الغلاف المغناطيسي

كوكبنا لديه مجال مغناطيسي. ومن المعروف باسم المجال المغنطيسي الأرضي. بين مختلف طبقات الغلاف الجوي نجد طبقة بها المجال المغناطيسي للأرض بالكامل. هذه الطبقة تسمى الغلاف المغناطيسي. هذا هو موضوع مقال اليوم. سوف نتحدث عن ماهية الغلاف المغناطيسي ، ولماذا هو وكيف يكون مفيدًا.

إذا كنت تريد معرفة المزيد عن الغلاف المغناطيسي ، فهذه هي رسالتك.

ما هو الغلاف المغناطيسي

كما لو كنا نتحدث عن مغناطيس يقع في مركز كوكبنا ، فإن المجال المغناطيسي للأرض يعمل من خلال التيارات الكهربائية. يتم إنتاج التيارات الكهربائية بواسطة ما يسمى بتيارات الحمل الحراري التي تحدث في اللب الخارجي للكوكب. في هذا اللب الخارجي ، نجد تركيزًا كبيرًا من الحديد الزهر يتحرك في جميع أنحاء الفضاء بسبب اختلاف الكثافة. تحدث تيارات الحمل هذه أيضًا في غطاء الأرض وهي مسؤولة عن حركة القارات.

على الرغم مما قد تعتقد ، توجد درجة حرارة أعلى في اللب الداخلي للأرض. إذا لم يكن لضغط المواد ، لكان الحديد منصهرًا تمامًا. ومع ذلك ، لا يرجع ذلك إلى الضغط الناتج عن قوة الجاذبية. لذلك ، في اللب الخارجي الموجود في طبقة بسماكة 2000 كيلومتر ، نعم يحتوي على الحديد المصهور والنيكل وتركيزات صغيرة أخرى من المعادن الأخرى في حالة سائلة. من خلال وجود ضغط أقل من المواد الأخرى يمكن العثور عليها مصهورة.

الاختلافات في درجة الحرارة الأساسية والضغط والتركيب هي التي تسبب تيارات الحمل. مهما كان الأمر أكثر برودة وبالتالي أحواض أكثر كثافة ، فإن المادة الأكثر دفئًا ترتفع. هناك أيضا دعوة قوة كوريوليس وهو نتيجة دوران الأرض الذي يسبب دوامات في هذا الخليط المعدني المنصهر. بسبب كل هذا ، يتم إنتاج تيارات كهربائية داخل الكوكب تنتج مجالات مغناطيسية.

إنها المعادن المشحونة التي تمر عبر هذه الحقول وتخلق التيارات الكهربائية الخاصة بها. تُعرف هذه الدورة ، التي تتمتع بالاكتفاء الذاتي ، بالدورة الجيوديناميكية.

الملامح الرئيسية

بمجرد أن نعرف كيف يتشكل المجال المغناطيسي للأرض ، يمكننا أن نرى أن الغلاف المغناطيسي هو الذي يتحكم في المجال المغناطيسي للأرض. يعتمد شكل هذا الغلاف المغناطيسي على عمل الرياح الشمسية في جميع الأوقات. تجعل الرياح الشمسية الجانب الآخر يتوسع إلى مسافات تقارب ألف مرة نصف قطر المسافة بين الشمس والأرض. يُعرف هذا الامتداد الكبير للغلاف المغناطيسي بالذيل المغناطيسي.

شدة المجال المغناطيسي ليست هي نفسها في جميع خطوط العرض على الأرض. على سبيل المثال ، تكون الكثافة في أدنى مستوياتها عند خط الاستواء وتكون أعلى عند القطبين. يسمى الحد الخارجي للغلاف المغناطيسي ، كما هو الحال مع الطبقات الأخرى من الغلاف الجوي ، بالإيقاف المغناطيسي. يمكننا القول أن هيكل الغلاف المغناطيسي ديناميكي تمامًا. هذا لأنه يعتمد كثيرًا على نشاط الرياح الشمسية. الأقطاب المغناطيسية ليست مثل الأقطاب الجغرافية. يوجد فرق حوالي 11 درجة بينهما. هناك العديد من الدراسات التي اكتشفها العلماء حول تغيير الاتجاه الذي يمر به المجال المغناطيسي. الاتجاه الحالي للشمال المغناطيسي هو أكثر من 600 ميل من حيث كان في أوائل القرن التاسع عشر. تم العثور على سرعتهم أيضًا زادت بمقدار 40 ميلًا في السنة.

هناك العديد من السجلات الجيولوجية ، خاصةً حول اتجاه الصخور ، والتي تُظهر أن هذا المجال المغناطيسي قد انعكس تمامًا عدة مئات من المرات خلال الـ 500 مليون سنة الماضية. في كل انعكاس ، توجد الأقطاب المغناطيسية عادةً على طرفي نقيض من الكوكب. قد يتسبب هذا في توجيه البوصلة التقليدية إلى القطب الجنوبي بدلاً من القطب الشمالي.

أهمية الغلاف المغناطيسي

كما ذكرنا من قبل ، هناك نشاط للشمس يسمى الرياح الشمسية. هذه الرياح الشمسية ليست أكثر من تيار من الجسيمات المشحونة بالطاقة المشعة التي تأتي من الشمس. بفضل وجود الغلاف المغناطيسي يمكننا إدراك هذه الرياح الشمسية دون الإضرار بحياتنا. عادة ما نرى هذه الرياح الشمسية على أنها أضواء شمالية وعواصف مغنطيسية أرضية. إذا لم يكن لهذه الطبقة ، فقد يؤدي ذلك إلى إتلاف جميع أنظمة الاتصالات لدينا مثل الأقمار الصناعية وأنظمة الموجات اللاسلكية. إذا لم يكن لدينا غلاف جوي في المجال المغناطيسي للأرض ، وبالتالي ، فإن درجات حرارة الأرض ستختلف بطريقة مشابهة لما تفعله على سطح القمر. ذلك بالقول، في درجات حرارة تتراوح من 123 إلى 153 درجة.

هناك العديد من الحيوانات مثل الطيور والسلاحف التي لديها القدرة على اكتشاف المجال المغناطيسي للأرض واستخدامها للتنقل خلال مواسم الهجرة. كما أن لها فائدة كبيرة في دراسة الجيولوجيين لفحص هياكل الصخور الجوفية. المساحون هم من يبحثون عن النفط أو الغاز أو الرواسب المعدنية وبفضل هذا المجال المغناطيسي يمكنهم العثور عليها بسهولة أكبر. نظرًا لأن هذه الأنواع من الوقود هي أساس طاقة الأرض للإنسان ، يمكننا أن نرى أهمية الغلاف المغناطيسي.

لتلخيص ذلك بإيجاز ، يمكننا القول إن المجال المغناطيسي ضروري للكوكب لدعم الحياة.

تباين المجال المغناطيسي للأرض

هذا المجال المغناطيسي له اختلاف طفيف في فترة 24 ساعة. يؤثر الاختلاف بشكل أساسي على الاتجاه الذي تشير إليه البوصلة. هذا الاختلاف يمكن ملاحظته فقط في عُشر الكبد وتضطرب الكثافة الكلية بنسبة 0,1٪ فقط.

على الرغم من أنها لا تعمل دائمًا بنفس الطريقة ، إلا أن الاختلافات المغناطيسية لها أنماط معينة. النمط الرئيسي هو ارتباط موجود مع واقي الشمس ويستمر في المتوسط ​​لمدة أحد عشر عامًا.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن الغلاف المغناطيسي وأهميته للحياة على هذا الكوكب.