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:
اقتراب القطب المغناطيسي الشمالي من روسيا يضع العلماء في حيرة
رصد العلماء نشاطًا غير عادي في المنطقة القطبية الشمالية، حيث يتجه القطب المغناطيسي الشمالي نحو روسيا بشكل لم يشهد له مثيل من قبل.
ويؤثر هذا التحرك على إبرة البوصلة في نصف الكرة الشمالي، إذ تشير إبرة البوصلة نحو القطب المغناطيسي، الذي يختلف موقعه نتيجة التغيرات المستمرة في الحقول المغناطيسية للأرض.
يختلف القطب المغناطيسي عن القطب الجغرافي الشمالي، المعروف أيضًا بالشمال الحقيقي، الذي يبقى ثابتًا عند تقاطع خطوط الطول. في المقابل، يتغير موقع القطب المغناطيسي مع مرور الوقت.
وأوضح الدكتور ويليام براون، المتخصص في نمذجة الحقول الجيو مغناطيسية في المسح الجيولوجي البريطاني، أن "السبب في هذه الظاهرة هو كرة ضخمة من الحديد المنصهر تدور في باطن الأرض، وهي التي تولد هذه القوة المغناطيسية". وأضاف: "ورغم أننا نستطيع مراقبة التغيرات في الموقع، إلا أن التنبؤ بكيفية تحركه بدقة يعتبر أمرًا معقدًا".
فيما يتعلق بالتاريخ الحركي للقطب المغناطيسي، أشار الدكتور براون إلى أنه كان يتحرك عبر السواحل الشمالية لكندا لقرون عدة. وفي التسعينيات، بدأ القطب في الانجراف نحو المحيط القطبي الشمالي، ثم تسارع تحركه باتجاه سيبيريا في العقد الأول من القرن الحالي.
وقدر العلماء منذ عام 1600 وحتى عام 1990، أن القطب كان يتحرك بمعدل يتراوح بين 10 إلى 15 كيلومترًا سنويًا. ولكن في بداية الألفية الجديدة، تسارع هذا التحرك ليصل إلى نحو 55 كيلومترًا سنويًا، وفقًا لما ذكره الدكتور براون في حديثه مع صحيفة "ذي إندبندنت".
وتستند هذه البيانات إلى النموذج المغناطيسي العالمي، الذي تم تطويره من قبل المسح الجيولوجي البريطاني بالتعاون مع الإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي. ويقوم هذا النموذج بتوقع موقع القطب في أي لحظة، ومن المتوقع أن يصدر النموذج الجديد في ديسمبر المقبل.
الدفاع المدني الفلسطيني: الاحتلال يهدد نحو 80 ألف مواطن شمال غزة بالقتل