واحدة من طبقات الغلاف الجوي الذي يحمينا هو الأينوسفير الغلاف الأيوني. إنها منطقة تحتوي على عدد كبير من الذرات والجزيئات المشحونة بالكهرباء. يتم إنشاء هذه الجسيمات المشحونة بفضل الإشعاع الذي يأتي من الفضاء الخارجي ، وخاصة من نجمنا الشمس. يضرب هذا الإشعاع الذرات المحايدة وجزيئات الهواء في الغلاف الجوي وينتهي بها الأمر بشحنها بالكهرباء. الأيونوسفير له أهمية كبيرة بالنسبة للبشر ، وبالتالي ، سنخصص هذا المنصب بأكمله له.
سنقوم بشرح كل ما تحتاج لمعرفته حول خصائص وتشغيل وأهمية الأيونوسفير.
الملامح الرئيسية
بينما تشرق الشمس بشكل مستمر ، فإنها تولد أثناء نشاطها كمية كبيرة من الإشعاع الكهرومغناطيسي. يسقط هذا الإشعاع على طبقات كوكبنا ، ويشحن الذرات والجزيئات بالكهرباء. بمجرد شحن كل الجسيمات ، تتشكل طبقة نسميها الأيونوسفير. تقع هذه الطبقة بين طبقة الميزوسفير والغلاف الحراري والغلاف الخارجي.
إلى حد ما يمكنك أن ترى أنه يبدأ على ارتفاع حوالي 50 كم فوق سطح الأرض. على الرغم من أنه يبدأ في هذه المرحلة ، حيث يصبح أكثر اكتمالًا وأهمية ، فهو يزيد عن 80 كم. في المناطق التي نحن فيها في الأجزاء العليا من الأيونوسفير يمكننا أن نرى مئات الكيلومترات فوق السطح والتي تمتد عشرات الآلاف من الكيلومترات في الفضاء ، وهو ما نسميه الغلاف المغناطيسي. الغلاف المغناطيسي هو طبقة الغلاف الجوي التي نسميها بهذه الطريقة بسبب سلوكها بسبب المجال المغناطيسي للأرض وعمل الشمس عليه.
يرتبط الأيونوسفير والغلاف المغناطيسي بشحنات الجسيمات. أحدهما له شحنات كهربائية والآخر به شحنات مغناطيسية.
طبقات الأيونوسفير
كما ذكرنا من قبل ، على الرغم من أن الأيونوسفير يبدأ عند 50 كم ، إلا أنه يحتوي على طبقات مختلفة اعتمادًا على تركيز وتركيب الأيونات التي تشكله. في السابق ، كان يُعتقد أن الأيونوسفير يتكون من عدة طبقات مختلفة تم تحديدها بواسطة الأحرف D و E و F. تم تقسيم الطبقة F إلى منطقتين أكثر تفصيلاً وهما F1 و F2. اليوم ، يتوفر المزيد من المعرفة عن الأيونوسفير بفضل تطور التكنولوجيا ومن المعروف أن هذه الطبقات ليست مختلفة تمامًا. ومع ذلك ، حتى لا يصاب الناس بالدوار ، يتم الحفاظ على المخطط الأصلي الذي كان موجودًا في البداية.
سنقوم بتحليل الطبقات المختلفة من الأيونوسفير جزئيًا لنرى بالتفصيل تكوينها وأهميتها.
المنطقة د
إنه الجزء الأدنى من طبقة الأيونوسفير بأكملها. يصل ارتفاعها إلى ما بين 70 و 90 كم. تتميز المنطقة D بخصائص مختلفة عن المنطقتين E و F. وذلك لأن إلكتروناتها الحرة تختفي بالكامل تقريبًا أثناء الليل. تميل إلى الاختفاء لأنها تتحد مع أيونات الأكسجين لتكوين جزيئات الأكسجين المحايدة كهربائيًا.
المنطقة هـ
هذه هي الطبقة المعروفة أيضًا باسم Kennekky-Heaviside. تم إعطاء هذا الاسم تكريما للمهندس الأمريكي آرثر إي كينيلي والفيزيائي الإنجليزي أوليفر هيفيسايد. تمتد هذه الطبقة أكثر أو أقل من 90 كم ، حيث تنتهي الطبقة D حتى 160 كم. له اختلاف واضح مع المنطقة D وهو أن التأين يبقى طوال الليل. تجدر الإشارة إلى أنه أيضًا تم تقليله تمامًا.
المنطقة و
لها ارتفاع تقريبي من 160 كم حتى النهاية. إنه الجزء الذي يحتوي على أعلى تركيز للإلكترونات الحرة لأنه الأقرب إلى الشمس. لذلك ، فإنه يرى المزيد من الإشعاع. لا تتغير درجة تأينه كثيرًا أثناء الليل ، نظرًا لوجود تغيير في توزيع الأيونات. خلال النهار ، يمكننا رؤية طبقتين: طبقة أصغر تُعرف باسم F1 وهي أعلى ، وطبقة أخرى سائدة شديدة التأين تُعرف باسم F2. خلال الليل يتم دمج كلاهما على مستوى طبقة F2 المعروفة باسم Appleton.
دور وأهمية الأيونوسفير
بالنسبة للكثيرين ، قد لا يعني وجود طبقة من الغلاف الجوي مشحونة كهربائيًا أي شيء. ومع ذلك ، فإن الأيونوسفير له أهمية كبيرة لتنمية البشرية. على سبيل المثال ، بفضل هذه الطبقة يمكننا نشر موجات الراديو إلى أماكن مختلفة على الكوكب. يمكننا أيضًا إرسال الإشارات بين الأقمار الصناعية والأرض.
أحد أهم العوامل التي تجعل الأيونوسفير أساسيًا للبشر هو أنه يحمينا من الإشعاع الخطير من الفضاء الخارجي. بفضل الأيونوسفير يمكننا أن نرى ظواهر طبيعية جميلة مثل الأنوار الشمالية. كما أنه يحمي كوكبنا من كتل الصخور السماوية التي تدخل الغلاف الجوي. يساعدنا الغلاف الحراري على حماية أنفسنا وتنظيم درجة حرارة الأرض عن طريق امتصاص جزء من الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية التي تنبعث من الشمس. ومن ناحية أخرى ، فإن الغلاف الخارجي هو خط الدفاع الأول بين الكوكب وأشعة الشمس. .
درجات الحرارة في هذه الطبقة التي تشتد الحاجة إليها مرتفعة للغاية. يمكننا إيجاد 1.500 درجة سلزية في بعض النقاط. عند هذه الدرجة ، وبصرف النظر عن حقيقة أنه من المستحيل العيش ، فإنه سيحرق كل عنصر بشري يمر. هذا ما يتسبب في تفكك جزء كبير من النيازك التي ضربت كوكبنا وتشكيل نجوم شاردة. وهو أنه عندما تتلامس هذه الصخور مع طبقة الأيونوسفير ودرجة الحرارة المرتفعة التي توجد بها في بعض النقاط ، نجد الجسم يتوهج إلى حد ما ويحيط به النار حتى ينتهي به المطاف بالتفكك.
إنها حقًا طبقة ضرورية جدًا لتتطور حياة الإنسان كما نعرفها اليوم. لهذا السبب ، من المهم التعرف عليها بشكل أكثر شمولاً ودراسة سلوكها ، لأننا لا نستطيع العيش بدونها.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن الأيونوسفير.