معمای سپر مغناطیسی
- شناسه خبر: 41430
- تاریخ و زمان ارسال: 25 فروردین 1403 ساعت 23:50
- نویسنده: روزنامه آرمان امروز
آرمان امروز : سیاره زمین به تنهایی حیات ما و حیوانات و گیاهان را تضمین نمیکند؛ میدان مغناطیسی که درون آن وجود دارد نه تنها حیات را ممکن میکند، از DNA و تجهیزات الکترونیک ما هم حفاظت میکند.
به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ ما اغلب مهمترین چیزها را بدیهی میدانیم؛ به طور مثال، آخرین باری که در مورد میدان مغناطیسی زمین فکر کردید، چه زمانی بود؟ آیا میدان مغناطیسی زمین فقط جهت قطبنما به سمت شمال را نشان میدهد و باعث هدایت پرندگان برای کوچ کردن میشود؟ آیا تاثیر دیگری بر زندگی روزمرهمان دارد؟
میدان مغناطیسی زمین در هر ثانیه حدود ۱/۵ میلیون تن موادی را که با سرعت زیاد از خورشید به بیرون پرتاب میشود، منحرف میکند. اگر این میدان مغناطیسی وجود نداشت، جو دچار فرسایش مستقیم و مداوم میشد. همچنین زمین نمیتوانست از برخورد مستقیم ذرات خورشیدی جلوگیری کند. بنابراین بدون میدان مغناطیسی زمین، حیات آنگونه که ما میدانیم در سطح سیاره ما وجود نداشت. حتی باید بگوییم که جوامع تکنولوژیک ما نیز ممکن نخواهد بود، زیرا میدان مغناطیسی نه تنها از DNA ما، بلکه از تجهیزات الکترونیکمان نیز در برابر بمباران تشعشعات خورشیدی محافظت میکند.
زمین مانند عطارد، مشتری، زحل، نپتون و اورانوس با یک میدان مغناطیسی نسبتاً شدید احاطه شده است که در بیشتر موارد از درون سیاره منشاء میگیرد. اعتقاد بر این است که در مرحله کنونی تکامل زمین، انرژی آن از خنک شدن و تبلور هسته تامین میشود. میدان مغناطیسی زمین از حرکت مخلوط آهن و نیکل مذاب ناشی میشود که در اطراف هسته داغ زمین، دائم در حال حرکت هستند. این حرکت مواد مذاب هم به دلیل انتقال حرارت از هسته زمین اتفاق میافتد و باعث به وجود آمدن جریانهای الکتریکی میشود و جریانهای الکتریکی نیز میدان مغناطیسی کره زمین را به وجود میآورند. به این میدان مغناطیسی «ژئودینامو» گفته میشود. ساختار میدان نیروی ناشی از این میدان، بیشتر باد خورشیدی را منحرف میکند و یک سپر محافظ تشکیل میدهد که «مگنتوسفر» نامیده میشود.
برای درک نحوه عملکرد ژئودینامو با جزئیات بیشتر، باید ۸۰ کیلومتر بالاتر از سرمان سفر کنیم. در ارتفاع ۸۰ کیلومتری از سطح زمین یک اتفاق اساسی رخ میدهد. بخش قابل توجهی از گاز در این منطقه یونیزه میشود. به عبارت دیگر، ذرات گاز دارای بار الکتریکی هستند، زیرا تابش پرانرژی ستاره ما باعش شده که یک الکترون ساختار خود را از دست بدهند. ذرات باردار رفتار بسیار خاصی از خود نشان میدهند؛ آنها خطوط میدان مغناطیسی را دنبال میکنند و به گونهای حرکت میکنند که گویا در خطوط بزرگراه هستند.
از سوی دیگر باید توضیح دهیم که خورشید نیز مانند همه ستارگان مقادیر زیادی از مواد را به شکل ذرات باردار و با سرعت بسیار بالا به بیرون پرتاب میکند. این کار را علاوه بر انرژی الکترومغناطیسی در کل محدوده انجام میدهد و این همان چیزی است که «باد ستارهای» -و در مورد ستاره ما «باد خورشیدی»- نامیده میشود. ارتباط بین مگنتوسفر و باد خورشیدی قلب چیزی است آب و هوای فضا شناخته میشود.
اگر میتوانستیم میدان مغناطیسی زمین را تجسم کنیم، میدیدیم که این همان چیزی است که دانشمندان آن را میدان مغناطیسی دوقطبی مینامند. اینجاست که خطوط نیرو از یک نیمکره خارج شده و وارد نیمکره دیگر میشوند. در قرارداد عادی، خطوط میدان خروجی مغناطیسی شمال و خطوط میدان ورودی مغناطیسی جنوب هستند. در مورد زمین، گاهی برای جلوگیری از اشتباه گرفتن با شمال جغرافیایی، قرارداد برعکس میشود و قطب مغناطیسی شمال به سمت جنوب و قطب مغناطیسی جنوب به سمت شمال است. در شمال، خطوط میدان به سمت داخل هستند، که برخلاف آن چیزی است که در آهنرباها اتفاق میافتد. این میدان نیز نسبت به محور چرخش سیاره ۱۱/۵ درجه شیب دارد، که همان چیزی است که قطب شمال و جنوب جغرافیایی را مشخص میکند./ ایسکانیوز