ما الذي يحمي الارض من الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس

ما الذي يحمي الارض من الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس

إن الذي يحمي الأرض من الجسميات المشحونة القادمة من الشمس هو المغناطيس الأرضي، وعبارة عن مجال مغناطيسي يمتد ما بين المركز الداخلي للأرض إلى أن يلتقي مع الرياح الشمسية وتيار الجسميات التي تنبعث من الشمس، كما إن هناك الكثير من النظريات التي تشير إلى أن الأرض تحتوي على رواسب كثيرة من خامات من الحديد وأكثرها يكون من الحديد النقي، حيث إنه قي العصور القديمة قد تجمعت تلك الرواسب الحديدة بشكل إلكترونية في اتجاه وحد، وهو ما جعل هناك مغناطيس دائم كبير للغاية أنشأ تلك المغناطيسية الأرضية، بينما هناك نظريات أخرى تقل بأن المغناطيسية الأخرى تنشأ من تيارات كهربائية شديدة تسري حول الأرض وليس في القشرة الأرضية وحسب، وعلى ما يبدو أن هناك علقة واضحة ما بين هذه التيارات الأرضية وبين مسألة دوران الأرض، كما إن تلك النظرية تتفق مع حقيقة أن الأرض تتكون في اتجاه يوازي المحور القطبي لها.

المجال المغناطيسي الأرضي

إن كوكب الأرض وكوكب عطار هما الكوبان الوحيدان الصخريان اللذان يملكان على مجال مغناطيسي مكون بسبب حركة المعادن التي انصهرت في باطن كل منها، وسوف نشرح هذا فيما يلي:

• إن الأرض تمتلك مجال مغناطيسي مشكل بسبب الصهارة المشحونة بشكل كهربائي تتحرك داخل باطن الأرض في طبقة تسمى الدثار، ولهذا المجال المغناطيسي دور كبير في تشكيل الحياة على كوكب الأرض، وهذا لأن الريح التي تتسبب في تآكل للغلاف الجوي وهو ما يحدث في باقي المجال المغناطيسي للأرض من أجل حمايتها من الرياح الشمسية ويحول دون وصولها إلى الغلاف الجوي، هذا بالإضافة إلى أنه لولا هذا المجال المغناطيسي لما استطاع الإنسان أن يخترع البوصلة، والتي كانت لها أهمية بالغة في معرفة اتجاهات الطرق والسفر والترحال في العصور القديمة قبل التطور التكنولوجي الذي نحن عليه الآن، وهذا لأن البوصلة تتجه في اتجاه القطب الشمالي المغناطيسي الأرضي وبسبب تلك النظريات التي فسرت المجال المغناطيسي سهلت بعض الأمور على الإنسان القديم.

أهمية المغناطيس الأرضي

إن المغناطيس له تاريخ طويل وله أهمية بالغة جدًا وسوف نوضح لكم هذا في السطور القادمة:

• قد بدأت مسألة استخدام المغناطيسية الأرضية في الأبحاث والتحليل بعجنا تم اكتشاف حجر المغناطيسي وهو عبارة عن حجر عني بالمغنتيت أو ما يسمى بأكسيد الحديد المغنطيسي، وقد كان الصينيون هم أول من قاموا بصناعته البوصلة قبل الميلاد بالعديد من القرون، وبعدها وصلت البوصلة عن طريق التجار العرب إلى الدول الأوربية في نهاية القرن الثاني عشر، ومن بعده بدأ العالم يعرف الخواص المغناطيسية للأرض، وهذا عندما قام العالم الإنجليزي ويليام جالبرت بنشر كتابه المغناطيس في سنة 1600، وبعدها بدأ قياس تغيرات الحقل المغناطيسي الأرضي في مرصد لندن.
• إن لوجود الحق المغناطيسي أهمية شديدة لأنه لولا مسألة وجوده لما كان هناك حية على وجه الأرض، فهذا الحقل يقوم بدور الدرع الواقي للأرض من السيل الجارف من الجسميات المشحونة التي تسمى الأشعة الكونية، التي ترد إلى الأرض عن طريق الفضاء الخارجي والشمس والتي تسبب وجود حياة على سطح الأرض، وبناء على تلك الفكرة فقد تم تفسير سبب اختفاء الديناصورات من على الأرض، بل وفسرت تلك النظرية اختفاء الكثر من الكائنات الحية أيضًا، حيث أشارت إلى أن ذلك حدث بسبب ضعف الحقل المغناطيسي الأرضي في تلك الفترة الزمنية مما سمح للأشعة الكونية بالوصول إلى الأرض بكميات كبيرة مما أدي إلى القضاء على تلك الأحياء.

خصائص المغناطيس الأرضي

هناك بعض الخصائص والسمات التي ترتبط بالمغناطيس الأرض، وسوف نشرحها لكم في السطور التالية:

• إن الصخور المغناطيسية تكتسب مغناطيسية يطلق عليها المغناطيسية القديمة، وقد قامت باكتسابها عبر الأزمنة الجيولوجية التي قد تبلغ عدد كبير من مليارات السنين، وتتطلب عملية تشكيلها احتواء الصخر على فلزات مغناطيسية وبوجود حقل مغناطيسي خارجي، ولهذه المغناطيسية تطبيقات بنيوية وتكتونية عديدة.
• إن المغناطيسية القديمة تقوم بالتعامل مع مغناطيسية المواد التي يصل عمرها إلى العديد من آلآلاف السنين وهي ما يطلق عليها المغناطيسية الآثارية، ومن خلالها تكتسب الصخور المواد الآثارية التي تحوي على فلزات مغناطيسية من الحديد أو أكسيد الحديد مغناطيسية محرضة، وبوجود الحقل المغناطيسي الأرضي يتم استخدامه في دراسات عديدة منها تاريخ الأوابد الأثرية.
• أما عن أهم خصائص المغناطيس فهي أن له قطبان شمال وجنوبي عند تعليق بشكل حر فلإنه يبدأ في الانتقال شمالًا أو جنوبًا أو معًا.
• تتركز القوة الخاصة بالمغناطيس في قطبيه وتبدأ في أن تقل عند المناطق الأخرى، كما إن الأقطاب المختلفة في النوع تتجاذب فيه أما بالنسبة إلى الأقطاب المتشابهة فإنها تتنافر، وإذا قطع المغناطيس في أي منطقة من المناطق فإنه يتكون له قطبان ولا يمكن أن يكون له قطب منفرد بشكل عملي.

أي طبقات الأرض الآتية يتولّد فيها المجال المغناطيسي للأرض:

يتولّد المجال المغناطيسي للأرض في طبقة تسمى اللب الأرضي الخارجي وهذا لأن مركز المجال المغناطيسي الأرضي يقع في عمق لب الأرض الخارجي، كذلك يجدر بنا أن نشير هنا إلى أن حركة الحديد المصهور في اللب الخارجي للأرض هي المسؤولة عن توليد المجال المغناطيسي للأرض، كما إن هناك نظريات تقول أن شكل المجال المغناطيسي الأرضي يتشابه مع المجال الذي ينشأ عن وجود قضيب مغناطيسي عملاق داخل الأرض، ويميل بزاوية معينة درجة للخط الذي يصل ما بين قطبي الأرض الجغرافيين.

كيف يختلف المغناطيس الكهربائي عن المغناطيس الدائم؟

سنوضح لكم في السطور القادمة أهم الفروق ما بين المغناطيس الكهربائي والمغناطيس الدائم:

• يختلف عنه في كون أنه من الممكن إغلاق المجال المغناطيسي له، كما إن المغناطيس الكهربائي يعمل على توفير مغنطة مؤقتة، بينما يمككنا أن نجد أن المغناطيس الدائم له مغنطة تعمل بشكل دائم على مدار فترى طويلة من الزمن، كما إن المجال المغناطيسي للمغناطيسيات الكهربائية يعتمد على التيارات التي تتدفق عن طريق المادة، ومع المغناطيس الدائم، كما إن المجال المغناطيسي يوجد في المادة بمجرد مغنطتها.
• إن المواد الكهرومغناطيسية تحتاج إلى تدفق تياري ثابت، وهذا لأنها تتطلب إمداد بالطاقة الكهربائية ومع هذا فإن ليس هذا هو الحال مع المغناطيس الدائم، وبصورة عامة، نجد أنه يتم إزالة المغناطيس الكهربائي حينما نكون في حاجة إلى إزالة المغناطيس ببساطة عن طريق إزالة التيار من التدفق عبر المادة، لا بد أن تكون درج الحرارة الزائدة عن الطبيعي متاحة من أجل أن تتم إزالة المغناطيس الدائم.
• إن قوة المجال المغناطيسي في المغناطيسيات الكهربائية تتغير على حيل قوة المجال المغناطيسي ووفقًا لكمية التيارات التي تدفق من خلال المادة، وهذا على الرغم من كون المغناطيس الدائم يحافظ على المجال المغناطيسي لها بشكل مستمر لمدة طويلة للغاية في حالة فقدان الخصائص المغناطيسية لع، فإن تلك المادة لا تصلح للاستعمال.
• إن المغناطيس المتعرج من خلال قلب مادة الحديد هو أكبر مثال على المغناطيس الكهربائي، بينما نجد أن المغناطيس الشريطي هو خير مثال على المغناطيس الدائم.

أسئلة شائعة