتقال الحرارة عبر قلب الأرض.

وقام الباحثون بجمع سجلات الصخور البركانية القديمة التي حافظت على اتجاه المجال المغناطيسي للأرض في عدة نقاط مختلفة على مدى عشرات أو مئات الملايين من السنين الماضية، لجمع صورة لكيفية تغير المجال المغناطيسي للأرض مع مرور الوقت. بعد ذلك، أجروا عمليات محاكاة لكيفية إنتاج الحرارة المتدفقة عبر قلب الكوكب ووشاحه مجالًا مغناطيسيًا، في سيناريوهات مع أو بدون النقط العملاقة من الصخور الساخنة، وقارنوها بقراءات المجال المغناطيسي الحقيقي.

ووجدوا أن المحاكاة باستخدام النقط الصخرية تتوافق بشكل أفضل مع البيانات المغناطيسية القديمة. “هذه المحاكاة للحمل الحراري الذي يحدث في القلب، والذي يولد المجال المغناطيسي، يمكن أن تعيد إنتاج بعض السمات البارزة للكون. [magnetic] يقول بيجين:

بمعنى آخر، ربما كانت هذه المناطق أكثر سخونة بكثير من المناطق المحيطة بها لمئات الملايين من السنين، وتسببت في انخفاض تدفق الحرارة بين القلب والوشاح. من شأن هذا التدفق الحراري المختلف أن يساعد في إنتاج واستقرار المجال المغناطيسي للأرض، وفقًا لعمليات المحاكاة التي أجراها الفريق.

يفترض معظم الجيولوجيين أن المجال المغناطيسي للأرض، على مدى ملايين السنين، كان متماثلًا بشكل أساسي، على غرار المغناطيس المستخدم في البوصلة. لكن بيجين وفريقه وجدوا أيضًا أن المجال المغناطيسي القديم لم يكن متماثلًا، في المتوسط، وكان يحتوي على انحرافات منهجية استمرت على مدى ملايين السنين، والتي يبدو أيضًا أنها نتيجة لهذه النقط من الصخور. يقول بيجين إن هذا يمكن أن يكون له آثار على كيفية حساب الجيولوجيين لحركة الصخور القديمة وإخبارنا عن كيفية تغير الهياكل العميقة للأرض بمرور الوقت.

إذا كانت النتائج التي توصل إليها الفريق صحيحة، فإن اختلاف درجة الحرارة الموجود في النقط قد يكون موجودًا أيضًا في نقاط في اللب الخارجي العلوي للأرض، والذي يمكن اكتشافه عبر الموجات الزلزالية، كما يقول بيجين.

لكن هذا سيكون من الصعب للغاية التقاطه، كما يقول ساني كوتار من جامعة كامبريدج. وتقول: “لدي شكوكي”. “من الصعب جدًا بالنسبة لنا أن نرسم خريطة للتغيرات داخل النواة، نظرًا لأنه يتعين علينا أن ننظر عبر الكثير من مواد الوشاح قبل أن نراها.”