خوانش های قطب نما که جهت شمال واقعی را نشان نمی دهند و تداخل با عملکرد ماهواره ها از جمله مشکلات ناشی از ویژگی های میدان مغناطیسی زمین است. میدان مغناطیسی در سرتاسر جهان و به دور از فضا تابش می کند، اما توسط فرآیندهایی تنظیم می شود که در اعماق هسته زمین اتفاق می افتد، جایی که دما از 5000 درجه سانتیگراد فراتر می رود. تحقیقات جدید ژئوفیزیکدانان نشان می دهد که روش سرد شدن این هسته فوق داغ کلیدی برای درک علل خاص – یا ناهنجاری ها، همانطور که دانشمندان آنها را میدان مغناطیسی زمین می نامند .

دینامو در مرکز زمین

در دمای بسیار داغ که در اعماق زمین یافت می شود، هسته توده ای از آهن مذاب چرخان است که به عنوان یک دینام عمل می کند. همانطور که آهن مذاب حرکت می کند، میدان مغناطیسی جهانی زمین را تولید می کند.

جریان‌های همرفتی دینام را در چرخش نگه می‌دارند زیرا گرما از هسته بیرون می‌آید و به گوشته می‌رسد، لایه‌ای سنگی که تا پوسته زمین 2900 کیلومتر امتداد دارد.

تحقیقات دکتر جاناتان ماوند و پروفسور کریستوفر دیویس، از دانشکده زمین و محیط زیست در لیدز، نشان می‌دهد که این فرآیند خنک‌سازی به صورت یکنواخت در سراسر زمین اتفاق نمی‌افتد – و این تغییرات باعث ایجاد ناهنجاری‌هایی در میدان مغناطیسی زمین می‌شود.

تغییرات میدان مغناطیسی زمین

تجزیه و تحلیل لرزه ای مشخص کرده است که مناطقی از گوشته، به عنوان مثال، در زیر آفریقا و اقیانوس آرام وجود دارد که به ویژه گرم است. شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای توسط محققان نشان داده است که این مناطق داغ اثر خنک‌کننده روی هسته را کاهش می‌دهند – و این باعث تغییرات منطقه‌ای یا موضعی در خواص میدان مغناطیسی می‌شود.

به عنوان مثال، جایی که گوشته گرمتر است، میدان مغناطیسی در بالای هسته احتمالا ضعیف تر است.

و این منجر به یک میدان مغناطیسی ضعیف‌تر می‌شود که در بالای اقیانوس اطلس جنوبی به فضا پرتاب می‌شود که باعث مشکلاتی برای ماهواره‌های در حال گردش می‌شود.

تداخل با فناوری فضایی

دکتر موند، که این مطالعه را رهبری کرد، گفت: “یکی از کارهایی که میدان مغناطیسی در فضا انجام می دهد، منحرف کردن ذرات باردار ساطع شده از خورشید است. وقتی میدان مغناطیسی ضعیف تر باشد، این سپر محافظ چندان موثر نیست.

بنابراین، هنگامی که ماهواره ها از آن منطقه عبور می کنند، این ذرات باردار می توانند عملکرد آنها را مختل کرده و در آنها اختلال ایجاد کنند.

دانشمندان از زمانی که نظارت و رصد میدان مغناطیسی را آغاز کردند، از این ناهنجاری بر روی اقیانوس اطلس جنوبی اطلاع داشتند، اما مشخص نیست که آیا این یک ویژگی طولانی مدت است یا چیزی که اخیراً در تاریخ زمین اتفاق افتاده است.

همانطور که مطالعه در لیدز نشان داد، این ناهنجاری ها احتمالاً ناشی از تفاوت در سرعت جریان گرما از هسته زمین به گوشته است. محل وقوع این اختلافات جریان گرما در ساختار درونی زمین احتمالاً تعیین کننده مدت زمان ماندگاری آنها است.

دکتر مووند افزود: “فرآیندها در گوشته بسیار آهسته اتفاق می‌افتند، بنابراین می‌توان انتظار داشت که ناهنجاری‌های دما در گوشته پایینی برای ده‌ها میلیون سال ثابت بماند. بنابراین، ما انتظار داریم که خواص میدان مغناطیسی که آنها ایجاد می‌کنند نیز داشته باشیم. در طول ده ها میلیون سال مشابه بوده است.

اما هسته بیرونی داغتر، یک منطقه سیال کاملاً پویا است. بنابراین، جریان گرما و خواص میدان مغناطیسی که آنها ایجاد می‌کنند احتمالاً در مقیاس‌های زمانی کوتاه‌تر، شاید برای 100 تا 1000 سال، در نوسان هستند.