ما الذي يحمي الأرض من الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس
مالذي يحمي الأرض من الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس

الغلاف المغناطيسي .

يحمي الغلاف المغناطيسي الأرض من الإشعاع الشمسي والجزيئات الكونية الضارة. وذلك لأن المغناطيسية الداخلية للأرض تخلق منطقة حول الكوكب تُعرف باسم الغلاف المغناطيسي. تحتوي العديد من الكواكب في النظام الشمسي على أغلفة مغناطيسية ، لكن الأرض بها أقوى صخور. كوكب.

بالإضافة إلى تآكل الغلاف الجوي بفعل الرياح الشمسية ، تجدر الإشارة إلى أن الحياة على الأرض تطورت أولاً وتستمر حتى اليوم تحت حماية البيئة المغناطيسية حيث يحمي الغلاف المغناطيسي الأرض من الجسيمات الضارة. تيار مستمر من الجسيمات المشحونة يتدفق من الشمس.

غلافنا المغناطيسي هو جزء من نظام ديناميكي مترابط يتوافق مع حالة الشمس والكواكب والنجوم ، ويبدأ الغلاف المغناطيسي في أعماق الأرض ، ويشكل الحديد المنصهر المشحون كهربائيًا سطح الأرض ، ويتدفق من وإلى الداخل. اللب الخارجي للكوكب. هناك ، يتم ضغط المجال المغناطيسي بواسطة النبضات الثابتة للرياح الشمسية.

يمتد الغلاف المغناطيسي ما يقرب من ستة إلى عشرة أضعاف نصف قطر الأرض ، وتدرس وكالة ناسا الغلاف المغناطيسي لفهم دوره في البيئة الفضائية بشكل أفضل ، ومن خلال تلك الدراسة ، يمكن فهم الخصائص المكانية للكون ككل بشكل أفضل. حسنًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤثر طقس الفضاء سلبًا على تكنولوجيا الفضاء وأنظمة الاتصالات مثل أجهزة الراديو بسبب الغلاف المغناطيسي.

مالذي يحمي الأرض من الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس
مالذي يحمي الأرض من الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس

تكوين الغلاف المغناطيسي :

يتكون الغلاف المغناطيسي من تفاعل الرياح الشمسية مع المجال المغناطيسي للأرض. ينتج المجال المغناطيسي للأرض بواسطة كتلة من الحديد المنصهر في اللب الخارجي للأرض ، والتي تنتج تيارات كهربائية قوية. هذه التيارات تدور حول الأرض. خطوط المجال المغناطيسي بين القطبين التي تمتد عبر الغلاف الجوي للأرض.

يمكن تصور الغلاف المغناطيسي كخطوط مجال مغناطيسي ينتجها شريط مغناطيسي عملاق بنهايات مشحونة بشكل معاكس. خطوط المجال المغناطيسي مائلة بحوالي 11 درجة من محور دوران الأرض. يقع أحد القطبين المغناطيسيين في شمال كندا والآخر هو محور دوران الأرض. يقع في القطب الجنوبي ، ويمتد المجال المغناطيسي من القطبين إلى الفضاء ، مما يحمي الأرض من العديد من الجسيمات المشحونة النشطة القادمة من مصادر بعيدة في الشمس والمجرات.

يحمي الغلاف المغناطيسي الغلاف الجوي لأن الغلاف المغناطيسي ينحرف عن العديد من جزيئات الطاقة الشمسية والطاقة التي تتدفق دائمًا نحو الأرض ، فبدون الغلاف المغناطيسي ، فإن التأثير المستمر للرياح الشمسية من شأنه أن يؤدي إلى تدهور الغلاف الجوي للأرض ، مما يحمينا ، ويمتص الأشعة فوق البنفسجية الضارة ويحبس الحرارة . بدون الغلاف المغناطيسي ، لن تكون هناك حياة على الأرض.

يخترق جزء من الرياح الشمسية ويصبح محاصرًا في الغلاف المغناطيسي ، حيث يدخل البلازما المشحونة أو الغاز إلى الغلاف المغناطيسي من خلال فتحات على شكل قمع في القطبين ، مما يخلق شفقًا ملونًا يحيط بالغلاف المغناطيسي.

خلال فترات النشاط الشمسي المرتفع ، يمكن أن يؤدي الطقس الفضائي القاسي إلى إلحاق الضرر برواد الفضاء ، وإتلاف الأقمار الصناعية ، وتعطيل أنظمة الاتصالات التي تدور حول الأرض. ويمكن أن يؤدي أيضًا إلى إتلاف شبكة الطاقة على سطح الأرض ، كما يمكن أن يؤثر النشاط المغناطيسي الشمسي على مناخ الأرض ، والبيئة الفضائية.

أي طبقات الأرض الآتية يتولد فيه المجال المغناطيسي للأرض :

اللب الخارجي للأرض .

يمتد المجال المغناطيسي من باطن الأرض (اللب الداخلي) إلى السطح الخارجي ، والذي يتكون في الغالب من عنصر الحديد وتبلغ درجة حرارته حوالي 5700 درجة مئوية ، حيث تكون درجة حرارة الحديد قوية مثل سطح الأرض. الجو حار. ومع ذلك ، فإن ضغط الجاذبية يمنع الشمس من أن تصبح سائلة ولا يمكن أن تولد مجالًا مغناطيسيًا.

يحتوي اللب الخارجي على طبقة بسمك 2000 كم من الحديد والنيكل وبعض المعادن الأخرى. تؤدي الاختلافات في درجة الحرارة والضغط والتركيب داخل اللب إلى تيارات الحمل داخل المعدن المنصهر ، وينتج عن دوران الأرض حركة دورانية من المعدن السائل ، مما يؤدي إلى توليد التيار الكهربائي وتوليد المغناطيسية. مجال.

عند تحريك سلك معدني في مجال مغناطيسي :

إذا لم يكن هناك تيار يتدفق عبر السلك ، فلن يولد أي قوة ، ولكن إذا كان هناك تيار يتدفق عبر السلك المعدني ، فسوف تتفاعل المجالات المغناطيسية وتولد قوة ستؤثر على السلك وستتسبب هذه القوة في حركة السلك. قد يؤدي إلى ، وهذا مشابه لسلوك المغناطيس الدائم عند تعرضه للمجال المغناطيسي للمغنتيت من المواد المغناطيسية الأخرى.

القانون الذي يصف هذا الوضع يسمى قانون فاراداي ، بعد أن اكتشف العالم البريطاني مايكل فاراداي والعالم الأمريكي جوزيف هنري قبل فاراداي أن التغيير في المجال المغناطيسي يسبب تيارًا كهربائيًا ، وينص قانون فاراداي على أن التغيير في المجال المغناطيسي ينتج الكهرباء. إذا كانت الشحنات حرة في الحركة ، فإن المجال الكهربائي سوف يحفز القوى والتيارات.

على سبيل المثال ، إذا تم وضع حلقة من الأسلاك في مجال مغناطيسي ، وكان المجال المغناطيسي يمر عبر المجال المغناطيسي ، فإن التغيير في المجال المغناطيسي سيحدث تيارًا في السلك ، وسيتم الحفاظ على التيار مع تغير الحلقة. إذا تغيرت المنطقة المحيطة بالمجال المغناطيسي.

شدة المجال المغناطيسي الناتج عن تيار يمر في ملف دائري :

عندما يمر تيار عبر سلك ، فإنه يخلق مجالًا مغناطيسيًا. وذلك لأن المجال المغناطيسي يعتمد على اتجاه التيار وشكل السلك المعدني. على سبيل المثال ، عندما ينحني السلك ، يتغير اتجاه المجال المغناطيسي على النحو التالي: ينحني السلك أكثر ويمكنك الاستمرار في ثني السلك حتى يشكل نصف دائرة. ويتداخل اتجاه المجال المغناطيسي حول النقطة التي تختارها عند نقطة معينة.

كلما ابتعدت عن السلك ، كانت شدة المجال المغناطيسي أضعف ، ولكن عند ثني السلك ، تتداخل خطوط المجال المغناطيسي وتندمج ، مما ينتج عنه أقوى مجال مغناطيسي في المركز ، وكما هو واضح مما سبق ، ينحني السلك لتشكيل دائرة كاملة ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي قوي في اتجاه واحد في مركز الدائرة.

يمكن تحديد اتجاه هذا المجال المغناطيسي الناتج باستخدام قانون اوجير الأيمن. يمكن للمثقب أن يدور في اتجاه واحد فقط لإدخاله في السطح. الاتجاه الذي يجب أن تدور فيه البريمة هو اتجاه التيار في الملف واتجاه حركة المثقب في السطح ، واتجاه المجال المغناطيسي في مركز هذا الملف.

اتجاه تدفق التيار في الملف هو عكس اتجاه عقارب الساعة ، لذلك يجب أن يكون اتجاه دوران المثقاب عكس اتجاه عقارب الساعة. لذلك ، يجب أن يكون اتجاه البريمة خارج الشاشة. أي أن اتجاه المجال المغناطيسي يكون أيضًا خارج الشاشة. .