نقش میدان مغناطیسى در حفاظت از کره زمین

میدان مغناطیسى زمین همانند پوست پیاز کره خاکى ما را
در برگرفته است. توفان هاى خورشیدى آن را مورد حمله قرار داده و موجب بروز
توفان هاى الکتریکى در آن مى گردند. این توفان ها نیز متعاقباً بر روى
سیستم هاى الکتریکى زمین اثر مى گذارد. اگر چه میدان مغناطیسى زمین کره
خاکى ما را از توفان هاى خورشیدى و تشعشعات فضایى حفظ مى کند اما متاسفانه
این میدان مغناطیسى به تدریج در حال ضعیف ترشدن بوده و عواقب حاصل از آن
مایه نگرانى کارشناسان امر است.
چندى پیش رسانه هاى گروهى از وقوع انفجارات شدید در
خورشید (در منظومه شمسى) خبر داده و متذکر شدند در اثر این انفجارات،
تشعشعات خطرناکى وارد جو زمین شده و ذرات الکتریکى باردار آن براى همگان
مضر خواهد بود. در این گزارش ها از قطع ارتباطات رادیویى در سراسر جهان، از
کار افتادن ماهواره ها و سیستم هاى برق رسانى سخن مى رفت. این نگرانى ها
همه بحق بودند. پس از انفجارهاى شدید خورشیدى که 14 سال پیش صورت گرفتند
ابرى از ذرات باردار پرانرژى ( این ذرات باردار در زبان فیزیکدانان، پلاسما
نامیده مى شود) با قدرتى 1700 بار بیشتر از روزهاى معمولى، به سوى سیاره
ما وزیدن گرفت. در آن زمان دانشمندان از این بیم داشتند که اگر توفان حاصل
از این ذرات پر انرژى به میدان مغناطیسى زمین برسند، در میدان مغناطیسى،
شدت جریان الکتریکى آنچنان زیاد خواهد بود که تقریباً تمامى فیوزهاى سیستم
هاى الکتریکى از کار خواهند افتاد. خوشبختانه این فاجعه عظیم به وقوع
نپیوست. تنها برخى از فرکانس هاى رادیویى دچار اشکال پخش شدند و کار بعضى
از ماهواره ها به صورت موقت و از روى احتیاط متوقف شد.

کارشناسان به این نتیجه رسیدند که میدان مغناطیسى زمین،
سپر دفاعى نامریى ما در برابر توفان هاى خورشیدى و تشعشعات فضایى بوده
است. با این وجود نقش پروتون ها و ذرات آلفا در این تشعشعات و همچنین نقش
میدان مغناطیسى زمین هنوز هم معماهاى بسیارى را در خود نهفته دارند.
اما اصولاً چرا کره زمین از دو قطب مغناطیسى برخوردار
است؟ چه چیزى باعث مى شود که زمین همانند یک میله مغناطیسى عظیم، آن طور که
همه ما آ ن را از کلاس هاى درس فیزیک مى شناسیم، عمل کند؟ چرا عقربه یک
قطب نما همیشه جهت شمال و جنوب مغناطیسى را بر روى زمین نشان مى دهد؟ (این
مسئله هزاران سال پیش توسط چینى ها کشف شد.)
شاید بد نباشد توضیح دهیم که حتى تا قرن شانزدهم میلادى
هم بسیارى از مردم معتقد بودند که یک کوه عظیم مغناطیسى در شمال زمین وجود
دارد.

متخصصان رشته هاى فیزیک و زمین شناسى تنها چند دهه پیش
بود که تئورى دیگرى را ارائه کردند و این تئورى تازه، چهار سال پیش در
انستیتوى تحقیقاتى شهر کارلسروهه مورد تائید قرار گرفت. طبق این تئورى
تقریباً 95 درصد از میدان مغناطیسى زمین از طریق یک ماشین دینام یا در
حقیقت ژنراتورى که با کمک اثر مغناطیسى، انرژى الکتریکى تولید مى کند، در
ماده مذاب قشر بیرونى هسته زمین که کلاً از آهن تشکیل شده است تولید مى
شود. در این قشر، جریان هایى به وجود مى آیند که بر اثر چرخش کره زمین شکلى
مارپیچ به خود مى گیرند. آزمایش هاى انجام گرفته نشانگر آنند که این جریان
هاى مارپیچ، واقعاً یک میدان مغناطیسى را به وجود مى آورند. میدان
مغناطیسى درونى زمین بر جریان هاى الکتریکى خارجى در یونوسفر جو زمین اثر
گذاشته و به این ترتیب در برابر توفان هاى خورشیدى و تشعشعات زیان آور ذرات
الکتریکى نقش حفاظ را بازى مى کند.

البته این میدان مغناطیسى همانند میدان مغناطیسى زمین
که دائماً ضعیف تر مى شود، از یک ثبات دائمى برخوردار نیست. علاوه براین،
بررسى سنگ هاى کره زمین نشان مى دهد که پس از بروز یک چنین ضعفى در میدان
مغناطیسى زمین، تقریباً هر 750 هزار سال یک بار، محل قطب هاى شمال و جنوب
مغناطیسى تغییر مى کند. اما براساس محاسبات کنونى این تغییر محل قطب هاى
مغناطیسى زمین حدوداً 500 سال دیگر انجام خواهد گرفت. اینکه علت این پدیده
چیست و آیا به این خاطر، آن طور که برخى از محققان معتقدند، آب وهواى کره
زمین تغییر خواهد کرد یا اینکه اصولاً بقاى حیات بر روى کره خاکى ما با خطر
مواجه مى شود، هنوز مشخص نیست.