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 على وجه التحديد بموعد انعكاس قطبية المجال المغناطيسي للأرض. الصورة: الفضاء — لا يستطيع الخبراء التنبؤ على وجه التحديد بموعد انعكاس قطبية المجال المغناطيسي للأرض. الصورة: *الفضاء*

الأرض، الكوكب الصخري الذي يحتوي على الماء السائل، هو المكان المثالي لازدهار الحياة لأسباب عديدة. تقع الأرض على المسافة الصحيحة من نجمها المضيف بحيث يمكن وجود الماء السائل على سطح الكوكب. إن قوة الجاذبية للكواكب الأخرى تحمي الأرض من خطر الاصطدام بالكويكبات المتجولة. ويوفر المجال المغناطيسي المحيط بالأرض أيضًا حاجزًا وقائيًا للحياة من الجسيمات المشحونة التي تنطلق عبر الفضاء، وفقًا لموقع Space .

ينشأ المجال المغناطيسي للأرض عن طريق تدفقات معقدة من المادة المعدنية المنصهرة في النواة الخارجية للكوكب. يتأثر تدفق المادة هذا بدوران الأرض ووجود نواة حديدية صلبة. وتكون النتيجة مجالًا مغناطيسيًا ثنائي القطب، حيث يكون محوره متوافقًا مع محور دوران الكوكب. تخفي التركيبة الكيميائية للصخور القديمة أدلة على أن المجال المغناطيسي للأرض هو ظاهرة ديناميكية متغيرة. عندما تبرد الحمم البركانية، تتوافق المعادن الحديدية الموجودة فيها مع المجال المغناطيسي للأرض، تمامًا مثل إبرة البوصلة التي تشير إلى الشمال.

يختلف المجال المغناطيسي للأرض على مدى فترات زمنية قصيرة للغاية وطويلة للغاية، من بضعة ميلي ثانية إلى عدة ملايين من السنين. يمكن لتفاعلات المجال المغناطيسي مع الجسيمات المشحونة في الفضاء أن تغيره على مدى فترات زمنية قصيرة، في حين أن اضطرابات المجال المغناطيسي على المدى الأطول تنتج عن عمليات في النواة الخارجية السائلة للأرض.

تحت تأثير حركة السوائل داخل الأرض، يمكن تقسيم عملية عكس المجال المغناطيسي الأرضي إلى 3 مراحل. خلال مرحلة اضمحلال المجال المغناطيسي، سوف تضعف قوة المجال المغناطيسي وسيصبح اتجاهه أكثر فوضوية. ثانيًا، الانجراف المغناطيسي هو العملية التي تبدأ بها الأقطاب المغناطيسية للأرض في الانجراف بعيدًا عن موقعها الحالي والتحرك في الاتجاه المعاكس. عملية إعادة الاستقطاب هي المرحلة التي يبدأ فيها إنشاء مجال مغناطيسي جديد، وفي النهاية تصل الأقطاب المغناطيسية إلى الوضع المعاكس من ذي قبل.

أظهرت الدراسات السابقة للمجال المغناطيسي أنه من الممكن وجود حالتين للاستقطاب. في الحالة الطبيعية الحالية، تشير خطوط المجال المغناطيسي إلى الخارج من القطب الشمالي وإلى الداخل نحو القطب الجنوبي. من الممكن أيضًا حدوث حالة عكس القطبية وهي مستقرة بنفس القدر. تظهر الدراسات القديمة المغناطيسية أن انعكاسات المجال المغناطيسي للأرض غير منتظمة وغير متوقعة، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى الآليات التي تولدها. وفقا لعالم الجيوفيزياء ليوناردو ساجنوتي، فإن تدفق المعدن السائل (معظمه من الحديد المنصهر) في النواة الخارجية للأرض فوضوي وغير منتظم للغاية. تحدث انعكاسات الأقطاب المغناطيسية أثناء فترات انخفاض قوة المجال المغناطيسي الأرضي وبنية المجال المغناطيسي غير المستقرة.

تستمر فترة انعكاس القطب المغناطيسي لعدة آلاف من السنين. عندما يكون المجال المغناطيسي على وشك الانقلاب، فإنه يكون في حالة ضعيفة، مما يؤدي إلى زيادة تعرض الغلاف الجوي للأرض للرياح الشمسية والأشعة الكونية في شكل جسيمات مشحونة. تشير الأبحاث الحديثة إلى أنه خلال حدث انعكاس القطب المغناطيسي في لاشامب منذ 41 ألف عام، كانت كمية الأشعة الكونية التي تصل إلى الغلاف الجوي للأرض على مستوى العالم أعلى بثلاث مرات مما هي عليه اليوم.

بالنسبة للحضارة الإنسانية، ما يثير القلق ليس التغير في الأقطاب المغناطيسية، بل فترة انخفاض قوة المجال المغناطيسي الأرضي. يعتمد المجتمع الحديث بشكل متزايد على التكنولوجيا. إن دخول أعداد كبيرة من الجسيمات المشحونة إلى الغلاف المغناطيسي على ارتفاعات أقرب إلى الأرض من شأنه أن يؤثر على الأمن والاتصالات والبنية الأساسية الكهربائية والأقمار الصناعية ورواد الفضاء الذين يعيشون في مدار أرضي منخفض. والجدير بالذكر أنه بسبب الطبيعة العشوائية لتقلبات المجال المغناطيسي، لا يستطيع الباحثون التنبؤ على وجه التحديد بموعد حدوث ذلك.

آن كانغ (حسب الفضاء )

[إعلان 2]
رابط المصدر