هل الغلاف المغناطيسي للأرض يحمينا من رياح الشمس الشمسية؟

تخلق الانبعاثات من الشمس ظروفًا في نظامنا الشمسي معادية جدًا للحياة. يحمي الغلاف المغناطيسي للأرض سطح الكوكب من الجسيمات المشحونة للرياح الشمسية. بدون هذه الحماية ، ربما لن تكون الحياة كما نعرفها موجودة على الأرض.

•••جوبيتيريماجيس / فوتوس.كوم / جيتي إيماجيس

السوائل المنتشرة داخل جزء من اللب الحديدي للأرض تولد المجال المغنطيسي الأرضي للكوكب. عندما يقترن بالمجال المغناطيسي بين الكواكب (IMF) الذي تولده الشمس ، فإنه ينتج الغلاف المغناطيسي ، الذي يمتد آلاف الأميال من الأرض إلى الفضاء. تنتقل الرياح الشمسية - البروتونات والإلكترونات المنبعثة من الشمس - عبر النظام الشمسي. عندما تصطدم الرياح الشمسية بالأرض ، ينحرف الغلاف المغناطيسي عن معظم الجسيمات المشحونة ويحمي سطح كوكبنا.

ولكن عندما لا تكون خطوط مجال صندوق النقد الدولي وخطوط المجال المغنطيسي الأرضي متوازية ، فإنها تميل إلى التفاعل ، مما يخلق مسارًا لتسرب جزيئات الرياح الشمسية في الغلاف الجوي العلوي ، والنتيجة الأكثر إثارة هي العروض الشفقية (الشفق القطبي والشفق الأسترالي) فوق الجزء الأعلى خطوط العرض.

إذا لم يكن الغلاف المغناطيسي يدفع الإلكترونات والبروتونات بعيدًا عن الرياح الشمسية ، فإن الجسيمات المشحونة ستسبب جرعات من الإشعاع الضار للحياة على الأرض. يجب حماية رواد الفضاء الذين يسافرون خارج الغلاف المغناطيسي من الإشعاع الشمسي. والسفر الجوي على ارتفاعات عالية فوق القطبين ، حيث يكون تأثير التدريع للغلاف المغناطيسي أضعف ، يعتبر محفوفًا بالمخاطر بالنسبة لمجموعات معينة مثل النساء الحوامل.

يحمينا الغلاف المغناطيسي أيضًا من الاضطرابات في خطوط الكهرباء وأنظمة الاتصالات. ومع ذلك ، فإن هذه الحماية ليست مطلقة. كما قال علماء في وكالة الفضاء الأوروبية ، يتصرف الغلاف المغناطيسي للأرض أحيانًا مثل الغربال. إنه يحمينا من الرياح الشمسية ، لكن ليس دائمًا.

يمكن للتقلبات في الغلاف المغناطيسي التي تسببها الرياح الشمسية أن تؤدي إلى اختلافات عالية في الجهد الكهربي (عالية مثل 10 فولت لكل ميل) عبر موصلات كهربائية طويلة جدًا مثل خطوط نقل الطاقة و خطوط الأنابيب. يمكن أن تؤدي هذه التراكمات إلى تعطيل ضوابط النظام بشدة في عام 1989 في مقاطعة كيبيك في كندا ، تسببت الرياح الشمسية في انقطاع الكهرباء على مستوى المقاطعة.

الاتصالات اللاسلكية هي أيضا تحت رحمة الرياح الشمسية. تحدث الاضطرابات في بعض الأحيان فقط ، عندما تكون الرياح الشمسية شديدة بما يكفي لاختراق الغلاف المغناطيسي. ومع ذلك ، تعطينا هذه الأحداث فكرة عما سيكون عليه الوضع إذا لم تكن الأرض محمية.

الغلاف المغناطيسي للأرض حيوي أيضًا في منع غلافنا الجوي من الدفع إلى الفضاء بضغط الرياح الشمسية. على سبيل المثال ، في عام 2008 ، تم محاذاة الأرض والمريخ والشمس بحيث ضرب نفس انفجار الرياح الشمسية الكوكبين ، واحدًا تلو الآخر. لاحظت مركبة الفضاء التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية أن المريخ ، بسبب غلافه المغناطيسي الأضعف ، فقد حوالي عشرة أضعاف الأكسجين الذي فقدته الأرض خلال هذا اللقاء. يوضح هذا الحدث أن الغلاف المغناطيسي يلعب دورًا نشطًا في الحد من استنفاد الغلاف الجوي.