لأول مرة.. علماء يكتشفون مجالا كهربائيا غير مرئي حول الأرض
تاريخ النشر: 3rd, September 2024 GMT
تمكّن فريق من الباحثين من قياس حقل طاقة ضعيف غير مرئي يحيط بكوكب الأرض، يُطلق عليه الحقل الثنائي القطب.
وفي عام 1968، وصف العلماء ظاهرة لم نكن لنلاحظها حتى عصر الفضاء. فقد اكتشفت المركبات الفضائية التي تحلق فوق قطبي الأرض، رياحا تفوق سرعة الصوت من الجسيمات "تهرب من الغلاف الجوي للأرض". وكان أفضل تفسير لذلك هو وجود مجال طاقة كهربائية.
ويقول عالم الفلك، غلين كولينسون، من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا: "يجب أن يكون لأي كوكب له غلاف جوي، حقل ثنائي القطب. الآن بعد أن قمنا بقياسه أخيرا، يمكننا أن نبدأ في تعلم كيف شكّل كوكبنا بمرور الوقت".
وأوضح فريق البحث أن العملية تبدأ على ارتفاع حوالي 250 كم، في طبقة من الغلاف الجوي تسمى الغلاف الأيوني، حيث تعمل الأشعة فوق البنفسجية والشمسية الشديدة على تأين الذرات الجوية، ما يؤدي إلى انفصال الإلكترونات المشحونة سلبا وتحويل الذرة إلى أيون مشحون إيجابيا.
وبهذه الحالة، تحاول الإلكترونات الأخف وزنا الطيران إلى الفضاء، بينما ستحاول الأيونات الأثقل وزنا بالانجراف نحو الأرض، لكن بيئة البلازما ستحاول الحفاظ على حياد الشحنة، ما يؤدي إلى ظهور مجال كهربائي بين الإلكترونات والأيونات لربطها معا.
ويُطلق على هذا المجال اسم المجال الثنائي القطب، لأنه يعمل في كلا الاتجاهين، حيث توفر الأيونات قوة جذب إلى الأسفل والإلكترونات قوة جذب إلى الأعلى.
ونظرا لضعف هذا المجال الثنائي القطب، صمم كولينسون وفريقه أجهزة للكشف عنه. وانطلقت مهمة Endurance في مايو 2022، ووصلت إلى ارتفاع 768.03 كم قبل أن تعود إلى الأرض ببياناتها الثمينة.
ونجحت المهمة في قياس التغيّر في الجهد الكهربائي بمقدار 0.55 فولت فقط.
ويقول كولينسون: "نصف فولت لا يكاد يكون شيئا. إنه قوي مثل بطارية الساعة فقط. لكن هذا هو المقدار المناسب لتفسير الرياح القطبية. هذا المجال جزء أساسي من الطريقة التي تعمل بها الأرض. والآن بعد أن قمنا بقياسه، يمكننا أن نبدأ في طرح بعض هذه الأسئلة الأكبر والأكثر إثارة".
نشرت الدراسة في مجلة Nature.
عن روسيا اليومالمصدر: أخبارنا
إقرأ أيضاً:
حملة فرانكلين.. انطلقت لاستكشاف القطب الشمالي وعثر على أفرادها محنطين بعد 100 عام
في محاولة للوصول لاستكشاف علمي جديد بالعثور على الممر الشمالي الغربي عبر كندا وتسجيل المعلومات المغناطيسية عن المنطقة وتقديم طريق ملاحي جديد، انطلقت البعثة البريطانية الشهيرة باسم حملة فرانكلين في عام 1945 بقيادة السير جون فرانكلين، وتمكنت من حفر اسمها في التاريخ الحديث لكن ليس لنجاحها بل لانتهائها بشكل مأساوي، خاصة بعد العثور على عدد من أفراد طاقمها محنطين وسط الجليد عقب مرور أكثر من قرن من فقدانها.
بداية بعثة فرانكلينكان السير فرانكلين البالغ من العمر 59 عامًا في ذلك الوقت، والضابطان الكبيران فرانسيس كروزير وجيمس فيتز يتمتعان بسنوات من الخبرة في استكشاف القطب الشمالي، وهو ما دعّم التوقعات بشأن نجاح بعثتهم الاستكشافية.
وبعد فترة من الاستعدادات، تم تجهيز السفينتين إريبس وتيرور المعدتين في هذا التوقيت بأحدث التقنيات مع تزويدهما بأنظمة تدفئة تعمل بالبخار، وإنتاج المياه العذبة، بالإضافة إلى إمدادات لمدة ثلاث سنوات من الحساء المعلب والخضروات.
أطلقت البحرية البريطانية أكبر عملية بحث في تاريخها ولكنها لم تعثر إلا على عدد قليل من الجثث ولم تعثر على أي أثر للسفينتين إلا بعد مرور ما يقرب من 170 عامًا قبل أن يتم تحديد موقع السفينتين إيريبس وتيرور أخيرًا في المياه القطبية الشمالية بكندا، بحسب موسوعة العلوم والمعرفة البريطانية «britannica».
في يوم 19 مايو عام 1845 غادرت البعثة، وفي أواخر يوليو توقفت السفن في غرب جرينلاند للحصول على المزيد من الإمدادات، حيث رصدت سفينتان لصيد الحيتان سفن البعثة الاستكشافية في خليج بافن بكندا، قبل أن تعبر فيما بعد إلى مضيق لانكستر، ومنذ ذلك الوقت لم تتم رؤيتهما مجددًا.
فقدان البعثةبعد مرور عامين من انطلاق الرحلة الاستكشافية لم ترد أي أنباء عن القائد فرانكلين أو طاقم بعثته ، وهو ما دفع زوجته الليدي جين فرانكلين لإقناع الحكومة بإطلاق أكبر جهد بحث في تاريخ البحرية حدث خلال القرن التاسع عشر لسنوات.
ولم تعثر رحلات البحث والإنقاذ إلا على عدد قليل من القطع الأثرية وبعض بقايا البشر المتناثرة، حيث كشفت أعمال الطب الشرعي أن بعض رجال البعثة عانوا من الجوع ومرض الاسقربوط والتسمم بالرصاص الذي ربما كان ناجمًا عن علب الصفيح الملوثة.
وبعد مرور نحو 170 عاما، وبالتحديد في عام 2014، عثر العلماء على حطام السفينة إيريبس أولاً في خليج كوين مود ثم تيرور في خليج تيرور في عام 2016، حيث تم العثور على حطام كلتا السفينتين قبالة جزيرة الملك ويليام,
واكتشف الباحثون أن بعض العظام تحمل علامات قطع توحي بأكل لحوم البشر مع اختفاء جميع أفراد الطاقم، ليتم تدوين البعثة بأنها أكثر الألغاز المحيرة في التاريخ الحديث.
رئيس المحطات المائية لتوليد الكهرباء: 19 محول جديد لرفع قدرة وكفاءة ؤ