يحيط بالارض مجال مغناطيسي

كتابة husam - آخر تحديث: 1 نوفمبر 2020 , 19:11
يحيط بالارض مجال مغناطيسي

يحيط بالارض مجال مغناطيسي ما هو؟ وما هو سبب وجوده حول الأرض، كل هذا سيتم الإجابة عنه في هذا المقال، كما وسنحدد أهمية هذا المجال المغناطيسي، ومدى تأثيره على الأرض، وعن كيفية قياسه، وسنوضح معنى خطوط المجال المغناطيسي بدقة وتفصيل.

المجال المغناطيسي

المجال المغناطيسي هو صورة نستخدمها كأداة لوصف كيفية توزيع القوة المغناطيسية في الفضاء حول وداخل شيء مغناطيسي، معظمنا لديه بعض الإلمام بالأجسام المغناطيسية اليومية ويدرك أنه يمكن أن تكون هناك قوى جذب او نفر بينها، حيث أن المغناطيس له قطبان وأنه اعتماداً على اتجاه مغناطيسين يمكن أن يكون هناك جذب أي أقطاب متقابلة أو تنافر أي أقطاب متشابهة، كما وأن هناك بعض المناطق الممتدة حول المغناطيس تؤثر بقوة على الأجسام.

حيث يصف المجال المغناطيسي هذه المنطقة حول المغناطيس، ويوصف المجال المغناطيسي رياضيا بأنه حقل متجه، ويمكن رسم هذا الحقل المتجه مباشرة كمجموعة من العديد من المتجهات المرسومة على شبكة، ويشير كل متجه إلى الاتجاه الذي تشير إليه البوصلة ويعتمد طوله على القوة المغناطيسية، وتتجمع خطوط المجال المغناطيسي معاً بشكل طبيعي في المناطق التي يكون فيها المجال المغناطيسي هو الأقوى، وهذا يعني أن كثافة خطوط المجال تشير إلى شدة المجال، ولا تبدأ خطوط المجال المغناطيسي أو تتوقف في أي مكان او نقطة معينة، فهي دائماً ما تصنع حلقات مغلقة وستستمر داخل مادة مغناطيسية، ويجب إن تعلم الأن أن للأرض مجال مغناطيسي يحيط بها.[1]

يحيط بالارض مجال مغناطيسي

المجال المغناطيسي للأرض هو تقريباً ثنائي القطب المغناطيسي، ومع المجال المغناطيسي للأرض يكون القطب S بالقرب من القطب الشمالي الجغرافي للأرض، والمجال المغناطيسي الأخر يكون القطب N بالقرب من القطب الجنوبي الجغرافي للأرض، وهذا يجعل البوصلة قابلة للاستخدام في الملاحة، حيث يمتد المجال المغناطيسي إلى ما لا نهاية في الأرض، وعلى الرغم من أنه يضعف مع المسافة من مصدره، والذي يمتد فعلياً إلى عدة عشرات الالاف من الكيلومترات في الفضاء، كما وإن عمر المجال المغناطيسي للأرض لا يقل عن 3.5 مليار سنة، وتعتبر الرياح الشمسية مسؤولة عن الشكل العام للغلاف المغناطيسي للأرض، كما أن التقلبات في سرعتها وكثافتها واتجاهها ومجالها المغناطيسي المتأصل تؤثر بشدة على بيئة الفضاء المحلية للأرض، وإن ميل مجال الأرض هو 90 درجة عند القطب المغناطيسي الشمالي، و 90 درجة عند القطب المغناطيسي الجنوبي.

يمكن تقريب المجال المغناطيسي للأرض عن طريق مجال ثنائي القطب المغناطيسي الموجود بالقرب من مركز الأرض، ويتم تحديد اتجاه ثنائي القطب بواسطة محور، ويطلق على الموضعين حيث يتقاطع محور ثنائي القطب الذي يناسب مع المجال المغناطيسي الأرضي ومع سطح الأرض والقطب الشمالي والجنوبي للمغناطيسية الأرضية، وللحصول على أفضل ملاءمة، يجب وضع ثنائي القطب الذي يمثل المجال المغنطيسي الأرضي على بعد حوالي 500 كم من مركز الأرض، ويؤدي هذا إلى تقشير الحزام الإشعاعي الداخلي إلى الأسفل في جنوب المحيط الأطلسي، حيث يكون الحقل السطحي هو الأضعف، مما يؤدي إلى ما يسمى بالمجال المغناطيسي في جنوب المحيط الأطلسي.[2]

أهمية المجال المغناطيسي للأرض

يعمل وجود مجال مغناطيسي للأرض على حماية الأرض وعلى الأخص حماية الكائنات الحية التي تعيش عليها من الرياح الشمسية التي تأتي إلى الأرض دوما، و التي تكون محملة بالجسيمات المشحونة الضارة، وعند اقتراب تلك الجسيمات إلى الأرض يزيحها المجال المغناطيسي إلى أجواء الفضاء بعيدا عن الأرض.

فمثلًا لنتخيل اختفاء المجال المغناطيسي للأرض، ماذا سيحدث، سيؤدي اختفاء المجال المغناطيسي للأرض إلى وصول عدد أكبر من الجسيمات الشمسية المشحونة إلى قصف الكوكب، مما يضع شبكات الطاقة والأقمار الصناعية في حالة فوضى ويزيد من تعرض الإنسان لمستويات أعلى من الأشعة فوق البنفسجية المسببة للسرطان، ولكن سيكون للحقل المغناطيسي المفقود عواقب قد تكون إشكالية ولكنها ليست بالضرورة كارثية، على الأقل على المدى القصير.[3]

ضعف المجال المغناطيسي الأرضي

أن المجال المغناطيسي يضعف، وظل العلماء يقيسون هذا الضعف مباشرة باستخدام المراصد المغناطيسية والأقمار الصناعية على مدى 160 عاماً الماضية، ومعرفة ما إذا كان المجال سيختفي في النهاية هو أمر غامض بعض الشيء، حيث إن المجال المغناطيسي حالياً حوالي 80٪ منه ثنائي القطب، وهذا يعني أنه يعمل في الغالب مثل قضيب مغناطيسي عادي، وإذا كان بإمكانك وضع برادة حديدية حول الكوكب لرؤية شكل المجال المغناطيسي المتكون وإزالة تأثير الشمس، التي تنفث تياراً مستمراً من الجسيمات المشحونة التي تسمى الرياح الشمسية باتجاه الأرض، فإن المجال المغناطيسي الناتج سيظهر خطوط شمال وجنوب واضحة.

ولكن 20٪ من المجال سيكون غير ثنائي القطب، وهذا أكبر دليل على نقصان وضعف المجال المغناطيسي، حيث وأنه في الماضي، انقلب المجال المغناطيسي، مبادلًا الشمال والجنوب مع بعضهما، وحدثت أخر هذه الانعكاسات قبل 780000 سنة، أي في عصر الإنسان القديم، وعادة ما يسبق إضعاف المجال هذه التقلبات المغناطيسية، وهذا يثير تساؤلات حول ما إذا كان هناك تقلب مغناطيسي للأقطاب الأرضية قريب الحدوث مرة أخرى.[4]

وإلى هنا نكون قد إنتهينا من هذا المقال بعدما تحدثنا عن أهمية ما يحيط بالارض من مجال مغناطيسي، وقد عرفنا ما هو المجال المغناطيسي وما هو أهميته وأسباب تكونه.

المراجع

  1. ^ khanacademy.org , What are magnetic fields , 1/11/2020
  2. ^ web.ua.es , Earth's magnetic field , 1/11/2020
  3. ^ livescience.com , What If Earth's Magnetic Field Disappeared? , 1/11/2020
  4. ^ cosmosmagazine.com , What creates Earth’s magnetic field? , 1/11/2020