انقلاب قطبي كوكب الأرض

من المعروف أن البوصلة تشير دائمًا إلى الشمال، ولكن في الحقيقة هى تشير إلى أقوى مغناطيس، ويمكنك معرفة ذلك بتقريب البوصلة من مغناطيس فسوف ترى أنها تشير إلى ذلك المغناطيس باضطراب. ولكن هناك مشكلة مع الدينامو الأرضي فهو غير مستقر ويمكنه أن يغير اتجاهه، وبالتالي يغير اتجاه المجال المغناطيسي للأرض؛ وبذلك ينقلب القطبين الشمالي والجنوبي. ⁽¹⁾

آلية هذا الانقلاب غير مفهومة ولكنه حدث من قبل، فقد كشفت العينات الجليدية وجيولوجيا أعماق البحار عن دليل منذ 780 ألف سنة مضت أن البوصلات كانت تشير إلى الجنوب، ومنذ 50 ألف سنة قبل ذلك كانت تشير إلى الشمال وربما يحدث مرة أخرى.⁽¹⁾ وبما أن آخر انعكاس تم تسجيله منذ 780 ألف سنة مضت، فإن هذه الفترة أطول من متوسط فترة انعكاس المجال المغناطيسي، بمعنى آخر نحن متأخرين عن الانعكاس.⁽¹⁾

لا أحد يعلم تداعيات الانعكاس المغناطيسى لأقطاب الأرض ولكن ما يدعو للقلق هو أن فترة الانعكاس قد يضعف فيها المجال المغناطيسي للأرض أو ينعدم، مما يعني بأننا سوف نكون بدون درع واقي أمام الشمس⁽²⁾.

عندما أظلمت الأرض بسبب الشمس

كارثة كارينجتون 1859

في الثاني من سبتمبر عام 1859 ضربت عاصفة شمسية الأرض، وأحدثت فوضى كبيرة، حيث اتلفت أسلاك التلغراف، وهي مادة عالية التقنية في ذلك الوقت، في الولايات المتحدة وأوروبا، كما أدت إلى اشتعال حرائق واسعة النطاق، وامتد الشفق القطبي إلى أقصى الجنوب حتى شوهد في سماء كوبا وهاواي⁽³⁾.

شاهد عالم الفلك البريطاني ريتشارد كارينجتون البقع الشمسية الداكنة بتليسكوبه في ذلك الوقت، ورسم مسار البقع وتتبعها حتى تنبؤ بهذه العاصفة الشمسية الاستثنائية قبل حدوثها، لذلك سُميت تيمنًا به فقد ادخلنا عصر التنبؤ بالعواصف الشمسية ومراقبة الشمس⁽³⁾ (الطقس الفضائي – Space wether).

كارثة إقليم كيبيك الكندي 1989

شاهد الفلكيون في مارس 1989 انفجارًا قويًا على الشمس، وفي غضون دقائق بدأ يحدث تشويش بالإشارات اللاسلكية في الإذاعة.⁽⁴⁾ وعندما وصلت العاصفة الشمسية الأرض، تمكن سكان الجنوب مثل: فلوريدا وكوبا من رؤية الشفق القطبي في السماء، كما كان الاضطراب المغناطيسي مكثف بشكل لا يصدق. لقد خلقت فعليًا تيارات كهربائية أدت إلى معاناة مقاطعة كيبيك الكندية بكاملها من انقطاع التيار الكهربائي، كما خرجت بعض الأقمار الصناعية عن السيطرة لعدة ساعات، وعانى مكوك الفضاء ديسكفري من مشاكل غامضة خاصة به، ثم اختفت المشكلة بشكل غامض بعد أن هدأت العاصفة الشمسية⁽⁴⁾.

كانت هذه أمثلة درامية على كيفية تأثير العواصف الشمسية علينا حتى هنا على الأرض، ولحسن الحظ فإن العواصف القوية مثل هذه نادرة إلى حد ما.⁽⁴⁾ والخبر السار هو أن علماء الفلك في الوقت الحاضر لديهم القدرة على التنبؤ بالعواصف الشمسية بمساعدة مركبة فضائية تراقب الشمس. فعندما تنفجر البقع الداكنة تسقط موجة أولية من الإشعاع على الأرض في دقائق معدودة فقط، وتطلق أسوأ الانفجارات سحابة أخرى من الجسيمات المشحونة تستغرق من 18 إلى 36 ساعة للوصول إلينا، مما يسمح بتنبؤات دقيقة نسبيًا لوقت وصولها وقوتها، ويتيح لنا التحذير المسبق بإيقاف تشغيل المحولات الرئيسية لشبكات الطاقة للحماية، كما يتم وضع الأقمار الصناعية في وضع السكون⁽³⁾.

المريخ بدون مجال مغناطيسي

عندما بدأت حقبة دراسة الكواكب الأخرى وُجد أنّ كوكب عطارد له 1% من مغناطيسية الأرض والزهرة تقريبًا بدون مجال مغناطيسي، أما الأكثر غموضًا هو المريخ ⁽⁵⁾. في أواخر التسعينات دارت مركبة لاستكشاف المريخ، والتي كانت مجهزة بجهاز قياس شدة المغناطيسية (Magnetometer)، ووجدت أن المريخ لا يمتلك مجال مغناطيسي حوله، ولكن اكتشفت آثار مغناطيسية قديمة (Paleomagnetism) منذ مليارات السنين، فهل حقًا امتلك المريخ مغناطيسيته الخاصة في الماضي، وماذا حدث لها؟⁽⁵⁾

من حسن الحظ أن لدينا صخور من المريخ هنا على الأرض، حيث اصطدم مذنب بالمريخ فتطايرت بعض الصخور بعشوائية في الفضاء ووصلت إحداها للأرض على شكل نيزك وأشهرها هو (ALH84001)، وهو مركب كربونى عضو والذي يظنه العلماء بأن به أشكال حياة قديمة، وبدراسة هذه العينة وضحت أنها كانت تمتلك مغناطيسية منذ 4 مليار سنة⁽⁶⁾.

ماذا حدث للمريخ؟

منذ 4 مليار سنة نشأ حقل مغناطيسي قوي بواسطة الحمم المنصهرة داخل نواة المريخ وبعدها مات المريخ فجأة، حيث جردت العواصف الشمسية الغلاف الجوي للمريخ إلى أن ضعف، فانطلقت كميات كبيرة من الغازات إلى الفضاء مما أدى إلى عدم استقراره فتحول لحالة ركود وجفاف⁽⁵⁾.

مصير الأرض بدون مجال مغناطيسي

عندما تنعكس الأقطاب يمكن أن يصبح المجال المغناطيسي للأرض أكثر ضعفًا، وليس هناك ما يشير إلى أنه سيختفي تمامًا وفقًا لوكالة ناسا، لأنه لم يحدث قط. ومع ذلك إذا ضعف المجال المغناطيسي وبقى على هذا النحو لفترة طويلة، ستكون الأرض أقل حماية من الأشعة الكونية، وهذا يعني أن الكوكب سيتعرض لمستويات أعلى من الإشعاع، والتي يمكن بمرور الوقت أن تؤدي إلى زيادة في الأمراض مثل السرطان، وتؤثر على شبكات الطاقة، وهذه هي النتائج التي يمكن أن نستعد لها على المدى القصير.

إعداد: محمد خميس بركي
مراجعة: أحمد فكري
تدقيق: Wael Yassir

المصادر:

1. Administrator NC. 2012: Magnetic Pole Reversal Happens All The (Geologic) Time [Internet]. NASA. 2015 [cited 2018 Nov 11]. Available from: http://www.nasa.gov/topics/earth/features/2012-poleReversal.html

2. No, We’re Not All Doomed by Earth’s Magnetic Field Flip [Internet]. National Geographic News. 2018 [cited 2018 Nov 11]. Available from: https://news.nationalgeographic.com/2018/01/earth-magnetic-field-flip-north-south-poles-science/

3. September 2 RRB|, ET 2009 09:40am. 150 Years Ago: The Worst Solar Storm Ever [Internet]. Space.com. [cited 2018 Nov 11]. Available from: https://www.space.com/7224-150-years-worst-solar-storm.html

4. Zell H. The Day the Sun Brought Darkness [Internet]. NASA. 2015 [cited 2018 Nov 11]. Available from: http://www.nasa.gov/topics/earth/features/sun_darkness.html

5. What Makes Mars Magnetic? [Internet]. ScienceDaily. [cited 2018 Nov 11]. Available from: https://www.sciencedaily.com/releases/2007/08/070810194928.htm

6. NASA – Carbon Compounds from Mars Found Inside Meteorites [Internet]. [cited 2018 Nov 11]. Available from: https://www.nasa.gov/mission_pages/mars/multimedia/pia00289.html