معمای میدان مغناطیسی زمین - آشنایی با استانبول

به گزارش آشنایی با استانبول، زمین در احاطه میدان مغناطیسی خودش است و گویی در اعماق آن یک آهنربای بزرگ وجود دارد. قطب نما بر اساس جهت گیری همین خطوط میدان مغناطیسی عمل می نماید و حتی به نظر می رسد گونه هایی از پرندگان در مهاجرت های سالانه خود به نوعی به طور غریزی بر اساس همین خطوط میدان مغناطیسی جهت یابی می نمایند.

از اینها گذشته میدان مغناطیسی زمین از تمام جاندارانش در برابر پرتوهای مرگبار کیهانی و ذرات باردار پرانرژی محافظت می نماید.

بعلاوه حضور پرشمار ماهواره ها در مدارهایی به دور زمین به دلیل وجود میدان مغناطیسی زمین میسر می گردد و کوچک ترین اختلال در میدان مغناطیسی زمین سبب می گردد ابزارآلات حساس این ماهواره ها تحت تأثیر پرتوهای کیهانی یا ذرات باردار از بین بروند بنابراین به نظر می رسد میدان مغناطیسی زمین و پایداری آن نقشی بسیار کلیدی در استمرار و ادامه حیات روی زمین داشته باشد به همین دلیل دهه هاست دانشمندان فعالیت های میدان مغناطیسی زمین را زیرنظر دارند.

با این حال هنوز هم در خصوص چگونگی پیدایش میدان مغناطیسی زمین و تغییراتش معماهای متعددی مطرح است اما آنچه باعث شده طی چند سال اخیر مطالعه میدان مغناطیسی بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد ظهور یک نابهنجاری در شدت میدان مغناطیسی زمین بر فراز اقیانوس اطلس جنوبی است.

امروز می دانیم از سال 1840 میلادی که اندازه گیری میدان مغناطیسی اجرا شده تا به امروز تقریبا هر قرن شدت میدان حدود 5درصد کاهش یافته است. عجیب تر آن که این کاهش بیشتر در ناحیه ای از زمین بین آمریکای جنوبی و آفریقا جنوبی است.

این ناهنجاری اکنون برای ماهواره هایی که از این منطقه گذر می نمایند دردسر آفرین شده زیرا به دلیل کاهش شدت میدان مغناطیسی زمین، ذرات و پرتوهای پرانرژی تا ارتفاع کمتری از سطح زمین می توانند نفوذ نمایند و این می تواند به ابزارهای این ماهواره ها آسیب جدی وارد کند. از این روست که معمولا هنگام عبور ماهواره ها از این منطقه دستگاه های غیرکلیدی و در عین حال حساس آنها را خاموش می نمایند تا آسیب نبینند.

هنوز به درستی روشن نیست علت نابهنجاری میدان مغناطیسی زمین بر فراز اقیانوس اطلس جنوبی چیست و دانشمندان معتقدند حرکت مواد مذاب اعماق زمین به ایجاد میدان مغناطیسی می انجامد.

ظاهرا قطب های میدان مغناطیسی زمین هم جابه جایی داشته اند و به نظر می رسد آخرین باری که قطب های شمال و جنوب مغناطیسی زمین جابه جا شدند حدود 780هزار سال پیش بوده است.

آیا این نابهنجاری میدان مغناطیسی زمین مقدمه ای است بر چنین جابه جایی قطبین مغناطیسی زمین؟ پاسخگویی به این پرسش احتیاج به مطالعات بیشتری دارد ولی مطالعات نشان می دهند احتمالا این کاهش موضعی میدان مغناطیسی زمین بخشی از فرآیندی بلندمدت است که چیستی آن در هاله ای از ابهام قرار گرفته است.

البته فعلا این کاهش شدت میدان مغناطیسی موضعی تأثیری بر زندگی روی سطح زمین نداشته هر چند به نظر می رسد نابهنجاری اطلس جنوبی در حال گسترش و حتی تقسیم شدن به دو بخش است.

این به ویژه برای مأموریت های ماهواره ها می تواند بسیار چالش برانگیز باشد. برای مثال ایستگاه فضایی بین المللی از این ناحیه گذر دارد؛ البته درون این ایستگاه کاملا در برابر پرتوها و ذرات پرانرژی حفاظت شده ولی بخشی از ابزارآلات آن وقتی در معرض چنین ذرات یا تابش هایی قرار بگیرند ممکن است آسیب ببینند.

به هر حال تحقیقات گسترده ای در جریان است تا شرایط میدان مغناطیسی زمین و تغییراتش کاملا شناسایی شوند.

دکتر محسن شادمهری - دانشیار گروه فیزیک دانشگاه گلستان / روزنامه آشنایی با استانبول