العلماء: ضعف المجال المغناطيسي للأرض ليس ظاهرة جديدة

وبمساعدة جرار "الملك" من مملكة يهودا، تمكن علماء الآثار والجيوفيزياء من إعادة بناء قوة المجال المغناطيسي القديم. الدكتور إيرز بن يوسف من جامعة تل أبيب: "أهمية الاكتشاف تكمن في أن المجال المغناطيسي الذي يحمي الأرض من الإشعاع ليس في خطر الانهيار".

إن ضعف المجال المغناطيسي للأرض ليس ظاهرة جديدة، ولا يوجد سبب للاعتقاد بأنه يشير إلى انقلاب القطبين. وذلك بحسب دراسة جديدة متعددة التخصصات، فحصت عشرات الأباريق من أيام مملكة يهوذا، بين القرنين الثامن والثاني قبل الميلاد.

أجرى البحث الدكتور إيرز بن يوسف والبروفيسور عوديد ليبشيتز وطالب البحث مايك ميلمان من قسم الآثار في جامعة تل أبيب والدكتور رون شعار من الجامعة العبرية في القدس، بالتعاون مع مختبر سكريبس المغناطيسي. في سان دييغو، الولايات المتحدة الأمريكية، ويتم نشر نتائج البحث اليوم في المجلة المرموقة PNAS.

يقول الدكتور إيرز بن يوسف: "إن المجال المغناطيسي هو الذي يتيح وجود الحياة على الأرض كما نعرفها. وهذا المجال يحمينا من الإشعاع الكوني والرياح الشمسية، ويستخدمه العديد من الحيوانات للملاحة ويؤثر بشكل مباشر على العديد من العمليات الأخرى في الطبيعة، مثل إنتاج النظائر في الغلاف الجوي. ورغم ذلك فإن المجال المغناطيسي للأرض كان ولا يزال لغزا علميا يرجح فيه الخفي على الظاهر. لقد عرّف ألبرت أينشتاين فهم أصل هذا المجال بأنه أحد أهم خمسة ألغاز في الفيزياء.

وبحسب النظرية المقبولة، فإن المجال المغناطيسي ينشأ في اللب الخارجي للأرض، على عمق أكثر من 2900 كيلومتر، وعند درجة حرارة تزيد عن 4000 درجة. يتكون القلب في الغالب من الحديد السائل. إن حركة الحديد، وهو مادة موصلة للكهرباء، تنتج مجالا مغناطيسيا نتيجة دوران الأرض حول محورها. منذ منتصف القرن التاسع عشر، تم إجراء قياسات مباشرة لقوة المجال - لكن هذه القياسات تشير إلى ضعفه.

ويوضح الدكتور بن يوسف: "منذ بدء القياسات، فقدت الأرض نحو 10% من مجالها المغناطيسي. بالإضافة إلى ذلك، نعلم أن ضعف القوة مرتبط بظاهرة انقلاب القطبين النادرة". ويضعف المجال إلى الصفر تقريباً أثناء انقلاب الأقطاب المغناطيسية، ويرى بعض الباحثين أن انخفاض قوة التيار هو بداية هذا الانقلاب. إن الانقلاب في حد ذاته يثير قلق عدد لا بأس به من الناس ويغذي عددًا لا بأس به من نظريات المؤامرة. وعلى الرغم من أن معظم العلماء يعتقدون أنه لن تكون هناك كارثة حتى في حالة انقلاب القطبين، إلا أن هناك عددًا من الباحثين يعتقدون أننا لن نتمكن من الوجود بدون مجال مغناطيسي. ومن الواضح أن كل هذه الأسئلة تؤدي إلى مسألة قوة المجال المغناطيسي في الماضي، قبل بدء القياسات".

لقياس المجال المغناطيسي القديم، يجب استخدام مواد جيولوجية أو أثرية، والتي "سجلت" المجال المغناطيسي القديم وقت تكوينها. تحتوي هذه المواد، مثل البازلت على سبيل المثال، على جزيئات مغناطيسية تصطف وفقًا للمجال المغناطيسي أثناء تبريد المادة. بشكل عام، تتيح الاكتشافات الأثرية مثل الفخار والطوب والبلاط والأفران مصدرًا أكثر دقة من المواد الجيولوجية لقوة المجال المغناطيسي خلال العشرة آلاف سنة التي مرت منذ أن تعلم الإنسان استخدام النار.

"في هذه الدراسة، ساعدنا البحث الأثري الأساسي الذي أجري على مملكة يهوذا القديمة،" يقول الدكتور بن يوسف. "من القرن الثامن إلى القرن الثاني قبل الميلاد، كان يعمل في يهوذا نظام بيروقراطي منظم، والذي استخدم لختم مقابض جرارات التخزين بأختام إدارية مختلفة، مثل الختم الخاص بالملك، وتتيح لنا هذه الطوابع مطابقة التاريخ الدقيق لقوة المجال المسجلة في الجرار، بدقة تصل إلى بضعة عقود. وبالتالي إعادة بناء 600 عام من المجال المغناطيسي القديم - قاعدة بيانات غير مسبوقة في نطاقها."

وأرسل الباحثون جرار "الملك" الخاصة بمملكة يهوذا إلى المختبر المغناطيسي للبروفيسور ليزا توكس في معهد سكريبس في سان دييغو. وتظهر النتائج التي تم الحصول عليها أنه لا يوجد سبب للخوف من ضعف المجال المغناطيسي في الوقت الحاضر، لأنه ضعف أكثر بكثير في الماضي القريب - و"تعافى" بعد ذلك.

"نتعلم من الجرار أن قوة المجال المغناطيسي قد انخفضت بنسبة 20% خلال 30 عامًا، وبالتالي فإن ضعف المجال المغناطيسي بنسبة 10% خلال الـ 180 عامًا الماضية لا ينبغي أن يكون مصدر قلق خاص، يوضح الدكتور بن يوسف، "يعلمنا هذا البحث أن المجال متقلب. في الواقع، تعزز النتائج الجديدة النتائج السابقة، التي نشرناها في عام 2009، مما يشير إلى أنه منذ 3,000 عام كانت شدة وكان المجال المغناطيسي أقوى بمقدار 2.5 مرة مما هو عليه اليوم، وهو أقوى مجال في تاريخ الأرض، وهي ظاهرة نسميها "الارتفاع المغناطيسي الأرضي في العصر الحديدي".

وبالإضافة إلى مساهمة قاعدة البيانات الجديدة في فهم المجال المغناطيسي للأرض، يأمل الباحثون أن تساهم أيضًا في فهم أفضل لعلم الآثار المحلي. "إنها نافذة فهم ذات اتجاهين. يمكننا أن نأخذ جرة تعود إلى عام 630 قبل الميلاد، ونقيس خصائصها المغناطيسية، وبالتالي نعيد بناء قوة المجال المغناطيسي القديم للأرض - أو يمكننا أن نأخذ جرة لا نعرف عمرها، و استخدم المجال المغناطيسي القديم لتأريخه. رؤيتنا هي إنشاء قاعدة بيانات عن المجال المغناطيسي القديم لتكون أداة أخرى للتأريخ الأثري في منطقتنا، على غرار التأريخ بالكربون 14".