การขยายจากโลกอย่างสปาเก็ตตี้ที่มองไม่เห็นเป็นสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ สร้างขึ้นโดยแกนกลางของโลกสนามนี้มีความสำคัญสำหรับชีวิตประจำวัน: มันป้องกันดาวเคราะห์จากอนุภาคแสงอาทิตย์มันเป็นพื้นฐานสำหรับการนำทางและอาจมีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของชีวิตบนโลก
แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้าสนามแม่เหล็กของโลกหายไปในวันพรุ่งนี้? อนุภาคพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีประจุจำนวนมากจะระเบิดดาวเคราะห์วางกริดพลังงานและดาวเทียมบนฟริตซ์และเพิ่มการสัมผัสกับมนุษย์ในระดับที่สูงขึ้นของรังสีอัลตราไวโอเลตที่ก่อให้เกิดมะเร็ง กล่าวอีกนัยหนึ่งสนามแม่เหล็กที่หายไปจะมีผลที่ตามมาซึ่งจะเป็นปัญหา แต่ไม่จำเป็นต้องเป็นสันทรายอย่างน้อยในระยะสั้น
และนั่นเป็นข่าวดีเพราะมานานกว่าหนึ่งศตวรรษมันก็อ่อนตัวลง แม้ตอนนี้มีจุดที่บอบบางโดยเฉพาะอย่างยิ่งเช่นความผิดปกติของมหาสมุทรแอตแลนติกใต้ในซีกโลกใต้ซึ่งสร้างปัญหาทางเทคนิคสำหรับดาวเทียมที่มีการโคจรต่ำ
ที่เกี่ยวข้อง:จะเกิดอะไรขึ้นกับโลกเมื่อดวงอาทิตย์ตาย?
สิ่งแรกที่ต้องเข้าใจเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กคือแม้ว่ามันจะอ่อนแอลง แต่ก็จะไม่หายไป - อย่างน้อยก็ไม่ใช่หลายพันล้านปี โลกเป็นหนี้สนามแม่เหล็กไปยังแกนนอกที่หลอมเหลวซึ่งทำจากเหล็กและนิกเกิลเป็นส่วนใหญ่ จอห์นทาร์โดโนนักธรณีฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์กล่าว (แกนชั้นในเติบโตประมาณหนึ่งมิลลิเมตรต่อปี)
เครื่องยนต์สนามแม่เหล็กนี้รู้จักกันในชื่อไดนาโมได้รับการคัดเลือกมาเป็นเวลาหลายพันล้านปี นักวิทยาศาสตร์คิดว่าการจัดเรียงหลักในปัจจุบันอาจตกลงกันได้ประมาณ 1.5 พันล้านปีก่อนตามถึงปี 2558 การวิจัยที่พบการกระโดดในความแข็งแกร่งของสนามแม่เหล็กรอบ ๆ แต่ Tarduno และทีมงานของเขาได้พบหลักฐานสำหรับสนามแม่เหล็กบนโลกในแร่ธาตุที่เก่าแก่ที่สุดของโลก, zircons, ย้อนหลังไปถึง 4.2 พันล้านปีโดยบอกว่ากิจกรรมในแกนกลางได้สร้างแม่เหล็กมาเป็นเวลานาน
ไม่ชัดเจนว่าทำไมไดนาโมจึงเริ่มต้น Tarduno บอกกับ Live Science แม้ว่าจะเป็นไปได้ว่าผลกระทบของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่สร้างดวงจันทร์อาจเป็นตัวขับเคลื่อนหลัก ผลกระทบนี้ซึ่งอาจเกิดขึ้น100 ล้านปีหลังจากโลกมารวมกันอาจเขย่าการแบ่งชั้นหรือการฝังชั้นของวัสดุในแกนกลางของโลก: ลองนึกภาพการเขย่าขวดน้ำมันและน้ำในระดับดาวเคราะห์ การหยุดชะงักนี้อาจส่งเสริมการพาความร้อนที่ยังคงขับเคลื่อนไดนาโมของโลกในปัจจุบัน
ในที่สุดแกนชั้นในอาจจะเติบโตมากพอที่การพาความร้อนในแกนนอกไม่มีประสิทธิภาพอีกต่อไปและสนามแม่เหล็กจะล้มเหลว แต่สถานการณ์นั้นอยู่ไกลมากจนไม่คุ้มค่าที่จะนอนไม่หลับ
“ เรากำลังพูดถึงพันล้านปี” Tarduno กล่าว
สนามแม่เหล็กที่อ่อนตัวลง
ที่เกี่ยวข้องกับชีวิตของมนุษย์มากขึ้นคือสนามแม่เหล็กกำลังอ่อนตัวลง นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการวัดความอ่อนแอนี้โดยตรงด้วยหอสังเกตการณ์แม่เหล็กและดาวเทียมในช่วง 160 ปีที่ผ่านมา ไม่ว่าจะเป็นสนามก่อนหน้านั้นเป็นเรื่องเล็กน้อยหรือไม่เช่นเดียวกับที่มันจะทำต่อไป ปัจจุบันสนามแม่เหล็กอยู่ที่ประมาณ 80% Dipolar Tarduno กล่าว นั่นหมายความว่ามันทำหน้าที่ส่วนใหญ่เหมือนแม่เหล็กบาร์ หากคุณสามารถยื่นเอกสารเหล็กรอบโลก (และลบอิทธิพลของดวงอาทิตย์ซึ่งพ่นลำธารของอนุภาคที่มีประจุคงที่ที่เรียกว่าลมสุริยะสู่โลกการเป่าสนามแม่เหล็กรอบ ๆ เหมือนผมยาวในสายลม) เส้นสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจะแสดงให้เห็นทางทิศเหนือและทิศใต้ที่ชัดเจน แต่ 20% ของสนามไม่ใช่ dipolar ซึ่งหมายความว่ามันซับซ้อนกว่า มีรูปแบบท้องถิ่น
ที่เกี่ยวข้อง:5 วิธีที่โลกจะเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงในศตวรรษนี้
ในอดีตที่ผ่านมา,สนามแม่เหล็กพลิก, สลับไปทางทิศเหนือและทิศใต้ การพลิกกลับครั้งสุดท้ายเกิดขึ้นเมื่อ 780,000 ปีก่อนประมาณยุคของการแจ้งเตือนของผู้ชาย- การลดลงของสนามมักจะนำหน้าพลิกเหล่านี้ทำให้เกิดคำถามว่าฟล็อปฟล็อปอื่นใกล้เข้ามาหรือไม่ แต่สนามก็อ่อนตัวลงในบางครั้งและเพิ่มความแข็งแกร่งอีกครั้งโดยไม่ต้องพลิกปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการเดินทาง
Tarduno และทีมงานของเขาพบว่า Eddy แปลก ๆ ในแกนกลางภายใต้แอฟริกาใต้อาจมีส่วนร่วมในความอ่อนแอนี้ Eddy นี้ดูเหมือนจะทำให้เกิดความผิดปกติของมหาสมุทรแอตแลนติกใต้ซึ่งเป็นจุดอ่อนที่รู้จักกันในสนามที่ทอดยาวจากประมาณ 190 ไมล์ (300 กิโลเมตร) ทางตะวันออกของบราซิลทั่วอเมริกาใต้ ในพื้นที่นี้อนุภาคที่มีประจุจากลมสุริยะจุ่มลงใกล้กว่าปกติสู่โลก ความผิดปกติของมหาสมุทรแอตแลนติกใต้ไม่ได้สังเกตเห็นได้ชัดเจนบนพื้นดิน แต่ดาวเทียมที่โคจรรอบโลกพบกับอนุภาคสุริยะที่สร้างความเสียหายมากขึ้นและนักบินอวกาศที่เดินทางผ่านภูมิภาคในสถานีอวกาศนานาชาติได้รายงานแล้วปรากฏการณ์การถ่ายภาพดาวคิดว่าเกิดจากการแผ่รังสีในระดับที่ค่อนข้างสูงในระดับวงโคจรของโลกต่ำ
โลกที่ปราศจากสนาม
Tarduno และทีมของเขาสงสัยว่าการเปลี่ยนแปลงในเสื้อคลุมใต้แอฟริกาใต้อาจเป็นจุดกระตุ้นสำหรับการพลิกกลับสนามแม่เหล็กในอดีตที่ผ่านมา. ข่าวดีก็คือแม้ว่าสนามจะอ่อนตัวลงหรือเตรียมที่จะพลิกมันก็จะไม่หายไป ไม่มีหลักฐานว่าสนามแม่เหล็กได้หายไปอย่างสมบูรณ์ในระหว่างการกลับรายการ
แม้ว่าสนามจะกลับรายการ "เราจะยังคงมีสนามแม่เหล็กอยู่บ้าง แต่มันก็จะเป็นสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอมาก" Tarduno กล่าว
โลกนี้จะเป็นอย่างไรสนามแม่เหล็กน้อยที่สุดดูเหมือน? เข็มทิศของคุณจะไม่ทำงานสำหรับสิ่งหนึ่ง “ มันจะชี้ไปที่ [ภูมิภาคของสนามแม่เหล็กที่สูงที่สุด” Tarduno กล่าว "มันอาจจะอยู่ใกล้คุณมากมันอาจจะอยู่ไกลมาก"
แสงเหนือและใต้จะมองเห็นได้จากละติจูดที่ต่ำกว่าเนื่องจากการแสดงที่มีสีสันเหล่านี้เป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคที่มีประจุที่พุ่งจากดวงอาทิตย์ในลมสุริยะและแม่เหล็กของโลก ปัจจุบันออโรราสเหล่านี้ปรากฏขึ้นใกล้กับเสาตามแนวสนามแม่เหล็กเหนือ-ใต้ส่วนใหญ่ของโลก แต่สนามที่อ่อนแอกว่าจะช่วยให้อนุภาคสามารถเจาะบรรยากาศของโลกได้ส่องสว่างขึ้นบนท้องฟ้าใกล้กับเส้นศูนย์สูตร
เงื่อนไขในความผิดปกติของมหาสมุทรแอตแลนติกใต้สำหรับดาวเทียมอาจกลายเป็นเรื่องธรรมดาไปทั่วโลกซึ่งจะทำให้เกิดข้อบกพร่องทางเทคนิค อนุภาคแสงอาทิตย์สามารถ ping อิเล็กทรอนิกส์รบกวนบิตของหน่วยความจำในสิ่งที่เรียกว่า upsets เหตุการณ์เดี่ยวหรือ SEUs เมื่ออนุภาคแสงอาทิตย์โต้ตอบกับชั้นที่มีประจุของชั้นบรรยากาศของโลกที่เรียกว่าไอโอโนสเฟียร์พวกเขายังเคาะอิเล็กตรอนที่ปราศจากวงโคจรของโมเลกุล อิเล็กตรอนฟรีเหล่านี้จะรบกวนการส่งคลื่นวิทยุความถี่สูงที่ใช้สำหรับการสื่อสาร
ปฏิสัมพันธ์ระหว่างลมสุริยะและบรรยากาศของโลกยังสามารถทำลายชั้นโอโซนได้เมื่อเวลาผ่านไป Tarduno กล่าวซึ่งจะเพิ่มการสัมผัสรังสีอัลตราไวโอเลตส่วนรวมของมนุษยชาติและเพิ่มความเสี่ยงมะเร็งผิวหนัง
“ ในขณะที่มันอาจจะไม่หายนะอย่างสิ้นเชิงตลอดชีวิต แต่ก็จะมีปริมาณรังสีที่สูงขึ้นบนพื้นดินโดยไม่มีสนามแม่เหล็ก” มาร์ตินอาร์เชอร์นักฟิสิกส์พลาสมาอวกาศที่มหาวิทยาลัยควีนแมรีแห่งลอนดอนกล่าว
มีหลักฐานเล็กน้อยว่าการเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็กที่ผ่านมาส่งผลกระทบต่อชีวิตบนโลก ถึงกระนั้นสนามแม่เหล็กก็มีรูปร่างพื้นผิวโลกอย่างไม่ต้องสงสัยช่วยป้องกันไม่ให้บรรยากาศที่เปราะบางของดาวเคราะห์ถูกพัดเข้าสู่อวกาศด้วยแรงอย่างไม่หยุดยั้งของลมสุริยะอาร์เชอร์บอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต
สนามแม่เหล็กไม่สำคัญสำหรับการมีบรรยากาศ - วีนัสไม่มีสนามแม่เหล็กและมีบรรยากาศที่ใหญ่มากหากไม่ได้รับการสนับสนุน - แต่มันก็ทำหน้าที่เป็นชั้นป้องกันเพิ่มเติม ดาวอังคารซึ่งเคยมีสนามแม่เหล็ก แต่หายไปเมื่อ 4 พันล้านปีก่อนมีบรรยากาศเกือบทั้งหมดถูกกำจัดออกไปทั้งหมด และถ้ามีวิธีที่จะให้บรรยากาศเหมือนโลกเหมือนโลกลมแสงอาทิตย์จะทำให้มันไม่ได้อยู่ในศตวรรษเพียงศตวรรษอาร์เชอร์กล่าว
เผยแพร่ครั้งแรกเมื่อวิทยาศาสตร์สด-
