أرض هو مغناطيس هائل ، قلبه الغني بالحديد يخلق درعًا من حقل مغناطيسي التي تغلف الكوكب – حسنًا ، تقريبًا. يسمح “انحناء” في هذا المجال المغناطيسي المعروف باسم شذوذ جنوب الأطلسي للجسيمات المشحونة من الشمس بالغطس بالقرب من الكوكب في منطقة فوق أمريكا الجنوبية وجنوب المحيط الأطلسي.
يمكن لهذه الجسيمات ، على أقل تقدير ، العبث بالأجهزة الموجودة في الفضاء. لذلك ليس لدى علماء ناسا وغيرهم من الباحثين خيار سوى التكيف مع هذا الفواق في المجال المغناطيسي ، وإيقاف تشغيل أجهزة الأقمار الصناعية التي تمر عبر SAA وقبول فقدان بعض البيانات الموجودة على الأجهزة الموجودة على متن محطة الفضاء الدولية (ISS). إنهم أيضًا يبقون علامات تبويب وثيقة على SAA ، وفقًا لمقال جديد من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا.
ذات صلة: ماذا لو اختفى المجال المغناطيسي للأرض؟
قال تيري ساباكا ، عالم الجيوفيزياء في جودارد بولاية ماريلاند ، في المقال: “على الرغم من أن SAA بطيئة الحركة ، فإنها تمر ببعض التغيير في علم التشكل ، لذلك من المهم أيضًا أن نستمر في مراقبتها”.
الشذوذ
المجال المغناطيسي للأرض هو نتاج لبها الخارجي الغني بالحديد ، والذي يخلق المجال بينما يدور حول اللب الداخلي. المجال يحمي الغلاف الجوي للأرض من الوجود جردت ببطء من الجسيمات المشحونة من الشمس. كما أنه يحمي المعدات الإلكترونية على الأرض من نفس القصف.
عادةً ما تنحرف الجسيمات القادمة من الشمس بفعل المجال أو تصبح محاصرة في منطقتين تدعى أحزمة فان ألين ، والتي تسمح للجسيمات بما لا يزيد عن 400 ميل (644 كيلومترًا) من سطح الأرض. يوفر هذا مساحة كبيرة لحماية الكوكب والأقمار الصناعية التي يطلقها الإنسان. على سبيل المثال ، تدور محطة الفضاء الدولية على ارتفاع حوالي 220 ميلاً (350 كم) فوق سطح الأرض.
لكن المجال المغناطيسي يضعف ، مما يجعل بعض العلماء يعتقدون ذلك قد يكون على وشك الانعكاسمبادلة القطبين الشمالي والجنوبي. (بدلاً من ذلك ، قد يمر بمرحلة ضعيفة ثم يقوى مرة أخرى ، كما حدث في الماضي.) يبدو أن نقطة الصفر لهذا الضعف هي منطقة جنوب الأطلسي الشاذة ، وهي بقعة غريبة من الضعف الخاص الذي يمتد بين أمريكا الجنوبية وأفريقيا. تتغير المنطقة ، حيث تشير الأبحاث الحديثة إلى أنها تتطور ليس نقطة واحدة ، بل نقطتان منفصلتان.
ذات صلة: 7 طرق تتغير بها الأرض في غمضة عين
بالفعل ، يجب على الأقمار الصناعية التي تمر عبر SAA أن تفعل ذلك مع إيقاف تشغيل العديد من الأدوات الحساسة ، وفقًا لغودارد. عندما تمر محطة الفضاء الدولية عبرها ، فإن بعض أدوات المحطة الفضائية تكون عرضة لـ “الومضات” الناجمة عن التعرض الأكبر لجزيئات الشمس. على سبيل المثال ، تواجه مهمة التحقيق في ديناميكيات النظام البيئي العالمي (GEDI) إعادة تعيين الطاقة مرة واحدة شهريًا وتفقد بضع ساعات من البيانات في كل مرة بفضل SAA.
قال بريان بلير ، نائب المحقق الرئيسي للبعثة وعالم أدوات الليدار في جودارد ، في مقال للوكالة ، لحسن الحظ ، “هذه الأحداث لا تسبب أي ضرر لجيدي”.
تتبع التغييرات
يقوم علماء جودارد وزملاؤهم في جميع أنحاء العالم بمراقبة SAA ، للتأكد من أن عملياتهم محمية من آثارها ومحاولة فهم كيف ستتغير الحالة الشاذة في المستقبل.
باستخدام بيانات من SAMPEX (مستكشف الجزيئات الشمسية والغلاف المغناطيسي) ، وهو قمر صناعي تم إطلاقه في عام 1992 وجمع البيانات حتى عام 2012 ، علم باحثو جودارد أن SAA تنجرف قليلاً نحو الغرب ، ونشرت النتائج في المجلة مناخ الفضاء في عام 2016. أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) مجموعة من الأقمار الصناعية المعروفة باسم سرب في عام 2013 التي تقدم ملاحظات مفصلة عن المجال المغناطيسي للأرض والتغيرات في SAA. كانت البيانات من سواتل Swarm هي التي أظهرت تطوير نقطتين منفصلتين للقوة الدنيا في SAA ، مما يشير إلى أن الحالة الشاذة قد تنقسم إلى منطقتين منفصلتين.
يسمح تحليل هذه البيانات لمهندسي الأقمار الصناعية بتصميم أقمارهم الصناعية لتحمل كمية الإشعاع الشمسي التي من المحتمل أن يواجهوها مرة واحدة في المدار ، وفقًا لغودارد. يقوم الباحثون أيضًا بدمج بيانات الرصد مع نماذج ديناميكيات جوهر الأرض لمحاولة التنبؤ بما سيفعله الشذوذ بعد ذلك.
قال أندرو تانج بورن ، عالم الرياضيات في مختبر جودارد للكواكب الجيوديناميكية ، في مقال جودارد: “هذا مشابه لكيفية إنتاج تنبؤات الطقس ، لكننا نعمل بمقاييس زمنية أطول بكثير”.
وفي الوقت نفسه ، يعمل باحثون من خارج وكالة ناسا على فهم الروابط بين حركة اللب الخارجي وخصائص المجال المغناطيسي الذي ينتجه. أفاد باحثون من جامعة ليفربول في إنجلترا مؤخرًا أن الصخور البركانية المصنوعة من الحمم البركانية التي اندلعت منذ فترة طويلة في جزيرة سانت هيلانة الأطلسية. تظهر شذوذ مغناطيسي يعود تاريخه إلى ما بين 8 ملايين و 11.5 مليون سنة مضت، مما يشير إلى أن هذه المنطقة من شذوذ جنوب المحيط الأطلسي كانت غير مستقرة لملايين السنين.
نُشر في الأصل على Live Science.
