به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از «ساینس الرت»، دانشمندان برای قرن‌ها اقدام به مطالعه و دنبال کردن حرکت قطب‌های مغناطیسی کرده‌اند. حرکت تاریخی این قطب‌ها نشان دهنده تغییری در هندسه جهانی میدان مغناطیسی زمین است. این مساله حتی ممکن است نشانه‌ای از معکوس شدن یا جابجا شدن میدان بین قطب‌های مغناطیسی شمال و جنوب باشد.
هر چند حرکت قطب مغناطیسی شمال به مقداری اندک مساله مهمی نیست اما جابجا شدن می‌تواند تاثیر بزرگی بر آب و هوای زمین و فناوری‌های امروزی داشته باشد. این برگشتن یا وارونه‌شدن بطور فوری اتفاق نمی‌افتد بلکه در طول هزاران سال روی می دهد.
میدان‌های مغناطیسی‌مانند پیرامون زمین چگونه ایجاد می‌شوند؟
میدان های مغناطیسی از طریق حرکت و جابجایی بارهای الکتریکی ایجاد می شوند. ماده‌ای که امکان حرکت آسان بار الکتریکی را در درون خودش فراهم می‌کند، «رسانا» نامیده می‌شود. فلز یک نمونه از مواد رسانا است و مردم از آن برای انتقال جریان الکتریکی از یک مکان به مکان دیگر استفاده می کنند. جریان الکتریکی صرفا بار یا شارژ منفی موسوم به الکترون است که از درون فلز حرکت کرده و این جریان یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند.
لایه‌هایی از مواد رسانا در هسته آهنی مایع زمین یافت می‌شود. جریان‌هایی از شارژ در هسته حرکت می‌کنند و آهن مایع نیز در داخل هسته حرکت می‌کند و می‌چرخد. این حرکت ها میدان مغناطیسی را تولید می‌کنند. زمین تنها سیاره دارای میدان مغناطیسی نیست. سیارات گازی بزرگ مانند «مشتری» نیز لایه هیدروژن فلزی رسانا دارند که میدان مغناطیسی آنها را تولید می کند.
حرکت این لایه‌های رسانا در داخل سیارات منجر به دو نوع میدان و حرکت های بزرگتر منجر به میدان مغناطیسی متقارن با قطب شمال و جنوب می شوند. اما انحرافات مقیاس کوچک در میدان مغناطیسی می تواند منجر به تغییراتی در میدان مقیاس بزرگ شده و حتی بطور بالقوه حتی می تواند منجر به وارونه شدن کلی قطبیت میدان دوقطبی شود بطوری که قطب شمال به جنوب تبدیل شود و برعکس. تعیین وضعیت «شمال» و «جنوب» روی میدان مغناطیسی به قطبیت مخالف آنها اشاره دارد و ربطی به شمال و جنوب جغرافیایی ندارد.
میدان مغناطیسی زمین همچنین یک «حباب» مغناطیسی موسوم به «مَگنِتوسفِر» در بخش بالایی اتمسفر ایجاد می کند. مگنتوسفر نقش مهمی در محافظت از مردم در برابر اشعه‌های کیهانی ایفا می کند.
دانشمندان شکل کلی و جهت‌گیری میدان مغناطیسی زمین را با استفاده از اندازه‌گیری‌های محلی نقشه‌برداری و دنبال می کنند. موقعیت قطب مغناطیسی شمال از زمان اولین اندازه‌گیری در سال ۱۸۳۱ تاکنون حدود ۹۶۵ کیلومتر جابجا شده است. سرعت این جابجایی از ۱۶ کیلومتر در ساعت در سال به ۵۴ کیلومتر در سال افزایش یافته است. این شتاب ممکن است نشانه‌ای از شروع وارونه شدن قطب ها باشد اما دانشمندان با داده‌های کمتر از ۲۰۰ سال نمی توانند با اطمینان نظر بدهند.
میدان مغناطیسی زمین در مقیاس های زمانی بین ۱۰۰ هزار تا یک میلیون سال وارونه می شود. دانشمندان با بررسی سنگ های آتش فشانی در اقیانوس ها می توانند بگویند که میدان مغناطیسی با چه تناوبی وارونه می شود. وارونه شدن قطب های زمین از نظرگاه زمین‌شناسی خیلی سریع روی می دهد هر چند از نظرگاه انسانی بسیار آهسته است.
وارونه شدن ممکن است چند هزار سال طول بکشد اما در طول این مدت سمت و سوی مگنتوسفر ممکن است تغییر کند و بخش بیشتری از زمین را در معرض اشعه‌های کیهانی قرار دهد. این رویدادها ممکن است تجمیع اوزون در اتمسفر را تغییر دهند. دانشمندان نمی توانند با اطمینان بگویند که وارونگی قطبی بعدی چه زمانی روی خواهد داد اما می توانند به نقشه‌برداری و ردگیری حرکت شمال مغناطیسی زمین ادامه دهند.