ظاهرة الانقلابات المغناطيسية الأرضية

ما هي ظاهرة الانقلابات المغناطيسية الأرضية؟

إن حركة المواد المائعة في منطقة اللب الخارجي للكرة الأرضية هي السبب الأساسي في توليد المجال المغناطيسي الأرضي، لهذا السبب فإن عدم الانتظام فيها لحركة المواد السائلة يقوم بتوليد اختلافاً في قيمة واتجاه المجال المغناطيسي، وأحياناً يكون من القوة بحيث أن هذا الاختلاف يتسبب في عكس المجال المغناطيسي وجعل قطبه الشمالي يحل محل القطب الجنوبي له وبالعكس أيضاً.
كما أنه ولغاية الآن لا يوجد أي تفسير واضح لسبب تغير المواد المائعة في منطقة اللب الخارجي لاتجاه حركتها والتي تتسبب بالتالي في تغيير القطبية المغناطيسية، وعملية تغيير القطبية تستغرق تقريباً 2000 سنة، حيث أن قيمة الميل المغناطيسي تنخفض إلى الصفر ثم ترتفع مرة أخرى في الاتجاه الآخر حتى تصل إلى نفس قيمتها السابقة في الاتجاه الجديد.
قام كل من رونالد ماسون وآرثر راف وفيكتور فاكولير (من معهد سكربس لعلم المحيطات) باكتشاف أن قاع المحيط في الساحل المغربي من أمريكا الشمالية يبرز أحزمة أو أماكن ذات خواص مغناطيسية، ومخطط المغناطيسية الذي تم اكتشافه قد أظهر وجود أجسام مغناطيسية ممتدة لاتجاه شمال جنوب، وأخرى ممتدة لاتجاه جنوب شمال بشكل متعاقب وغير مرتبطة بأية مظهر تركيبي قد يمنح تفسيراً لمثل هذا المخطط.
كما أن تفسير هذا المخطط بقي غامضاً حتى عام 1963 إذ تمكن كل من فلين وماثيوس من جامعة كامبرج العثور على تفسير مقنع لها، وذلك عند دراستهما للحاجز المحيطي الأطلسي، حيث أنهما افترضا أن نمطية السلوك هذه يمكن إعادتها إلى الانقلاب الحاصل في اتجاه المجال المغناطيسي الأرضي الذي تم عدة مرات في الماضي.
بيّن العالمان أن الصخور النارية المنصهرة (صخور بازلتية) اندفعت خلال محور سلسلة المرتفع المحيطي الأوسط، لكنها عندما بردت أخذت اتجاه الشمال المغناطيسي خلال ذلك الوقت مع الفرض بأنه يمثل الاتجاه الاعتيادي، وفي حال اندفعت مواد أخرى منصهرة جديدة فإنها تقوم بدفع المواد الأولى بعيداً عن محور المرتفع وعندما تبرد المواد الجديدة المندفعة فإنها تصبح بنفس اتجاه المجال المغناطيسي الأرضي في ذلك الوقت.
ذلك يعني أنه إذا كان اتجاه المجال خلال ذلك الوقت معاكس لما هو عليه في الحالة الأولى فإن الصخور تقوم بالاحتفاظ في اتجاه المجال الجديد وهكذا يتشكل في كل فترة منطقة أو حزام من المواد المنصهرة التي تكون ذات مغناطيسية تمثل اتجاه المجال المغناطيسي في وقت تشكيلها.
وبذلك تتشكل أحزمة أو أنطقة من الصخور التي تكون ذات مساحة تلائم كمية المواد المنصهرة المندفعة باتجاه الأعلى وتكون ذات مغناطيسية تعبر قطبيتها عن اتجاهين أحدهما يكون اعتيادي والآخر يكون مقلوباً اعتماداً على قطبية المجال المغناطيسي الأرضي وقت تصلب المواد المندفعة.
وعندما تمت دراسة النماذج الصخرية في قيعان البحار تم اكتشاف 171 حالة انقلاب في القطبية المغناطيسية خلال 76 مليون سنة ماضية، منها كان 9 انقلابات تمت أثناء الأربعة ملايين سنة الماضية.