ما هو المجال المغناطيسي للأرض؟
المجال المغناطيسي للأرض هو المنطقة المحيطة بالأرض، والتي يؤثر عليها التأثير المغناطيسي للأرض، إذ يتولد المجال المغناطيسي للأرض، في باطن كوكب الأرض، بفعل الحركة الدائمة للحديد في النواة الخارجية للأرض، ويمتد تأثيره إلى الفضاء، مكونًا منطقة تعرف باسم الغلاف المغناطيسي، ويؤثر المجال المغناطيسي للأرض على العديد من الظواهر والعمليات الطبيعية، مثل توجيه البوصلة، وحماية الأرض من الجسيمات المشحونة التي تأتي من الشمس.[١][٢][٣]
ولتخيل المجال المغناطيسي للأرض، تخيل وجود قضيب مغناطيسي كبير داخل الأرض، موضوع بشكل محاذ لمحورها، يقع كل طرف من أطراف المغناطيس على بعد حوالي 10 درجات من القطبين الجغرافيين الشمالي والجنوبي، بحيث تنتقل خطوطه المغناطيسية غير المرئية في حلقة مغلقة ومستمرة، وتكون عمودية تقريبًا عند كل قطب مغناطيسي، وعلى عكس القطبان الجغرافيين، فإن الأقطاب المغناطيسية للأرض ليست ثابتة، وتميل إلى الحركة بمرور الوقت، حيث حدد المستكشف القطبي البريطاني جيمس كلارك روس لأول مرة القطب الشمالي المغناطيسي في شبه جزيرة بوثيس في إقليم نونافوت الكندي في عام 1831م، وهو موجود حاليًا في جزيرة إليسمير في شمال كندا، وبذلك يتحرك القطب الشمالي المغناطيسي حوالي 40 كيلومترًا سنويًا في الاتجاه الشمال الغربي.[١][٢][٣]
يمكن أن تنعكس الأقطاب المغناطيسية للأرض، بحيث يصبح القطب الشمالي جنوبيًا والجنوبي شماليًا، كل 200000 سنة تقريبًا.
كيف تكون المجال المغناطيسي للأرض؟
تولد المجال المغناطيسي للأرض من خلال عملية تُعرف باسم الجيودينامو، ولكي يولد كوكب مجاله المغناطيسي من خلال عملية الجيودينامو، يجب أن يتمتع بالخصائص الآتية:[١]
- دوران الكوكب بسرعة كافية.
- احتواء الجزء الداخلي من الكوكب على وسط مائع.
- قدرة المائع الداخلي في الكوكب على توصيل الكهرباء
- احتواء اللب على مصدر داخلي للطاقة يدفع التيارات الحرارية في الداخل السائل.
وبسبب استيفاء الأرض شروط توليد المجال المغناطيسي السابقة من خلال عملية الجيودينامو، يتم توليد المجال المغناطيسي للأرض في أعماق باطن الأرض، في طبقة تعرف باللب الخارجي، حيث يتم تحويل طاقة الحمل الحراري من الحديد المصهور بطيء الحركة إلى طاقة كهربائية ومغناطيسية، ثم يحفز المجال المغناطيسي التيارات الكهربائية التي بدورها تولد مجالها المغناطيسي الخاص الذي يحفز المزيد من التيارات الكهربائية، في حلقة تغذية مرتدة إيجابية.[١]
كيف يحمي المجال المغناطيسي الأرض؟
يحمي الغلاف المغناطيسي الأرض من الجسيمات المشحونة التي تأتي من الشمس، والتي تسمى بالأشعة الشمسية، حيث يصد الغلاف المغناطيسي معظم الجسيمات المشحونة بعيدًا عن الأرض، ويحتجزها في مناطق تسمى أحزمة فان ألين الإشعاعية، ويمكن أن يتمكن جزء قليل جدًا وقوي منها، من الدخول إلى الغلاف الجوي العلوي للأرض والغلاف الجوي المتأين في المناطق الشفقية، لإنتاج ظواهر مثل الشفق القطبي.[١][٢]
يمكن للجسيمات الشمسية المشحونة اختراق المجال المغناطيسي الأرضي إذا ازداد النشاط الشمسي بشكل كبير، ما يؤدي إلى انقطاع في خدمات الراديو والطاقة، بالإضافة إلى تعريض رواد الفضاء والأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض للخطر.
المراجع
- ^ أ ب ت ث ج "Earth's magnetic field: Explained", space, Retrieved 25/4/2023. Edited.
- ^ أ ب ت "Earth's magnetic field", ua, Retrieved 25/4/2023. Edited.
- ^ أ ب "The Earth's Magnetic Field: An Overview", geomag, Retrieved 25/4/2023. Edited.
