Aarde se magnetiese anomalieë

2024 Outeur: Seth Attwood | [email protected]. Laas verander: 2023-12-16 15:56

Die aarde se magnetiese veld beskerm sy oppervlak en sy inwoners – insluitend alle mense met hul brose liggame, asook sensitiewe elektronika – teen dodelike kosmiese strale en gelaaide deeltjies wat van die son af vlieg. Op sommige plekke is hierdie onsigbare wapenrusting egter besig om te verswak en die gapings groei. Daarom bestudeer wetenskaplikes van regoor die wêreld sulke afwykings baie noukeurig om die meganika van die magnetohidrodinamiese dinamo in die ingewande van die planeet beter te verstaan, sowel as om veranderinge in die magnetiese veld te voorspel.

'n Magnetiese anomalie is 'n beduidende verswakking van die Aarde se magnetiese veld oor 'n sekere gebied op die planeet se oppervlak. Soos die naam aandui, is die Suid-Atlantiese Oseaan (SAA) oor die suidelike deel van die Atlantiese See geleë, wat Suid-Amerika gedeeltelik “bedek” en “met sy stert vasklou” tot heel suid van Afrika.

Hierdie formasie het die grootste grootte op 'n hoogte van ongeveer 500-600 kilometer. Op seevlak is sy "projeksie" ietwat minder en manifesteer dit in die magnitude van die magneetveld - dit is gelyk aan dié op 'n hoogte van ongeveer duisend kilometer bo die gebiede van die aarde se oppervlak waar daar geen afwykings is nie.

So 'n afname in die magnetiese veld is nog nie gevaarlik vir die inwoners van ons planeet nie, maar dit skep reeds ernstige probleme vir die ingenieurs wat ruimtetuie ontwerp en hul missies beheer. Byvoorbeeld, die legendariese Hubble wentelteleskoop draai om die Aarde presies op 'n hoogte van ongeveer 540 kilometer – dit wil sê, 'n paar keer per dag vlieg dit presies deur die anomalie. Op hierdie minute word die werk van die ruimtelaboratorium opgeskort weens die verhoogde vlak van bestraling.

Die probleem is, waar die aarde se magnetiese veld verswak, word die beskerming van die hele ruimte om die planeet teen die sonwind en galaktiese strale verminder. Gelaaide deeltjies kry die geleentheid om amper sonder om af te wyk na die aarde se oppervlak te jaag en, natuurlik, te bots met alles wat oor hul pad kom.

Verder, vir ruimtetuie, word die situasie met die Suid-Atlantiese anomalie verder gekompliseer deur die struktuur van die stralingsgordels. Dit is in hierdie streek van die Atlantiese Oseaan dat die binneste Van Allen-gordel byna tot by die oppervlak van die planeet afsak.

Die Van Allen-stralingsgordels is twee komberse van die Aarde wat gevorm word uit gelaaide deeltjies (protone en elektrone) wat tussen die magnetiese veldlyne van ons planeet vasgevang is.

Gewoonlik is die meeste satelliete onder die binneste gordel geleë (wentel tot 1000 km by apogeum) en word byna nie aan die vernietigende uitwerking van ioniserende straling blootgestel nie. Maar die Suid-Atlantiese anomalie bederf steeds die senuwees van ruimtevaarders en ingenieurs in die vuurpyl- en ruimtebedryf.

Benewens die Hubble, wat van tyd tot tyd wetenskaplike werk moet staak, is baie ander voertuie slagoffers van hierdie gebied in naby-aarde ruimte: die ISS dra verhoogde stralingsbeskerming, aangesien dit ook deur hierdie anomalie vlieg, vermoedelik is verskeie Globalstar-satelliete beskadig, en op die shuttles was hulle heeltemal gewone skootrekenaars besig om af te skakel.

Vir mense gaan die vlug deur die anomalie op’n hoogte van 400 kilometer bo die aarde ook nie ongemerk verby nie – meeste van die fosfene (flitse agter toe oë wat hoë-energie elementêre deeltjies veroorsaak) word deur ruimtevaarders en ruimtevaarders oor die Atlantiese Oseaan waargeneem.

Wat het hierdie onaangename gedrag van die magnetiese veld veroorsaak - die vraag is nie heeltemal gesluit nie. Volgens die algemeen aanvaarde en goed bewese teorie werk die vloeibare metaalkern van die Aarde, tydens sy rotasie en konstante vermenging van konveksiestrome, soos 'n dinamo.

Maar aangesien die struktuur heterogeen is, beweeg verskillende massas materie teen effens verskillende spoed in die ingewande van die planeet. Hierdie skommelinge word gesuperponeer op die wanbelyning van die magnetiese as met die rotasie-as van die planeet en "resulteer" in 'n verswakking van die magnetiese veld oor die suide van die Atlantiese Oseaan.

Moderne navorsing toon dat die Suid-Atlantiese Anomalie vir minstens 8 miljoen jaar min of meer stabiel is en glad weswaarts dryf teen 'n spoed van ongeveer 0,3 grade per jaar.

Dit val saam met die verskil in die rotasiespoed van die aarde se oppervlak en die buitenste lae van die planeet se kern. Maar wat die interessantste is, is dat die UAA sy vorm verander en geleidelik in twee dele verdeel. Hierdie proses is al lank aan die gang en in 'n aantal bronne word aanvanklik twee afsonderlike anomalieë oorweeg - Brasiliaans en Kaapstad.

Op die algemene gesondheid van die planeet het sulke veranderinge, sover beoordeel kan word, nie 'n ernstige impak nie. Probleme ontstaan net wanneer 'n persoon hoër bo die oppervlak klim - daar is meer satelliete in 'n wentelbaan, en hul ontwerp maak toenemend gebruik van algemene kommersieel beskikbare komponente.

Hoe ernstig die effek van verhoogde bestraling op daardie toestelle sal wees wat tydens of ná 'n sterk sonstorm in die anomalie val, kan net die tyd leer.