یک ناهنجاری مغناطیسی عظیم که بیش از ۵۰۰ میلیون سال پیش رخ داده بود، سرانجام توضیح داده شد

امضاهای مغناطیسیِ نهفته درون سنگ‌ها اطلاعات زیادی درباره‌ی میدان مغناطیسی زمین و چگونگی جابه‌جایی قاره‌ها و صفحات تکتونیکی در طول هزاران سال به ما می‌دهند؛ اما در برخی دوره‌های زمین‌شناسی، این داده‌ها چندان منطقی به نظر نمی‌رسند.

به گزارش انتخاب و به نقل از  sciencealert؛ اکنون، تجزیه‌ و تحلیل تازه‌ای از سنگ‌های متعلق به دوره‌ی «ادیاکارن» (حدود ۶۳۰ تا ۵۴۰ میلیون سال پیش) تلاش می‌کند یکی از رازهای دیرینه‌ی زمین را حل کند: چرا در این بازه‌ی زمانی، شواهد مغناطیسی نشان‌دهنده‌ی تغییرات بسیار شدید و بی‌نظم در میدان مغناطیسی زمین هستند؛ گویی قاره‌ها با سرعتی غیرعادی بر سطح سیاره در حرکت بوده‌اند؟

تیمی بین‌المللی از پژوهشگران به سرپرستی دانشگاه «ییل» دریافت که این آشفتگی ناشی از رفتار عجیب قاره‌ها نبوده است؛ بلکه خودِ میدان مغناطیسی زمین منبع این ناهنجاری بوده است.

پژوهشگران با انجام تجزیه‌ و تحلیلی دقیق و لایه‌به‌لایه از سنگ‌های آتشفشانی رشته‌کوه‌های «آنتی‌اطلس» در مراکش، به مجموعه‌ای غنی از داده‌ها دست یافتند که موقعیت و زمان تغییرات میدان مغناطیسی را با دقت بیشتری مشخص می‌کرد.

مدل‌سازی داده‌ها نشان داد این تغییرات مغناطیسی نه در بازه‌ی میلیون‌ها سال، بلکه تنها طی چند هزار سال رخ داده‌اند – حتی سریع‌تر از آنچه پیش‌تر تصور می‌شد. بهترین توضیح برای این پدیده، وجود میدانی مغناطیسی ناپایدار و متلاطم در سراسر زمین است، نه حرکت غیرعادی صفحات تکتونیکی.

«ما مدلی تازه برای میدان مغناطیسی زمین ارائه کرده‌ایم که در نوسانات آن نوعی ساختار منظم پیدا می‌کند، به‌جای آنکه صرفاً آن را آشفتگی تصادفی بدانیم»، دکتر «دیوید ایوانز»، زمین‌شناس دانشگاه ییل می‌گوید.

او ادامه می‌دهد: «ما روش تازه‌ای برای تحلیل آماری داده‌های دیرینه‌مغناطیسیِ دوره‌ی ادیاکارن توسعه داده‌ایم که به باور ما، کلید بازسازی دقیق نقشه‌های قاره‌ها و اقیانوس‌ها در آن دوران است.»

داده‌های جدید همچنین چند نظریه‌ی پیشین درباره‌ی دوره‌ی ادیاکارن را رد کردند؛ از جمله فرضیه‌ی «چرخش واقعی قطبی» (True Polar Wander) که بر اساس آن، کل پوسته و گوشته‌ی بیرونی زمین جابه‌جا می‌شوند در حالی که قطب‌های جغرافیایی ثابت می‌مانند.

پژوهشگران با مقایسه‌ی این داده‌ها با سنگ‌های رسوبی (که طی دوره‌ای طولانی‌تر از نمونه‌های آتشفشانی شکل گرفته‌اند) به این نتیجه رسیدند که میانگین موقعیت قطب‌های مغناطیسی در دوره‌ی ادیاکارن تغییر چندانی نکرده است.

با کنار هم گذاشتن همه‌ی این شواهد، اکنون بهترین مدل از رفتار میدان مغناطیسی زمین در آن دوران در دست است: میدانی که به‌شدت آشفته و غیرقابل‌پیش‌بینی بوده است. پژوهشگران احتمال می‌دهند این ناپایداری ممکن است تا حدی ناشی از ادامه‌ی شکل‌گیری هسته‌ی زمین در آن زمان بوده باشد.

با پیشرفت روش‌های تحلیل زمین‌شناسی، هر روز بخش‌های بیشتری از تاریخ سیاره‌ی ما از دل سنگ‌ها رمزگشایی می‌شود. این سوابق نه‌تنها نشان می‌دهند که سنگ‌ها در گذر زمان چگونه حرکت کرده‌اند، بلکه گاهی ردّ برخورد اجرام فضایی با زمین را نیز آشکار می‌سازند.

می‌دانیم که در دوره‌ی ادیاکارن، نخستین شکل‌های پیچیده‌ی حیات روی زمین پدیدار شدند و منظره‌ی زمین در آن زمان بسیار متفاوت از امروز بوده است. اکنون به نظر می‌رسد قاره‌ها رفتار غیرعادی نداشته‌اند، بلکه این میدان مغناطیسی زمین بوده که دچار بی‌نظمی شده است — یافته‌ای که می‌تواند راهنمای پژوهش‌های آینده باشد.

«اگر روش‌های آماری جدید ما بتوانند اعتبار خود را ثابت کنند، قادر خواهیم بود فاصله‌ی میان دوران‌های بسیار کهن و جوان‌تر را پر کنیم و تصویری منسجم از حرکت صفحات تکتونیکی در طول میلیاردها سال – از نخستین سنگ‌های زمین تا امروز – ترسیم نماییم»، دکتر ایوانز می‌گوید.

نتایج این پژوهش در مجله‌ی Science Advances منتشر شده است.