ચુંબકીય પેટર્ન પ્લેટ શિફ્ટ કેવી રીતે રેકોર્ડ કરે છે
સમુદ્રના તળને એક વિશાળ "આર્કાઇવ" તરીકે વિચારો જે સમયના નિશાનોને સાચવે છે. લેખિત સ્વરૂપમાં નહીં, પરંતુ ખડકોમાં જડિત ચુંબકીય પેટર્નમાં. આ પેટર્ન - સમુદ્રના તળ પર સપ્રમાણ ચુંબકીય રેખાઓ - ટેક્ટોનિક પ્લેટો ખરેખર ફરે છે તેના સૌથી મજબૂત પુરાવાઓમાંના એક બની ગયા છે. આ ચુંબકીય રેકોર્ડ્સ દ્વારા, વૈજ્ઞાનિકો શોધી શકે છે કે સમુદ્રના પોપડા ક્યારે બન્યા, સમુદ્રના તળિયાનો ફેલાવો કેટલી ઝડપથી થયો અને લાખો વર્ષોમાં પૃથ્વીની પ્લેટો કેવી રીતે સ્થળાંતરિત થઈ.
પૃથ્વીનું ચુંબકત્વ અને ખડકોમાં કુદરતી "હોકાયંત્ર"
પૃથ્વીમાં એક વૈશ્વિક ચુંબકીય ક્ષેત્ર છે જે એક વિશાળ બાર ચુંબક જેવું લાગે છે. ચુંબકીય બળ રેખાઓ ચુંબકીય દક્ષિણ ધ્રુવની નજીકથી નીકળે છે અને ચુંબકીય ઉત્તર ધ્રુવની નજીક પ્રવેશ કરે છે. આ ચુંબકીય ક્ષેત્ર સ્થિર નથી: તેની શક્તિ બદલાઈ શકે છે, ચુંબકીય ધ્રુવોની સ્થિતિ બદલાઈ શકે છે, અને સૌથી અગત્યનું, આ ચર્ચા માટે - તે ક્યારેક દિશા ઉલટાવે છે (ભૌગોલિક ચુંબકીય ઉલટાવી). જ્યારે ઉલટાવી દેવામાં આવે છે, ત્યારે પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા 180 ડિગ્રી બદલાય છે: એક હોકાયંત્ર જે "ઉત્તર" તરફ નિર્દેશ કરતો હતો તે હવે "દક્ષિણ" (ચુંબકીય અર્થમાં) નિર્દેશ કરે છે.
તો આનો ખડકો સાથે શું સંબંધ છે? ઘણા ખડકો, ખાસ કરીને મેગ્મામાંથી મેળવેલા ખડકોમાં મેગ્નેટાઇટ (Fe₃O₄) જેવા ચુંબકીય ખનિજો હોય છે. જ્યારે મેગ્મા ઠંડુ થાય છે અને અગ્નિકૃત ખડકમાં ફેરવાય છે, ત્યારે તેની અંદર રહેલા ચુંબકીય ખનિજો ઘનકરણ પર પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશાને "લોક" કરે છે. આ પ્રક્રિયાને અવશેષ ચુંબકીકરણ કહેવામાં આવે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ચોક્કસ સમયે બનેલા અગ્નિકૃત ખડકો ડેટા લોગર્સ તરીકે કાર્ય કરી શકે છે: પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશાને તેમના જન્મ સમયે સંગ્રહિત કરે છે.
મિડ-ઓશન રિજ: એક નવી ક્રસ્ટ ફેક્ટરી
પ્લેટોની ગતિવિધિના ચુંબકીય રેકોર્ડની ચાવી મધ્ય-સમુદ્રની પટ્ટી છે. આ પાણીની અંદરના પર્વતોની શ્રેણી છે જે પ્લેટોની સીમાઓ પર બને છે, જ્યાં બે પ્લેટો અલગ થાય છે. જેમ જેમ પ્લેટો અલગ થાય છે, તેમ તેમ મેન્ટલમાંથી મેગ્મા ખાલી જગ્યા ભરવા માટે ઉપર આવે છે, અને પછી નવા સમુદ્રી પોપડામાં ઘન બને છે. આ ચાલુ પ્રક્રિયાને દરિયાઈ તળ ફેલાવો કહેવામાં આવે છે.
મધ્ય-સમુદ્રના શિખરો પર નવા પોપડા સતત બનતા હોવાથી, સમુદ્રનું તળિયું મૂળભૂત રીતે કન્વેયર બેલ્ટ જેવું છે: સૌથી નાનો પોપડો મધ્યમાં (શિખર પર) હોય છે, પછી તે ડાબી અને જમણી બાજુ ખસે છે તેમ તે જૂનો થાય છે. આપેલ સમયે બનેલા પોપડાના દરેક "સ્તર" તે સમયે પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા રેકોર્ડ કરે છે. જો તે સમયગાળા દરમિયાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર સામાન્ય હોય, તો ખડકો સામાન્ય દિશામાં ચુંબકીય થશે; જો તે વિપરીત સમયગાળો હોય, તો ખડકો વિપરીત દિશામાં ચુંબકીય થશે.
સપ્રમાણ ચુંબકીય પટ્ટાઓ: વિસ્તરણના ફિંગરપ્રિન્ટ્સ
જ્યારે વૈજ્ઞાનિકોએ ટોવ્ડ મેગ્નેટોમીટરનો ઉપયોગ કરીને સમુદ્રના તળ પર ચુંબકીય વિસંગતતાઓનું મેપિંગ કર્યું, ત્યારે તેમને એક આશ્ચર્યજનક પેટર્ન મળી: ચુંબકીય વિસંગતતાઓના બેન્ડ મધ્ય-સમુદ્રના શિખરોની સમાંતર ચાલી રહ્યા હતા અને બંને બાજુ સમપ્રમાણરીતે ગોઠવાયેલા હતા. આ બેન્ડ "સામાન્ય" અને "વિપરીત" દિશાઓ વચ્ચે વૈકલ્પિક હતા.
બેન્ડિંગ પેટર્ન શા માટે થાય છે? કારણ કે સમુદ્રી પોપડો સતત રચાય છે, જ્યારે પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર ક્યારેક સામાન્ય હોય છે અને ક્યારેક ઉલટું હોય છે. કન્વેયર બેલ્ટ પર પેઇન્ટિંગ લાઇન્સની કલ્પના કરો: જ્યારે કાળો રંગ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે એક બેન્ડ બને છે; જ્યારે સફેદ રંગ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે બીજી બેન્ડ બને છે; અને તેથી વધુ. સમુદ્રના તળ પર, તે "પેઇન્ટ" ચુંબકીય ક્ષેત્રની ધ્રુવીયતા છે. જ્યારે મેગ્મા મધ્ય-સમુદ્રના શિખરો પર ઘન બને છે, ત્યારે તે વર્તમાન ધ્રુવીયતાને રેકોર્ડ કરે છે, પછી પ્લેટો ખસેડતી વખતે દૂર લઈ જાય છે. કારણ કે ફેલાવો બંને દિશામાં સંબંધિત સંતુલન સાથે થાય છે, રિજની બંને બાજુઓ પર સમાન બેન્ડિંગ પેટર્ન દેખાય છે - ખૂબ જ વિશિષ્ટ સમપ્રમાણતા બનાવે છે.
આ સપ્રમાણ પેટર્ન એ વાતનો મજબૂત પુરાવો છે કે સમુદ્રનું તળિયું ગતિશીલ છે અને સતત નવીકરણ પામી રહ્યું છે. તે વર્ષો જૂના પ્રશ્નનો પણ જવાબ આપે છે: જૂનો સમુદ્રી પોપડો ક્યાં જાય છે? જવાબ: તે આખરે સબડક્શન ઝોનમાં અન્ય પ્લેટોની નીચે અપહરણ કરવામાં આવે છે, અને ફરીથી આવરણમાં રિસાયકલ કરવામાં આવે છે.
ચુંબકીય કેલેન્ડર: પેટર્નને સમયમાં ફેરવવું
ચુંબકીય પેટર્ન ફક્ત પ્લેટો ગતિશીલ હોવાનું જ સૂચવતા નથી, પરંતુ ડેટિંગ માટે પણ પરવાનગી આપે છે. વૈજ્ઞાનિકોએ પાર્થિવ લાવાના ડેટાના આધારે ભૂ-ચુંબકીય ધ્રુવીયતા સમયરેખા બનાવી છે જે રેડિયોમેટ્રિક પદ્ધતિઓ (દા.ત., પોટેશિયમ-આર્ગોન અથવા આર્ગોન-આર્ગોન) નો ઉપયોગ કરીને તારીખ કરી શકાય છે. આ સ્કેલ છેલ્લા મિલિયન વર્ષોમાં સામાન્ય અને વિપરીત ધ્રુવીયતાના તમામ સમયગાળાને સૂચિબદ્ધ કરે છે.
જ્યારે દરિયાઈ તળ પરના ચુંબકીય બેન્ડિંગ પેટર્નની સરખામણી વૈશ્વિક રિવર્સલ ટાઇમસ્કેલ સાથે કરવામાં આવે છે, ત્યારે દરેક બેન્ડને ચોક્કસ સમય અંતરાલ સાથે "મેળ" શકાય છે. તે બારકોડને મેચ કરવા જેવું છે: બેન્ડનો સમાન ક્રમ સમાન સમય ક્રમ સૂચવે છે. આમ, વૈજ્ઞાનિકો તેના ચુંબકીય પેટર્નથી ચોક્કસ સ્થાન પર સમુદ્રના પોપડાની ઉંમર નક્કી કરી શકે છે.
પ્લેટ શિફ્ટની ગતિ માપવી
એકવાર પોપડાની ઉંમર જાણી લેવામાં આવે, પછી આગળનું પગલું એ માપવાનું છે કે પ્લેટો કેટલી ઝડપથી આગળ વધી રહી છે. આ પદ્ધતિ ખ્યાલમાં સરળ છે:
1. મધ્ય-સમુદ્ર ધાર (જ્યાં પોપડો બને છે) ની ધરીથી ચુંબકીય ટેપનું અંતર માપો.
2. ચુંબકીય રિવર્સલ સ્કેલ પરથી ટેપની ઉંમર નક્કી કરો.
૩. વિસ્તરણ ગતિ = અંતર / સમય.
ઉદાહરણ તરીકે, જો 5 મિલિયન વર્ષ પહેલાં રચાયેલી પટ્ટી પર્વતમાળાથી 100 કિમી દૂર હોય, તો એક બાજુ ફેલાવાનો દર 100 કિમી / 5 મિલિયન વર્ષ = 20 કિમી પ્રતિ મિલિયન વર્ષ, અથવા 2 સેમી પ્રતિ વર્ષ છે. કારણ કે ફેલાવો બંને બાજુ થાય છે, બે પ્લેટો વચ્ચેના વિભાજનનો કુલ દર બમણો હોઈ શકે છે (વપરાયેલી વ્યાખ્યાના આધારે).
આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું કે પ્લેટોની હિલચાલનો દર બદલાય છે: કેટલાક દર વર્ષે ફક્ત થોડા મિલીમીટર હોય છે, જ્યારે અન્ય દર વર્ષે કેટલાક સેન્ટિમીટર હોય છે - જે માનવ નખના વિકાસના દરની તુલનામાં હોય છે.
ભૂતકાળમાં પ્લેટ ચળવળનું પુનર્નિર્માણ
ચુંબકીય પેટર્ન પણ સમુદ્રના ઉદઘાટન અને ખંડીય પ્રવાહના ઇતિહાસનું પુનર્નિર્માણ કરવામાં મદદ કરે છે. જેમ જેમ એટલાન્ટિક ખુલવાનું શરૂ થયું, તેમ તેમ મધ્ય-એટલાન્ટિક રિજ પર નવા સમુદ્રી પોપડાનું નિર્માણ થયું. એટલાન્ટિક ફ્લોર પર સચવાયેલા ચુંબકીય બેન્ડ હવે આફ્રિકા અને અમેરિકા ધીમે ધીમે કેવી રીતે અલગ થયા તે રેકોર્ડ કરે છે. બેન્ડની ઉંમર, રિજની સ્થિતિ અને પ્લેટોની ભૂમિતિને સહસંબંધિત કરીને, વૈજ્ઞાનિકો ટેક્ટોનિક "ફિલ્મ" ને પાછળની તરફ ફેરવી શકે છે: લાખો વર્ષો પહેલા ખંડોની સ્થિતિનો અંદાજ લગાવી શકે છે.
વધુમાં, રીજ દિશામાં ફેરફાર અથવા બેન્ડિંગ પેટર્નમાં અનિયમિતતા ટેક્ટોનિક બળોમાં ફેરફાર, પ્લેટ ગતિમાં ફેરફાર અથવા રીજ કૂદકા જેવી ઘટનાઓના સંકેતો આપી શકે છે. આમ, ચુંબકીય રેકોર્ડ ફક્ત ગતિ વિશે જ નથી, પરંતુ સમય જતાં ટેક્ટોનિક સિસ્ટમની ગતિશીલતા કેવી રીતે બદલાય છે તે પણ છે.
આ પુરાવા આટલા મજબૂત કેમ છે?
દરિયાઈ તળિયાના ચુંબકીય પેટર્નની શોધ પહેલાં, ખંડીય પ્રવાહ (આલ્ફ્રેડ વેજનર દ્વારા પ્રસ્તાવિત) ના વિચારને વ્યાપકપણે નકારી કાઢવામાં આવ્યો હતો કારણ કે ખંડો કેવી રીતે આગળ વધી શકે છે તે સમજાવવા માટે કોઈ પદ્ધતિ અથવા મજબૂત પુરાવા નહોતા. સપ્રમાણ ચુંબકીય પટ્ટાવાળા નકશા માત્રાત્મક અને વૈશ્વિક પુરાવા પૂરા પાડતા હતા: સમાન પેટર્ન ઘણા મહાસાગરોમાં જોવા મળી હતી, જે પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રના પાર્થિવ ખડકોમાં પણ નોંધાયેલા ઉલટા સાથે સુસંગત હતી, અને મધ્ય-સમુદ્રના શિખરો પર નવા પોપડાના જન્મ અને સબડક્શન ઝોનમાં ખોવાઈ જવાના ખ્યાલ સાથે સુસંગત હતી.
આ પુરાવા પણ માપી શકાય તેવા છે. તમે ફક્ત "જોતા" નથી કે કંઈક ફિટ છે; તમે તેની ઉંમર અને ગતિના દરની ગણતરી કરી શકો છો. આ તે છે જેણે 20મી સદીના મધ્યમાં આધુનિક પ્લેટ ટેકટોનિક્સ સિદ્ધાંતના જન્મમાં દરિયાઈ તળિયાના પેલિયોમેગ્નેટિઝમને એક મુખ્ય સીમાચિહ્નરૂપ બનાવ્યું.
પેનટઅપ
સમુદ્રના તળ પરના ચુંબકીય પેટર્ન ખડકોમાં સચવાયેલા પૃથ્વીના ઇતિહાસનો રેકોર્ડ છે. ચુંબકીય વિસંગતતાઓનો દરેક પટ્ટો પોપડાની રચના સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા રેકોર્ડ કરે છે, અને કારણ કે સમુદ્રી પોપડો મધ્ય-સમુદ્રના શિખરોથી દૂર જાય છે, પેટર્ન સરસ રીતે ગોઠવાયેલા અને સપ્રમાણ હોય છે. તેમને ચુંબકીય ઉલટાના સ્કેલ સાથે મેચ કરીને, વૈજ્ઞાનિકો પોપડાની ઉંમર નક્કી કરી શકે છે, ફેલાવાના દરની ગણતરી કરી શકે છે અને લાખો વર્ષોથી પ્લેટ ગતિનું પુનર્નિર્માણ કરી શકે છે. આ અદ્રશ્ય "પટ્ટાઓ" પરથી, આપણે પ્લેટોનું સ્થળાંતર વાંચીએ છીએ - પુરાવા છે કે પૃથ્વીની સપાટી એક જીવંત, ગતિશીલ અને સતત બદલાતી સિસ્ટમ છે.
જો તમે ઈચ્છો તો, હું ચુંબકીય ટેપ ખ્યાલ (એક સરળ આકૃતિ) નું ચિત્ર ઉમેરી શકું છું, અથવા જરૂર મુજબ આ લેખને લોકપ્રિય (હળવા) અથવા વૈજ્ઞાનિક (વધુ તકનીકી) શૈલી માટે અનુકૂલિત કરી શકું છું.
