पृथ्वीच्या चुंबकीय धृव्वांचे उत्क्रमण आपल्या उंबरठ्यावर आहे का ?

विश्वभरात सध्या कोविड १९ मुळे भयग्रस्त वातावरण असतानाच भूकंपाच्या छोट्या वा मोठ्या धक्क्यांची वारंवारिता वाढल्यासारखी वाटावी असे तीन एक धक्के फार थोड्या कालावधीत अनुभवास आले.

ह्या मागे पृथ्वीच्या चुंबकीय धृव्वांचं उत्क्रमण (geomagnetic reversal) प्रक्रिया सुरू झाली असण्याची शक्यता आहे का ?

पृथ्वीचे चुंबकीय क्षेत्र

आपणा सर्वाना माहीत आहे की पृथ्वीच्या भोवती चुंबकीय क्षेत्र आहे ज्याचा चुंबकीय दक्षिण धृव्व भौगोलिक उत्तर धृव्वावर असतो आणि चुंबकीय उत्तर धृव्व भौगोलिक दक्षिण धृव्वावर असतो. बरं भौगोलिक व चुंबकीय धृव्व अगदी एकाच बिंदूवर नसतात तर त्यात थोडं अंतर असतं कारण पृथ्वी स्वत:च्या अक्षाशी थोडा अंश करून असते. (सध्या भौगोलिक धुव्व व चुंबकीय धृव्व ह्यात १० अंशांचा फरक आहे ).

(चित्र क्र. १ व २)

चुंबकीय क्षेत्राची उपयोगिता 

ह्या धृव्वांवरील चुंबकीय क्षेत्रांचा प्रभाव सर्व पृथ्वीच्या भोवती असतो. ह्या चुंबकीय क्षेत्रामुळे सौरवात व त्यातील सौरकण तसेच वैश्विक किरणांचा मार्ग बदलला जातो. मात्र जर काही कारणांमुळे ह्या चुंबकीय क्षेत्राची ताकद वा प्रभाव ह्यात कमतरता आली तर सौरवात, सौरकण व वैश्विक किरण ओझोनच्या थराचं नुकसान करून किरणोत्सर्ग वाढवून समस्येत भर घालू शकतात. सध्या आफ्रिका व लॅटीन अमेरिकेच्या मधल्या भागात चुंबकीय क्षेत्राच्या प्रभावात लक्षणीय घट आढळून आली आहे, ज्यास South Atlantic Anamoly (दक्षिण ॲटलांटीक विसंगती) असे म्हणतात आणि ह्यामागील एक शक्यता चुंबकीय धृव्व उत्क्रमणाची असू शकते असं शास्त्रज्ञान्चे मत आहे .

(चित्र क्र. ३)

चुंबकीय धृव्वीय उत्क्रमण म्हणजे काय ?

लेखाच्या सुरूवातीला म्हटल्याप्रमाणे पृथ्वीचे भौगोलिक धुव्व आणि चुंबकीय धृव्व एकाच बिंदूवर नसून एकमेकांपासून थोडे दूर आहेत. तसेच हे चुंबकीय धृव्व स्थिर नसून हलत असतात. ते हलत असतात कारण पृथ्वीच्या भूगर्भाच्या वरच्या थरात (जमिनीखाली २८०० कि. मी. पर्यंत) अग्नीजन्य शिलारसाची जी हालचाल चालू असते त्यामुळे हे चुंबकीय क्षेत्र स्थिर न रहाता हलते रहाते आणि हलणारे चुंबकीय क्षेत्र प्रतिपरिणाम म्हणून अग्नीजन्य शिलारसाच्या हालचालीवर परिणाम करते.

(चित्र क्र. ४ व ५)

चुंबकीय धृव्वीय उत्क्रमणाच्या प्रक्रियेत पृथ्वीचा चुंबकीय उत्तर धृव्व कालांतराने चुंबकीय दक्षिण धृव्व बनतो आणि  स्वाभाविकपणे त्याच वेळेस चुंबकीय दक्षिण धृव्व चुंबकीय उत्तर धृव्व बनतो. ह्यालाच चुंबकीय धृव्वीय उत्क्रमण असे म्हणतात. साधारण दर अडीच लाख ते पाच लाख वर्षात अशी धुव्वीय अदलाबदल होते. म्हणजे पृथ्वीच्या जन्मापासून ते आत्तापर्यंत अनेकदा असं झालं असेल.  आता हे चुंबकीय धृव्व उत्क्रमण का होतं हे कोडं शास्त्रज्ञाना अजून उलगडलेलं नाही. मात्र ते होतं हे नक्की.

यापूर्वीचे चुंबकीय धृव्व उत्क्रमण कधी झाले होते ?

ह्याबाबतचे पहिले प्रायोगिक निरीक्षण १९६० साली फ्रान्समधल्या  Clermont-Ferrand जिल्ह्यातील Laschamp येथील लाव्हारसाच्या प्रवाहामुळे केले गेले. साधारणपणे ४१६०० वर्षांपूर्वी हे अल्पकालीन उत्क्रमण झाले. अल्पकालीन अशासाठी की ह्या उत्क्रमणाचा आयुष्यकाल फक्त साधारणपणे ४४० वर्षांचा होता.  मात्र, दीर्घकालीन उत्क्रमणाचा विचार केला तर आपल्या माहितीतले असे दीर्घकालीन उत्क्रमण  साधारणपणे ७८६००० वर्षांपूर्वी झाले. आधी शास्त्रज्ञ असं मानायचे की ह्या प्रक्रियेस हजारो वर्ष लागतात. पण नजीकच्या काळातील संशोधन असे दाखवते की ७८६००० वर्षांपूर्वीच्या ध्रुवीय उत्क्रमणाची प्रक्रिया १०० वर्षातच पूर्ण झाली. मात्र त्या आधी चुंबकीय क्षेत्रातील अस्थिरतेचा कालावधी जवळपास ६००० वर्षांचा होता. सध्याचे निरीक्षण देखील असे दाखवते की आपल्या अपेक्षेपेक्षा (वर्षाला १ अंश) जवळपास दहापट वेगाने ही धृव्वीय उत्क्रमण प्रक्रिया सुरू असेल.  थोडक्यात पृथ्वीच्या चुंबकीय धृव्वांची जागा वर्षाला १० अंशाने बदलत असण्याची शक्यता आहे . वर उल्लेखलेल्या South Atlantic Anamoly मागे पण हेच कारण असू शकते.

चुंबकीय धृव्वा उत्क्रमणाचा अभ्यास कसा करतात ?

आता हा कालावधी शास्त्रज्ञ कसा नक्की करतात ? ह्या उत्क्रमण प्रक्रियेच्या अभ्यास व निरीक्षणासाठी शास्त्रज्ञ, समुद्रातील गाळ, लाव्हारसाच्या प्रवाहदिशेतील बदल, मनुष्यनिर्मित वास्तू व वस्तूंमधील बदल (हे मला अजून तितकसं स्पष्ट झालेलं नाही) इत्यादी गोष्टींचा अभ्यास करतात. शिवाय  अशावेळेस भूविवर्ती कवचखंड विस्थापित होतात व तयार झालेल्या पोकळीत अग्नीजन्य शिलारस भरला जातो आणि जेव्हा तो थंड होऊन अग्नीजन्य खडक / प्रस्तर तयार होतात तेव्हा त्यातील थरांवरून व थरांच्या दिशांवरून सुद्धा हा अभ्यास केला जातो. स्थिर चुंबकीय क्षेत्र असताना अग्नीजन्य खडकातील थरांची मांडणी विषुववृत्तीय पातळीशी समांतर असते. मात्र उत्क्रमण प्रक्रियेच्या कालावधीत ही दिशा बदलते. जणू खडकात चिरस्थायी झालेली होकायंत्रेच. आधुनिक काळात ह्या सर्व अभ्यासांबरोबरच उपग्रहातून, पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्राच्या ज्या प्रतिमा घेतल्या जाताहेत त्यांचा देखील उपयोग केला जातोय.

ह्या वैश्विक घटनेचे परिणाम काय होतील ?

वर उल्लेख केल्याप्रमाणे ही घटना पुष्कळ वर्षे घडत असते. भूकंप, त्सुनामी, चक्रीवादळ, उल्काखंडाशी टक्कर अशी अचानक नसते. पण तरीही ह्या घटनेचे (चुंबकीय क्षेत्राची ताकद कमी होणे व चुंबकीय धृव्वांची अदलाबदल) परिणाम दूरगामी असू शकतात.

परिणाम १ - ओझोन थराचे नुकसान व वैश्विक किरणांचा वाढीव किरणोत्सर्ग.

परिणाम २ - अवकाशातील काही कृत्रिम उपग्रहांच्या परिवलन व कार्यप्रणालीत अडचणी येणे वा ते कायमस्वरूपी बंद होणे.

परिणाम ३ - परिणाम २ चाच एक भाग म्हणून पृथ्वीवरील दूरसंचार संवाद उपकरणात बिघाड / कायमस्वरूपी बिघाड.

परिणाम ४ - स्थलांतर करणारे पक्षी व प्राणी ह्यांच्या स्थलांतरात अडचणी व त्यामुळे त्यांच्या जीवनावर प्रभाव. (काही बॅक्टेरिया मात्र असे असतात की ते ह्या अदलाबदलीप्रमाणे स्थलांतर करतात.)

एक दूरची शक्यता जी माझ्या डोक्यात आली - अग्नीजन्य शिलारसाची हालचाल आणि पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्राची हालचाल ह्यांच्या परस्पर परिणामांचा जो संबंध आपण वर पाहिला त्यामुळे अशी शक्यता असू शकते की धृव्वीय उत्क्रमण प्रक्रिया अपेक्षेपेक्षा अधिक वेगाने होत आहे ह्याचाच अर्थ अग्नीजन्य शिलारसाची हालचाल देखील वेगाने होत आहे का ? त्यामुळे भूकंपाचे धक्के बसताहेत का ? अर्थात ही माझी शंका आहे ज्यास वरील माहितीखेरीज कुठलाही शास्त्रीय निरीक्षणांचा वा स्पष्टीकरणांचा आधार नाही . असो.

तर अशी ही एक अत्यंत महत्वाची शास्त्रीय वैश्विक घटना की जिच्या प्रक्रियेची सुरूवात होण्याचे आपण कदाचित साक्षीदार आहोत. अर्थात धृव्वीय उत्क्रमण प्रक्रिया खरोखरच सुरू झाली आहे किंवा काय याबद्दल शास्त्रज्ञ अजूनही माहिती व निरीक्षणे गोळा करत आहेत.

मात्र आपण नाही तरी पुढील कोणत्यातरी पिढीला तो अनुभव येऊ शकेल - जर तोपर्यंत मानवजातीने स्वत:चा विनाश ओढवून घेतला नसेल तर.

---- मनिष मोहिले