Jordens magnetiske anomalier

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Jordens magnetfelt beskytter overflaten og dens innbyggere – inkludert alle mennesker med deres skjøre kropper, samt sensitiv elektronikk – mot dødelige kosmiske stråler og ladede partikler som flyr fra solen. Men noen steder svekkes denne usynlige rustningen og hullene vokser. Derfor studerer forskere fra hele verden veldig nøye slike anomalier for bedre å forstå mekanikken til den magnetohydrodynamiske dynamoen i planetens tarmer, samt forutsi endringer i magnetfeltet.

En magnetisk anomali er en betydelig svekkelse av jordens magnetfelt over et bestemt område på planetens overflate. Som navnet antyder, ligger Sør-Atlanteren (SAA) over den sørlige delen av Atlanterhavet, og "dekker" delvis Sør-Amerika og "klamrer seg fast med halen" helt sør i Afrika.

Denne formasjonen har den største størrelsen i en høyde på rundt 500-600 kilometer. På havnivå er dens "projeksjon" noe mindre og manifesterer seg i størrelsen på magnetfeltet - den er lik den i en høyde på omtrent tusen kilometer over de områdene av jordoverflaten der det ikke er noen anomalier.

En slik reduksjon i magnetfeltet er ennå ikke farlig for innbyggerne på planeten vår, men det skaper allerede alvorlige problemer for ingeniørene som designer romfartøy og kontrollerer oppdragene deres. For eksempel dreier det legendariske Hubble-teleskopet i bane rundt jorden nøyaktig i en høyde på omtrent 540 kilometer – det vil si flere ganger om dagen flyr det nøyaktig gjennom anomalien. I disse minuttene er arbeidet til romlaboratoriet suspendert på grunn av det økte strålingsnivået.

Problemet er at der jordens magnetfelt svekkes, reduseres beskyttelsen av hele rommet rundt planeten mot solvinden og galaktiske stråler. Ladede partikler får muligheten til å skynde seg nesten uten å avvike til jordoverflaten og naturlig nok kollidere med alt som kommer i veien.

Dessuten, for romfartøyer, er situasjonen med den søratlantiske anomalien ytterligere komplisert av strukturen til strålingsbeltene. Det er i denne regionen av Atlanterhavet at det indre Van Allen-beltet går ned nesten til overflaten av planeten.

Van Allen-strålingsbeltene er to tepper av jorden dannet av ladede partikler (protoner og elektroner) som er fanget mellom magnetfeltlinjene på planeten vår.

Vanligvis er de fleste satellitter plassert under det indre beltet (baner opp til 1000 km ved apogeum) og er nesten ikke utsatt for de destruktive effektene av ioniserende stråling. Men den søratlantiske anomalien ødelegger fortsatt nervene til astronauter og ingeniører i rakett- og romindustrien.

I tillegg til Hubble, som med jevne mellomrom må stoppe vitenskapelig arbeid, er mange andre kjøretøy ofre for dette området i verdensrommet nær jorden: ISS har økt strålebeskyttelse, siden den også flyr gjennom denne anomalien, antagelig ble flere Globalstar-satellitter skadet, og på skyttelbussene var de helt vanlige bærbare datamaskiner som ble stengt.

For mennesker går heller ikke flyturen gjennom anomalien i en høyde av 400 kilometer over jorden ubemerket - de fleste av fosfenene (blink bak lukkede øyne som forårsaker høyenergiske elementærpartikler) observeres av astronauter og kosmonauter over Atlanterhavet.

Hva forårsaket denne ubehagelige oppførselen til magnetfeltet - spørsmålet er ikke helt lukket. I følge den allment aksepterte og velprøvde teorien fungerer den flytende metallkjernen på jorden, under sin rotasjon og konstante blanding av konveksjonsstrømmer, som en dynamo.

Men siden strukturen er heterogen, beveger forskjellige materiemasser seg i innvollene på planeten med litt forskjellige hastigheter. Disse svingningene er lagt over feiljusteringen av den magnetiske aksen med rotasjonsaksen til planeten og "resulterer" i en svekkelse av magnetfeltet over den sørlige delen av Atlanterhavet.

Moderne forskning viser at den søratlantiske anomalien har vært mer eller mindre stabil i minst 8 millioner år og driver jevnt vestover med en hastighet på rundt 0,3 grader per år.

Dette sammenfaller med forskjellen i rotasjonshastigheten til jordoverflaten og de ytre lagene av planetens kjerne. Men det som er mest interessant er at UAA endrer form og gradvis deler seg i to deler. Denne prosessen har pågått i lang tid, og i en rekke kilder vurderes i utgangspunktet to separate anomalier - brasilianske og Cape Town.

På den generelle helsen til planeten har slike endringer, så langt det kan bedømmes, ingen alvorlig innvirkning. Problemer oppstår bare når en person klatrer høyere over overflaten - det er flere satellitter i bane, og deres design bruker i økende grad vanlige kommersielt tilgjengelige komponenter.

Hvor alvorlig effekten av økt stråling vil være på de enhetene som faller inn i anomalien under eller etter en sterk solstorm, kan bare tiden vise.