Anomali magnet bumi

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 16:12

Medan magnet Bumi melindungi permukaannya dan penduduknya - termasuk semua orang dengan badan rapuh mereka, serta elektronik sensitif - daripada sinaran kosmik yang mematikan dan zarah bercas yang terbang dari matahari. Walau bagaimanapun, di beberapa tempat, perisai yang tidak kelihatan ini semakin lemah dan jurang semakin bertambah. Oleh itu, saintis dari seluruh dunia sedang mengkaji dengan teliti anomali sedemikian untuk lebih memahami mekanik dinamo magnetohidrodinamik di dalam perut planet ini, serta untuk meramalkan perubahan dalam medan magnet.

Anomali magnetik ialah kelemahan ketara medan magnet Bumi ke atas kawasan tertentu di permukaan planet. Seperti namanya, Atlantik Selatan (SAA) terletak di bahagian selatan Laut Atlantik, sebahagiannya "meliputi" Amerika Selatan dan "berpaut dengan ekornya" di bahagian selatan Afrika.

Formasi ini mempunyai saiz terbesar pada ketinggian kira-kira 500-600 kilometer. Di paras laut, "unjuran"nya agak kurang dan menampakkan dirinya dalam magnitud medan magnet - ia sama dengan ketinggian kira-kira seribu kilometer di atas kawasan permukaan bumi yang tidak ada anomali.

Pengurangan medan magnet seperti itu belum lagi berbahaya bagi penduduk planet kita, tetapi ia sudah menimbulkan masalah serius bagi jurutera yang mereka bentuk kapal angkasa dan mengawal misi mereka. Sebagai contoh, teleskop orbit Hubble yang legenda berputar mengelilingi Bumi tepat pada ketinggian kira-kira 540 kilometer - iaitu, beberapa kali sehari ia terbang tepat melalui anomali. Pada minit-minit ini, kerja makmal angkasa digantung disebabkan oleh peningkatan tahap sinaran.

Masalahnya ialah, apabila medan magnet Bumi menjadi lemah, perlindungan seluruh ruang di sekeliling planet daripada angin suria dan sinaran galaksi berkurangan. Zarah yang dicas mendapat peluang untuk tergesa-gesa hampir tanpa menyimpang ke permukaan bumi dan, secara semula jadi, berlanggar dengan segala yang datang.

Selain itu, untuk kapal angkasa, keadaan dengan anomali Atlantik Selatan lebih rumit oleh struktur tali pinggang sinaran. Di rantau Atlantik inilah tali pinggang Van Allen dalam turun hampir ke permukaan planet.

Sabuk sinaran Van Allen ialah dua selimut Bumi yang terbentuk daripada zarah bercas (proton dan elektron) yang terperangkap di antara garisan medan magnet planet kita.

Biasanya, kebanyakan satelit terletak di bawah tali pinggang dalam (mengorbit sehingga 1000 km di apogee) dan hampir tidak terdedah kepada kesan pemusnahan sinaran mengion. Tetapi anomali Atlantik Selatan masih merosakkan saraf angkasawan dan jurutera dalam industri roket dan angkasa lepas.

Sebagai tambahan kepada Hubble, yang terpaksa menghentikan kerja saintifik secara berkala, banyak kenderaan lain menjadi mangsa kawasan ini di angkasa dekat bumi: ISS membawa peningkatan perlindungan sinaran, kerana ia juga terbang melalui anomali ini, mungkin beberapa satelit Globalstar telah rosak, dan di dalam pengangkutan mereka adalah komputer riba biasa yang ditutup.

Bagi orang ramai, penerbangan melalui anomali pada ketinggian 400 kilometer di atas Bumi juga tidak melepasi tanpa disedari - kebanyakan fosfen (kelipan di belakang mata tertutup yang menyebabkan zarah asas bertenaga tinggi) diperhatikan oleh angkasawan dan angkasawan di atas Atlantik.

Apa yang menyebabkan kelakuan medan magnet yang tidak menyenangkan ini - persoalannya tidak ditutup sepenuhnya. Menurut teori yang diterima umum dan terbukti dengan baik, teras logam cecair Bumi, semasa putaran dan pencampuran berterusan arus perolakan, berfungsi seperti dinamo.

Tetapi, kerana strukturnya adalah heterogen, jisim jirim yang berbeza bergerak di dalam perut planet ini pada kelajuan yang sedikit berbeza. Turun naik ini ditindih pada ketidakjajaran paksi magnet dengan paksi putaran planet dan "mengakibatkan" kelemahan medan magnet di selatan Atlantik.

Penyelidikan moden menunjukkan bahawa Anomali Atlantik Selatan telah lebih kurang stabil selama sekurang-kurangnya 8 juta tahun dan hanyut dengan lancar ke arah barat pada kelajuan kira-kira 0.3 darjah setahun.

Ini bertepatan dengan perbezaan kelajuan putaran permukaan bumi dan lapisan luar teras planet. Tetapi apa yang paling menarik ialah UAA mengubah bentuknya dan secara beransur-ansur berpecah kepada dua bahagian. Proses ini telah berlaku untuk masa yang lama dan dalam beberapa sumber dua anomali berasingan pada mulanya dipertimbangkan - Brazil dan Cape Town.

Mengenai kesihatan umum planet ini, perubahan sedemikian, sejauh yang boleh dinilai, tidak mempunyai kesan yang serius. Masalah hanya timbul apabila seseorang memanjat lebih tinggi di atas permukaan - terdapat lebih banyak satelit di orbit, dan reka bentuk mereka semakin menggunakan komponen biasa yang tersedia secara komersial.

Seberapa serius kesan peningkatan sinaran pada peranti yang jatuh ke dalam anomali semasa atau selepas ribut suria yang kuat, hanya masa yang boleh menentukan.