لماذا ينعكس المجال المغناطيسي للأرض؟

[إعلان_1]

يعتقد الباحثون أن حركة المعدن السائل في نواة الأرض هي أحد الأسباب الرئيسية لانعكاسات الأقطاب المغناطيسية.

لا يستطيع الخبراء التنبؤ بدقة بموعد انعكاس المجال المغناطيسي للأرض. الصورة: الفضاء — لا يستطيع الخبراء التنبؤ بدقة بموعد انعكاس المجال المغناطيسي للأرض. الصورة: *الفضاء*

الأرض، كوكب صخري يحتوي على ماء سائل، مكان مثالي لازدهار الحياة لعدة أسباب. تقع الأرض على مسافة مناسبة من نجمها تسمح بوجود الماء السائل على سطحها. كما أن جاذبية الكواكب الأخرى تحميها من خطر الاصطدام بالكويكبات الضالة. كما يوفر المجال المغناطيسي المحيط بالأرض حاجزًا واقيًا ضد الجسيمات المشحونة التي تنطلق عبر الفضاء، وفقًا لموقع سبيس .

ينشأ المجال المغناطيسي للأرض من تدفق معقد من المعدن المنصهر في اللب الخارجي للكوكب. يتأثر هذا التدفق بدوران الأرض ووجود نواة حديدية صلبة. والنتيجة هي مجال مغناطيسي ثنائي القطب، محوره محاذٍ لمحور دوران الكوكب. وتكمن في كيمياء الصخور القديمة أدلة على أن المجال المغناطيسي للأرض ظاهرة ديناميكية متغيرة. فمع برودة الحمم البركانية، تتوافق معادن الحديد فيها مع المجال المغناطيسي للأرض، تمامًا كما تشير إبرة البوصلة إلى الشمال.

يتغير المجال المغناطيسي للأرض على مدى فترات زمنية قصيرة وطويلة جدًا، تتراوح من ملي ثانية إلى ملايين السنين. ويمكن لتفاعلات المجال المغناطيسي مع الجسيمات المشحونة في الفضاء أن تُغيره على مدى فترات زمنية قصيرة، بينما تحدث اضطرابات المجال المغناطيسي على المدى الأطول بسبب عمليات في اللب الخارجي السائل للأرض.

تحت تأثير حركة السوائل داخل الأرض، يمكن تقسيم عملية انعكاس المجال المغناطيسي الأرضي إلى ثلاث مراحل. في مرحلة اضمحلال المجال المغناطيسي، تضعف قوة المجال تدريجيًا ويصبح اتجاهه أكثر فوضوية. بعد ذلك، الانجراف المغناطيسي هو العملية التي تبدأ فيها الأقطاب المغناطيسية للأرض بالانحراف عن موقعها الحالي والتحرك في الاتجاه المعاكس. أما عملية إعادة بناء الأقطاب المغناطيسية فهي المرحلة التي يبدأ فيها مجال مغناطيسي جديد بالتشكل، حيث تصل الأقطاب المغناطيسية أخيرًا إلى موقعها المعاكس السابق.

تُظهر دراسات الحالة السابقة للمجال المغناطيسي وجود حالتين محتملتين للاستقطاب. في الحالة الطبيعية الحالية، تتجه خطوط المجال المغناطيسي من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي. كما أن حالة الانعكاس ممكنة أيضًا، وهي مستقرة بنفس القدر. تُظهر دراسات المغناطيسية القديمة أن ظاهرة انعكاس المجال المغناطيسي للأرض غير منتظمة وغير متوقعة، ويعود ذلك أساسًا إلى الآلية التي تُنشئها. ووفقًا للجيوفيزيائي ليوناردو ساغنوتي، فإن تدفق المعدن السائل (معظمه من الحديد المنصهر) في اللب الخارجي للأرض يكون فوضويًا وغير منتظم. ويحدث الانعكاس خلال فترات انخفاض قوة المجال المغناطيسي الأرضي وعدم استقرار بنية المجال المغناطيسي.

تستمر فترة انعكاس القطب المغناطيسي لآلاف السنين. عندما يوشك المجال المغناطيسي على الانقلاب، يكون في حالة ضعف، مما يؤدي إلى زيادة تعرض الغلاف الجوي للأرض للرياح الشمسية والأشعة الكونية على شكل جسيمات مشحونة. وقد أظهرت الأبحاث الحديثة أنه خلال حدث انعكاس لاشامب المغناطيسي قبل 41,000 عام، كانت كمية الأشعة الكونية التي تصل إلى الغلاف الجوي للأرض عالميًا أعلى بثلاث مرات مما هي عليه اليوم.

بالنسبة للحضارة البشرية، لا يكمن القلق في تغير الأقطاب المغناطيسية، بل في فترة انخفاض شدة المجال المغناطيسي الأرضي. يعتمد المجتمع الحديث بشكل متزايد على التكنولوجيا. ستؤثر الأعداد الكبيرة من الجسيمات المشحونة التي تدخل الغلاف المغناطيسي على ارتفاعات أقرب إلى الأرض على الأمن والاتصالات والبنية التحتية الكهربائية والأقمار الصناعية ورواد الفضاء الذين يعيشون في مدار أرضي منخفض. ونظرًا للطبيعة العشوائية لتقلبات المجال المغناطيسي، لا يستطيع الباحثون التنبؤ بدقة بموعد حدوث ذلك.

آن كانج (حسب الفضاء )

[إعلان 2]
رابط المصدر