المجال المغناطيسي للأرض يعاني من خلل
المجال المغناطيسي للأرض بمثابة درع أساسي يحمي الكوكب من الإشعاع الشمسي الضار والجسيمات المشحونة من الفضاء
يحدث شيء غريب في المجال المغناطيسي للأرض، وقد لفت انتباه وكالة ناسا.
فقد ظهرت فوق كوكبنا منطقة ضخمة ذات كثافة مغناطيسية منخفضة، تُعرف باسم شذوذ جنوب الأطلسي (SAA).
تمتد هذه الفجوة في المجال المغناطيسي للأرض، أو “الحفرة الفضائية”، من أمريكا الجنوبية إلى جنوب غرب أفريقيا. وقد حيرت هذه الشذوذ الغامض العلماء لسنوات.
لكن وكالة ناسا، بأسطولها من الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية، ربما تكون المراقب الأكثر استثمارًا.
تأثيرات الشذوذ في جنوب المحيط الأطلسي
إن اهتمام وكالة ناسا بشذوذ جنوب الأطلسي لا ينحصر في الفضول الأكاديمي، بل إن هذا الشذوذ يمثل خطراً ملموساً على التكنولوجيا التي تستخدمها في الفضاء.
عندما تمر الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية عبر هذه المنطقة أثناء دورانها حول الأرض، فإنها تتعرض لحقل مغناطيسي ضعيف داخل الشذوذ.
وتسمح قوة المجال المنخفضة للجسيمات المشحونة من الشمس بمهاجمة المركبات، مما قد يتسبب في تعطل الأنظمة التكنولوجية على متنها أو حتى حدوث ماس كهربائي.
عادةً ما تؤدي هذه الضربات غير المتوقعة للبروتونات عالية الطاقة إلى حدوث أعطال بسيطة، ومع ذلك، قد تتسبب أيضًا في فقد كبير للبيانات أو تلف لا يمكن إصلاحه للمكونات الرئيسية.
ونتيجة لذلك، يضطر مشغلو الأقمار الصناعية إلى إيقاف تشغيل أنظمة المركبات الفضائية بشكل روتيني عندما تكون على وشك الدخول إلى منطقة الشذوذ.
مصادر المجال المغناطيسي للأرض
المخاطر المحتملة التي تهدد تكنولوجيا الفضاء تشكل سبباً ملحاً وراء قيام وكالة ناسا بمراقبة هذا الخلل في المجال المغناطيسي عن كثب. ولكن هذه الشذوذات تقدم أيضاً فرصة جيدة للتحقيق في ظاهرة معقدة يصعب فهمها.
يقول تيري ساباكا، عالم الجيوفيزياء من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند: “المجال المغناطيسي هو في الواقع تراكب للحقول من العديد من المصادر الحالية”.
يعتبر المصدر الأساسي للحديد المنصهر، وهو محيط متدفق من الحديد المنصهر في النواة الخارجية للأرض، يولد تيارات كهربائية تخلق المجال المغناطيسي للأرض.
لكن هذا التكوين ليس موحدًا، إذ يضطرب بفعل خزان صخري كثيف ضخم يُعرف باسم المقاطعة الأفريقية الكبيرة ذات سرعة القص المنخفضة، والتي تقع على بعد حوالي 2900 كيلومتر تحت القارة الأفريقية.
يؤدي هذا الاضطراب، إلى جانب ميلان المحور المغناطيسي لكوكبنا، إلى تأثير الضعف الدراماتيكي الذي لوحظ في شذوذ جنوب المحيط الأطلسي.
الثقب المتطور في المجال المغناطيسي للأرض
على الرغم من الثروة الهائلة من المعرفة التي اكتسبها العلماء، فإن التداخل المغناطيسي بين الشمس والقمر وما يترتب عليه من آثار لا يزال غير مفهوم إلى حد كبير، ومع ذلك، يواصل الخبراء اكتشاف معلومات جديدة حول هذه الغرابة المغناطيسية الهائلة.
كشفت الأبحاث التي أجراها عالم الفيزياء الشمسية في وكالة ناسا آشلي جريلي في عام 2016، شذوذ جنوب الأطلسي ليس راكدًا؛ بل إنه ينجرف ببطء
وقد تم تأكيد هذا الانجراف من خلال التتبع اللاحق من CubeSats في دراسة أجريت عام 2021.
علاوة على ذلك، يبدو أن الشذوذ ينقسم إلى خليتين منفصلتين، تمثل كل منهما مركزًا منفصلًا لشدة مغناطيسية دنيا داخل الشذوذ الأكبر. ومع ذلك، تظل آثار هذا الانقسام غير معروفة.
التأثيرات التاريخية والمستقبلية
وعلى عكس ما قد يتوقعه البعض، فإن ظاهرة الشذوذ في جنوب المحيط الأطلسي ليست ظاهرة جديدة.
أشارت دراسة نُشرت في يوليو 2020 إلى أن هذا حدث مغناطيسي متكرر، ربما كان موجودًا منذ ما يصل إلى 11 مليون عام.
يتناقض هذا الاكتشاف مع الفكرة القائلة بأن الاضطراب المغناطيسي في جنوب المحيط الهادئ قد يكون بمثابة مقدمة لانقلاب المجال المغناطيسي للكوكب بأكمله – وهو حدث يحدث كل بضع مئات الآلاف من السنين.
توصلت دراسة حديثة أخرى إلى أن شذوذ جنوب الأطلسي يؤثر أيضًا على الشفق القطبي للأرض.
وعلى الرغم من هذه التطورات، لا تزال العديد من الأسئلة حول شذوذ جنوب الأطلسي دون إجابة.
ومع ذلك، مع وجود كيان مثل وكالة ناسا يخصص الموارد لمراقبة هذه الشذوذ، يمكننا أن نتوقع المزيد من الاكتشافات.
كما قال ساباكا “على الرغم من أن حركة SAA بطيئة، إلا أنها تمر ببعض التغيرات في شكلها، لذا من المهم أيضًا أن نستمر في مراقبتها من خلال البعثات المستمرة، لأن هذا ما يساعدنا في وضع النماذج والتنبؤات”.
تقلبات المجال المغناطيسي والحياة على الأرض
يعتبر المجال المغناطيسي للأرض بمثابة درع أساسي يحمي الكوكب من الإشعاع الشمسي الضار والجسيمات المشحونة من الفضاء.
تمثل شذوذ جنوب المحيط الأطلسي نقطة ضعف في هذا الحاجز الوقائي، مما يسمح لمستويات أعلى من الإشعاع الشمسي والكوني بالوصول إلى أقرب سطح الأرض.
ورغم أن هذا الأمر لا يشكل خطراً كبيراً على الحياة على الأرض، فإنه يخلق تحديات للتكنولوجيا في المدار، مثل الأقمار الصناعية ومحطة الفضاء الدولية.
التغيرات المستمرة في المجال المغناطيسي، مثل تلك التي شوهدت في شذوذ جنوب المحيط الأطلسي، يمكن أن تقدم رؤى جديدة للعمليات التي تحدث في أعماق قلب الأرض.
ولا تساعد هذه الملاحظات في تحسين النماذج التنبؤية فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين فهمنا لكيفية تأثير تقلبات المجال المغناطيسي على مناخ الأرض والحياة عبر التاريخ.
