Fusha magnetike e Tokës na mbron. Por mund të lëvizë dhe të rrokulliset


Fusha magnetike e Tokës luan një rol të madh në mbrojtjen e njerëzve nga rrezatimi i rrezikshëm dhe aktiviteti gjeomagnetik që mund të ndikojë në komunikimin satelitor dhe funksionimin e rrjeteve të energjisë. Dhe fusha magnetike lëviz dhe rrokulliset .

Shkencëtarët kanë studiuar dhe gjurmuar lëvizjen e poleve magnetike për shekuj me radhë . Lëvizja historike e këtyre poleve tregon një ndryshim në gjeometrinë globale të fushës magnetike të Tokës. Madje mund të tregojë fillimin e një ndryshimi të fushës – një kthesë – midis poleve magnetike të veriut dhe jugut.

Ndërsa poli magnetik i veriut lëviz pak nuk është një punë e madhe, një ndryshim mund të ketë një ndikim të madh në klimën e Tokës dhe teknologjinë tonë moderne. Por këto përmbysje nuk ndodhin menjëherë. Në vend të kësaj, ato ndodhin gjatë mijëra viteve .

Gjenerimi i fushës magnetike

Pra, si krijohen fushat magnetike si ajo rreth Tokës?

Ngarkesat elektrike lëvizëse janë ato që gjenerojnë fusha magnetike. Një material që mundëson lëvizjen e lehtë të ngarkesave në të quhet përçues . Metali është një shembull i një përcjellësi; njerëzit e përdorin atë për të transferuar rrymat elektrike nga një vend në tjetrin. Rryma elektrike në vetvete është thjesht ngarkesa negative të quajtura elektrone që lëvizin nëpër metal. Kjo rrymë krijon një fushë magnetike.

Bërthama e lëngshme e hekurit të Tokës ka shtresa të materialit përcjellës. Rrymat e ngarkesave lëvizin në të gjithë bërthamën. Dhe hekuri i lëngshëm gjithashtu lëviz dhe qarkullon në bërthamë. Këto lëvizje gjenerojnë fushën magnetike.

Parregullsi në një fushë magnetike

Toka nuk është i vetmi planet me fushë magnetike; Planetët gjigantë me gaz si Jupiteri kanë një shtresë hidrogjeni metalik përçues që gjeneron fushat e tyre magnetike.

Lëvizja e  këtyre shtresave përcjellëse brenda planeteve rezulton në dy lloje fushash. Lëvizjet më të mëdha, të tilla si rrotullimet në shkallë të gjerë me planetin, çojnë në një fushë magnetike simetrike me një pol verior dhe jugor … të ngjashme me një magnet lodër.

Këto shtresa përcjellëse mund të kenë disa lëvizje të parregullta lokale për shkak të turbulencës lokale ose rrjedhave më të vogla që nuk ndjekin modelin në shkallë të gjerë. Këto parregullsi do të manifestohen në disa anomali të vogla në fushën magnetike të planetit ose në vendet ku fusha devijon nga të qenit një fushë dipole e përsosur.

Këto devijime në shkallë të vogël në fushën magnetike në fakt mund të çojnë në ndryshime në fushën e shkallës së madhe me kalimin e kohës. Dhe ato potencialisht mund të shkaktojnë një përmbysje të plotë të polaritetit të fushës dipole, ku veriu bëhet jug dhe anasjelltas. Emërtimet “veri” dhe “jug” në fushën magnetike i referohen polariteteve të tyre të kundërta; ato nuk kanë lidhje me veriun dhe jugun gjeografik.

Magnetosfera e Tokës, një flluskë mbrojtëse

Fusha magnetike e Tokës krijon një “flluskë” magnetike të quajtur magnetosferë mbi pjesën më të lartë të atmosferës, shtresën e jonosferës .

Magnetosfera luan një rol të madh në mbrojtjen e njerëzve. Ai mbron dhe shmang rrezatimin e dëmshëm, me energji të lartë, me rreze kozmike , i cili krijohet në shpërthimet e yjeve dhe lëviz vazhdimisht nëpër univers. Magnetosfera gjithashtu ndërvepron me erën diellore , e cila është një rrjedhë e gazit të magnetizuar nga dielli.

Ndërveprimi i magnetosferës dhe jonosferës me erën diellore të magnetizuar krijon atë që shkencëtarët e quajnë mot hapësinor . Zakonisht, era diellore është e butë dhe ka pak ose aspak mot në hapësirë.

Megjithatë, ka raste kur dielli hedh re të mëdha të magnetizuara të gazit – ose nxjerrje të masës koronale – në hapësirë. Nëse këto nxjerrje të masës koronale arrijnë në Tokë, ndërveprimi i tyre me magnetosferën mund të gjenerojë stuhi gjeomagnetike . Stuhitë gjeomagnetike mund të krijojnë aurora , të cilat ndodhin kur një rrymë grimcash me energji godet atmosferën dhe ndizet.

Gjatë ngjarjeve të motit në hapësirë, ka rrezatim më të rrezikshëm pranë Tokës. Ky rrezatim mund të dëmtojë potencialisht satelitët dhe astronautët. Moti në hapësirë ​​mund të dëmtojë gjithashtu sisteme të mëdha përcjellëse, si tubacionet kryesore dhe rrjetet e energjisë elektrike, duke mbingarkuar rrymat në këto sisteme.

Ngjarjet e motit në hapësirë ​​mund të prishin gjithashtu komunikimin satelitor dhe funksionimin GPS , tek i cili mbështeten shumë njerëz.

Rrotullimet e fushës

Shkencëtarët hartojnë dhe gjurmojnë formën dhe orientimin e përgjithshëm të fushës magnetike të Tokës duke përdorur matje lokale të orientimit dhe madhësisë së fushës dhe, së fundmi, modele .

Vendndodhja e polit magnetik verior është zhvendosur me rreth 600 milje (965 km) që kur u mat për herë të parë në 1831. Shpejtësia e migrimit është rritur nga 10 milje në vit në 34 milje në vit (16 km në 54 km) në kohët e fundit vjet. Ky përshpejtim mund të tregojë fillimin e një përmbysjeje në terren, por shkencëtarët me të vërtetë nuk mund ta thonë me më pak se 200 vjet të dhëna.

Fusha magnetike e Tokës ndryshon në shkallë kohore që varion nga 100,000 deri në 1,000,000 vjet . Shkencëtarët mund të tregojnë se sa shpesh kthehet fusha magnetike duke parë shkëmbinjtë vullkanikë në oqean.

Kthimet në terren ndodhin shpejt nga pikëpamja gjeologjike, megjithëse të ngadalta nga këndvështrimi njerëzor. Një ndryshim zakonisht zgjat disa mijëra vjet. Por gjatë kësaj kohe, orientimi i magnetosferës mund të zhvendoset dhe të ekspozojë më shumë Tokë ndaj rrezatimit kozmik . Këto ngjarje mund të ndryshojnë përqendrimin e ozonit në atmosferë.

Shkencëtarët nuk mund të thonë me siguri se kur do të ndodhë ndryshimi i fushës tjetër, por ne mund të vazhdojmë të hartojmë dhe gjurmojmë lëvizjen e veriut magnetik të Tokës.

Ofer Cohen , Profesor i Asociuar i Fizikës dhe Fizikës së Aplikuar, UMass Lowell

Përfundimi: fusha magnetike e Tokës ndihmon në mbrojtjen e jetës në Tokë. Por polet magnetike enden, dhe ata ndryshojnë polaritetin çdo 100,000 deri në 1,000,000 vje