สนามแม่เหล็กโลกใกล้วิปริต?

7 กุมภาพันธ์ 2547 รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)

เป็นที่ทราบกันมาเป็นเวลานานว่า ขั้วเหนือของแกนหมุนของโลกกับขั้วเหนือของสนามแม่เหล็กโลกไม่ได้อยู่ที่เดียวกัน ขั้วเหนือของแกนหมุนอยู่ที่ละติจูด 90 องศา บนแผ่นน้ำแข็งของมหาสมุทรอาร์กติก ส่วนขั้วเหนือแม่เหล็กโลกอยู่ในเขตของประเทศแคนาดา เจมส์ รอสส์ สำรวจตำแหน่งของขั้วเหนือแม่เหล็กโลกเป็นครั้งแรกในปี 1831 ในการสำรวจครั้งต่อมาในปี 1904 โดย โรอาลด์ อามุนด์เซน พบว่าตำแหน่งของขั้วเหนือเปลี่ยนไปจากเดิมราว 50 กิโลเมตร จึงได้ทราบว่าขั้วแม่เหล็กโลกมีการเปลี่ยนตำแหน่งด้วย

ในช่วงศตวรรษที่ 20 ที่ผ่านมาตำแหน่งขั้วเหนือก็ยังคงเคลื่อนที่เรื่อย ๆ ด้วยอัตรา 10 กิโลเมตรต่อปี แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้เคลื่อนที่เร็วถึง 40 กิโลเมตรต่อปี หากอัตราเคลื่อนที่ยังคงเป็นเช่นนี้ต่อไป ขั้วเหนือจะหลุดพ้นออกจากทวีปอเมริกาเหนือและไปอยู่ที่ไซบีเรียภายในอีกไม่กี่สิบปีเท่านั้น

แลร์รี นูวิตต์จากคณะสำรวจทางธรณีวิทยาของแคนาดา กล่าวว่า เดิมตนมีหน้าที่ไปสำรวจวัดตำแหน่งของขั้วเหนือหลายๆ ปีต่อครั้ง แต่ในช่วงหลังจะต้องไปบ่อยขึ้นเนื่องจากขั้วแม่เหล็กโลกเคลื่อนที่เร็วมาก

ไม่เพียงแต่ตำแหน่งของขั้วเปลี่ยนไปเท่านั้น ความเข้มของสนามแม่เหล็กโลกยังลดลงประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์นับตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 เป็นต้นมาอีกด้วย

หลังจากที่ข้อมูลนี้เผยแพร่ต่อสื่อมวลชนในที่ประชุมสหภาพธรณีฟิสิกส์อเมริกันเมื่อเร็ว ๆ นี้ เรื่องถึงกับเป็นข่าวพาดหัวใหญ่ทันทีว่า "สนามแม่เหล็กโลกกำลังหมดหรือ?"

แกรี แกลตซ์มายเยอร์ ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียได้ออกมายับยั้งกระแสว่า คงไม่ถึงขนาดนั้น เพราะการเปลี่ยนแปลงนี้ถือว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับในอดีต

ในอดีตสนามแม่เหล็กโลกเคยมีการเปลี่ยนแปลงขนานใหญ่กว่านี้มาก ถึงขนาดสนามแม่เหล็กสลับขั้วก็เคยเกิดมาแล้ว ขั้วเหนือกลายเป็นขั้วใต้ ขั้วใต้กลายเป็นขั้วเหนือ หลักฐานของการเปลี่ยนแปลงนี้ปรากฏชัดในหินโบราณ การเปลี่ยนแปลงนี้ไม่ได้เพียงครั้งเดียว แต่เกิดขึ้นครั้งแล้วครั้งเล่าและคาดการณ์ไม่ได้ ปรกติการสลับขั้วแม่เหล็กเกิดขึ้นทุก 300,000 ปีโดยเฉลี่ย ครั้งล่าสุดที่เกิดขึ้นคือเมื่อ 780,000 ปีที่แล้ว

หรือว่าการเร่งความเร็วของขั้วแม่เหล็กโลกในช่วงหลังนี้จะเป็นสัญญาณว่าถึงเวลาที่สนามแม่เหล็กโลกจะสลับขั้วอีกครั้งแล้ว?

จากการศึกษาบันทึกแม่แหล็กในแผ่นหินพบว่า ความเข้มสนามแม่เหล็กโลกมีการเพิ่มขึ้นและลดลงอยู่ตลอดเวลา และความจริงแล้วสนามแม่เหล็กโลกในขณะนี้มีความเข้มมากกว่าความหนาแน่นเฉลี่ยในช่วงหนึ่งล้านปีที่ผ่านมาถึงสองเท่า

ใจกลางโลกมีแกนชั้นในเป็นเหล็กแข็งที่มีอุณหภูมิสูงใกล้เคียงกับพื้นผิวดวงอาทิตย์ ห่อหุ้มด้วยแกนชั้นนอกที่เป็นเหล็กหลอมเหลว แกนชั้นในหมุนรอบตัวเองเช่นเดียวกับผิวโลกแต่เร็วกว่าภายใต้แกนชั้นนอกที่ปั่นป่วน การเคลื่อนที่ของเหล็กหลอมเหลวที่แกนโลกชั้นนอกทำให้เกิดการเหนี่ยวนำไฟฟ้าขึ้น สนามแม่เหล็กจึงเกิดขึ้น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าปรากฏการณ์ไดนาโม

แกลตซ์มายเยอร์ และ พอล รอเบิตส์ ได้สร้างแบบจำลองของโครงสร้างภายในโลกด้วยซูเปอร์คอมพิวเตอร์ โดยให้ความร้อนกับแกนชั้นในและแกนชั้นนอกปั่นป่วนเช่นเดียวกับของจริง หลังจากให้โปรแกรมวิ่งผ่านไปโดยจำลองให้เวลาผ่านไปเป็นเวลานับแสนปี พบว่าสนามแม่เหล็กของโลกจำลองนี้มีการเพิ่มและลดลง ขั้วแม่เหล็กมีการเคลื่อนที่ และบางครั้งก็มีการสลับขั้ว ซึ่งสอดคล้องกับสิ่งที่เกิดกับโลกจริง

นอกจากนี้ยังพบว่าช่วงที่สนามแม่เหล็กสลับขั้วใช้เวลานานหลายพันปีจึงจะเสร็จสิ้น และสิ่งที่เหนือความคาดการณ์ของคนทั่วไปก็คือ ช่วงนี้สนามแม่เหล็กไม่ได้หายไป แต่มีความปั่นป่วนซับซ้อนมากขึ้น เส้นแรงแม่เหล็กบริเวณพื้นผิวโลกมีการบิดเบี้ยวและขมวดปม ขั้วแม่เหล็กเกิดขึ้นใหม่ได้ทุกที่ ขั้วใต้อาจเกิดขึ้นที่แอฟริกา หรือขั้วเหนืออาจผุดขึ้นที่ตาฮีตี แต่ไม่ว่าจะเกิดขึ้นที่ใด สนามแม่เหล็กก็ยังคงมีเหมือนเดิม และยังคงปกป้องโลกจากรังสีอันตรายจากดวงอาทิตย์

ที่มา: