هر کسی که در حال تماشای سوزن قطب نما است، شاید تصور کند که میدان مغناطیسی زمین همیشه ثابت است؛ اما این طور نیست. میدان مغناطیسی زمین ممکن است نامرئی باشد؛ ولی چیزی پیچیده ای بوده و همیشه در حال تغییر است و البته حامی ما در برابر تابش های کیهانی و بادهای خورشیدی هم هست.
محققان از مدت ها قبل متوجه تغییرات میدان مغناطیسی زمین شده بودند. قطب مغناطیسی شمال به طور معمول سالانه 40 کیلومتر حرکت می کند، این باعث می شود، سوزن قطب نما در طول زمان تغییر کند. علاوه بر این، میدان مغناطیسی جهانی از قرن نوزدهم 10 درصد ضعیف تر شده است.
مطالعه جدیدی که با استفاده از داده های ماهواره های Swarm آژانس فضایی اروپا انجام شده، نشان می دهد، ممکن است این تغییرات سریع تر از چیزی که پیش از این تصور می شد، در حال رخ دادن باشد. از زمان راه اندازی سه ماهواره ناظر بر زمین، Swarm در سال ۲۰۱۳، این ماهواره ها مشغول مطالعه سیگنال های مغناطیسی مختلفی از هسته، جبه، پوسته، اقیانوس ها، تمام راه های سیاره به خارج از یونوسفر و مگنتوسفر بوده اند.
همانطور که در نقشه گرافیکی زیر که از داده های این ماهواره ها به دست آمده مشاهده می کنید، رنگ آبی نشان دهنده نواحی است که میدان مغناطیسی زمین در آن ضعیف است و به همین ترتیب رنگ قرمز هم نشان دهنده نواحی با میدان مغناطیسی قوی است.
داده های ماهواره Swarm به همراه مشاهدات ماهواره های چمپ و اورستد، به وضوح نشان می دهد که میدان مغناطیسی در عرض های جغرافیایی بالا، سراسر آمریکای شمالی در حدود 3.5 درصد ضعیف تر شده و این در حالی است که میدان مغناطیسی در حدود 2 درصد در آسیا قوی تر شده است. منطقه اقیانوس اطلس جنوبی آنومالی، ناحیه ای است که در آن میدان مغناطیسی در ضعیف ترین حالت خود است، میدان مغناطیسی در این ناحیه پیوسته در حال تغییر است و بیش از حدود 2 درصد تضعیف شده است. این تغییرات در بازه زمانی نسبتا کوتاهی بین سال های 1999 تا اواسط 2016 روی داده است.
میدان مغناطیسی زمین، ما را از توفان های خورشیدی و پرتوهای کیهانی محافظت می کند؛ بنابراین میدان مغناطیسی ضعیف تر، می تواند به معنای نفوذ تابش تشعشعات فضایی بیشتر به سیاره ما باشد. در واقع، بالن های ارتفاع بالایی که توسط Spaceweather.com راه اندازی شده اند، افزایش سطح پرتوهای کیهانی را بر فراز کالیفرنیا گزارش داده اند. شاید تضعیف میدان مغناطیسی آمریکای شمالی به این روند کمک کرده باشد.
با وجودی که این تغییرات، تغییراتی چشمگیر به حساب می آیند؛ اما در مقایسه با تغییرات میدان مغناطیسی در گذشته، تغییراتی خفیف محسوب می شود. گاهی قطب های شمال و جنوب به طور کل وارونه می شوند. شواهدی از چنین معکوس شدن های قطب های مغناطیسی، در صخره ها و سنگ های باستانی وجود دارد که نشان می دهد، این تغییرات غیر قابل پیش بینی هستند.
این تغییرات در فواصل زمانی نامنظمی به طور متوسط در فواصل 300 هزار ساله ای رخ می دهند. آخرین مورد از چنین تغییراتی در میدان مغناطیسی زمین 780 هزار سال قبل رخ داده است، آیا ما اکنون در فاصله زمانی یکی از این تغییرات قرار داریم؟
تصور می‌شود، میدان مغناطیسی زمین نتیجه حرکت عظیم آهن های مذاب در حدود ۳ هزار کیلومتری زیرسطح زمین باشند. بنابراین، این تغییرات در میدان مغناطیسی مرتبط به نحوه تغییر جریان این مایعات باشد.
به گفته ریس فینلی دانشمند ارشد بخش نیروی جاذبه زمین از دانشگاه فنی دانمارک (DTU):
داده های ماهواره های Swarm امکان ترسیم نقشه دقیق تغییرات میدان مغناطیسی زمین، نه فقط در سطح زمین بلکه در نواحی پائین و منبع آن در هسته زمین را فراهم نموده است. به طور غیرمنتظره ای، ما در حال یافتن تغییرات میدان محلی سریعی هستیم که به نظر می رسد در نتیجه شتاب جریان مایع مذاب در هسته زمین رخ‌داده اند.
ماهواره های Swarm، شامل سه ماهواره مجهز به مغناطیس سنج بوده که قادر به سنجش میدان مغناطیسی زمین از ارتفاعات مداری پایین تا لبه هسته سیاره ما هستند. این ماهواره های اسا (آژانس فضایی اروپا) حداقل تا سال 2017 و احتمالا بیشتر به عملیات خود ادامه خواهند داد؛ بنابراین باید منتظر داده های جدید این ماهواره ها بمانیم.
.
منبع: news.spaceweather
