البقعة الضعيفة في المجال المغناطيسي للأرض، وهي منطقة تقع فوق جنوب المحيط الأطلسي حيث تقل قوة المجال بشكل كبير مقارنة بالمنطقة المحيطة بها، اتسعت بمساحة تقارب حجم القارة الأوروبية على مدار الـ 11 عامًا الماضية.
باستخدام بيانات من أقمار Swarm التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، كشف العلماء أن شذوذ جنوب المحيط الأطلسي قد أصبح أكبر بكثير منذ عام 2014. وفي دراسة حديثة نشرت في Physics of the Earth and Planetary Interiors، ربط فريق العلماء التطور بأنماط غريبة على الحدود بين الطبقة السائلة للأرض، التي تقع فوق اللب الداخلي الصلب، ووشاحها الصخري، وهي الطبقة الواقعة بين القشرة والنواة الخارجية.
وقال كريس فينلي، أستاذ المغناطيسية الأرضية في الجامعة التقنية في الدنمارك والمؤلف الرئيسي للدراسة، في بيان: “إن شذوذ جنوب المحيط الأطلسي ليس مجرد كتلة واحدة”. “هناك شيء خاص يحدث في هذه المنطقة يتسبب في إضعاف المجال بطريقة أكثر كثافة.”
هذا هو المكان
المجال المغناطيسي للأرض ضروري للحياة على كوكبنا. إنه يحمي الأرض من الإشعاع الكوني ويعمل كدرع ضد الرياح الشمسية، مما يحافظ على استقرار غلافنا الجوي ويمنع تآكل الماء السائل والغازات الأخرى بسبب تيار الجسيمات المشحونة المنبعثة من الشمس.
حدد العلماء لأول مرة شذوذ جنوب المحيط الأطلسي، المعروف باسم النقطة الضعيفة، في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي، عندما بدأت الأقمار الصناعية الأولى في قياس المجال المغناطيسي للأرض. كشفت الملاحظات المبكرة أن مستويات الإشعاع كانت مرتفعة بشكل غير عادي في منطقة معينة فوق جنوب المحيط الأطلسي، مما يعني أن المجال المغناطيسي كان أضعف هناك مقارنة بالمناطق المحيطة.
وتتعرض الأقمار الصناعية التي تمر فوق المنطقة لجرعات أعلى من الإشعاع مقارنة بالمناطق الأخرى، مما يجعل دراسة الشذوذ جزءًا حاسمًا في الحفاظ على سلامة البعثات الفضائية، وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية.
وقال فينلي: “من الطبيعي أن نتوقع رؤية خطوط المجال المغناطيسي تخرج من القلب في نصف الكرة الجنوبي”. “لكن تحت شذوذ جنوب المحيط الأطلسي، نرى مناطق غير متوقعة حيث يعود المجال المغناطيسي، بدلاً من الخروج من القلب، إلى القلب”.
وكشفت بيانات Swarm أن إحدى هذه المناطق تتحرك باتجاه الغرب فوق أفريقيا، مما يساهم في إضعاف شذوذ جنوب المحيط الأطلسي في هذه المنطقة. تسلط البيانات الضوء أيضًا على نقطتين في نصف الكرة الشمالي حيث يكون المجال المغناطيسي للأرض قويًا بشكل خاص، إحداهما حول كندا والأخرى حول سيبيريا، وقد شهدتا نتائج متفاوتة منذ أن بدأ سوارم عمليات الرصد.
وقد ضعفت النقطة القوية حول كندا، حيث تقلصت بنسبة 0.65% من مساحة سطح الأرض، وهي مساحة تعادل مساحة الهند تقريبًا. في المقابل، نمت منطقة سيبيريا القوية بنسبة 0.42% من مساحة سطح الأرض، أي ما يعادل مساحة جرينلاند تقريبًا.
قال فينلي: “عندما تحاول فهم المجال المغناطيسي للأرض، من المهم أن تتذكر أنه ليس مجرد ثنائي قطب بسيط، مثل قضيب المغناطيس”. “فقط من خلال وجود أقمار صناعية مثل Swarm يمكننا رسم خريطة كاملة لهذا الهيكل ورؤيته يتغير.”
تم إطلاق كوكبة الأقمار الصناعية Swarm التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية في عام 2013 لدراسة تعقيدات المجال المغناطيسي. وتستخدم المهمة ثلاثة أقمار صناعية، هي ألفا وبرافو وتشارلي، لقياس الإشارات المغناطيسية الصادرة من باطن الأرض، وكذلك قشرة الكوكب والمحيطات وأجزاء من غلافه الجوي.