کشف ناهنجاری عجیب و بزرگ در میدان مغناطیسی زمین توسط ناسا؛ ماجرا چیست؟
ناسا ناهنجاری عجیبی در میدان مغناطیسی زمین کشف کرده است! ناحیه‌ای وسیع با شدت مغناطیسی ضعیف که بر ماهواره‌ها و فضاپیماها تأثیر می‌گذارد. ماجرا چیست و چه خطراتی دارد؟
ناسا در حال بررسی یک ناهنجاری عجیب در میدان مغناطیسی زمین است: ناحیه‌ای وسیع با شدت مغناطیسی کمتر از حد معمول که بین آمریکای جنوبی و جنوب غربی آفریقا گسترده شده است. این پدیده در حال توسعه که «ناهنجاری آتلانتیک جنوبی» (South Atlantic Anomaly یا SAA) نامیده می‌شود، سال‌هاست توجه دانشمندان، به ویژه محققان ناسا را به خود جلب کرده و باعث نگرانی آن‌ها شده است.
ماهواره‌ها و فضاپیماهای ناسا به دلیل ضعف میدان مغناطیسی در این ناحیه، به طور خاص در معرض خطر ذرات باردار خورشیدی قرار دارند. ناهنجاری آتلانتیک جنوبی که توسط ناسا به عنوان یک فرورفتگی یا چاله در میدان مغناطیسی زمین توصیف شده، معمولا تأثیری بر زندگی روی زمین ندارد، اما این موضوع برای فضاپیماهایی که در مدار پایین زمین (LEO) در حال گردش هستند و مستقیما از این ناحیه عبور می‌کنند، صدق نمی‌کند. از جمله این فضاپیماها می‌توان به ایستگاه فضایی بین‌المللی (International Space Station) اشاره کرد.
هنگام عبور از این ناهنجاری، کاهش شدت میدان مغناطیسی می‌تواند باعث اختلال و از کار افتادن سیستم‌های الکترونیکی ماهواره‌ها در اثر برخورد پروتون‌های پرانرژی خورشیدی شود. این برخوردها معمولا باعث اختلالات جزئی می‌شوند، اما خطر از دست رفتن داده‌های مهم یا حتی آسیب دائمی به قطعات اصلی ماهواره‌ها را نیز به همراه دارند. به همین دلیل، اپراتورهای ماهواره معمولا پیش از ورود فضاپیما به منطقه ناهنجاری، سیستم‌های آن را به طور موقت خاموش می‌کنند.
یکی از دلایل بررسی SAA توسط ناسا، کاهش همین خطرات است. دلیل دیگر، فرصتی است که این ناهنجاری برای مطالعه یک پدیده پیچیده و دشوار فراهم می‌کند. منابع و گروه‌های تحقیقاتی گسترده ناسا، امکان مطالعه دقیق این پدیده را به بهترین شکل فراهم می‌کنند.
تری ساباکا، متخصص ژئوفیزیک از مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا (NASA’s Goddard Space Flight Centre) در سال ۲۰۲۰ توضیح داد: «میدان مغناطیسی زمین در واقع حاصل برهم‌نهی میدان‌های ناشی از منابع جریانی مختلف است.» منبع اصلی این میدان، اقیانوسی از آهن مذاب در هسته خارجی زمین، در عمق هزاران کیلومتری زیر سطح زمین است. حرکت این توده مذاب، جریان‌های الکتریکی ایجاد می‌کند که میدان مغناطیسی زمین را به وجود می‌آورند، اما این میدان لزوما به صورت یکنواخت توزیع نشده است.
تصور می‌شود که توده عظیمی از سنگ متراکم به نام “African Large Low Shear Velocity Province” که در حدود ۲۹۰۰ کیلومتری زیر قاره آفریقا قرار دارد، در تولید میدان مغناطیسی اختلال ایجاد کرده و منجر به تضعیف آن در این ناحیه می‌شود. شیب محور مغناطیسی زمین نیز این اثر را تشدید می‌کند.
ویجیا کوانگ، متخصص ژئوفیزیک و ریاضی‌دان ناسا گودارد در سال ۲۰۲۰ گفت: «SAA مشاهده شده را می‌توان به عنوان نتیجه کاهش سلطه میدان دوقطبی در این منطقه تفسیر کرد. به طور مشخص‌تر، یک میدان موضعی با قطبیت معکوس به شدت در منطقه SAA رشد می‌کند و در نتیجه شدت میدان را بسیار ضعیف‌تر از مناطق اطراف می‌کند.»
داده‌های ماهواره‌ای نشان می‌دهند که SAA در حال تقسیم شدن به دو بخش است. در حالی که هنوز ابهامات زیادی در مورد این ناهنجاری و پیامدهای آن وجود دارد، یافته‌های جدید به طور مداوم ابعاد جدیدی از این پدیده را آشکار می‌کنند. برای مثال، مطالعه‌ای که توسط اشلی گریلی، متخصص فیزیک خورشیدی ناسا در سال ۲۰۱۶ انجام شد، نشان داد که SAA به آرامی در حال حرکت است. این یافته توسط ردیابی‌های بعدی توسط کیوب‌ست‌ها (CubeSats) در تحقیقات منتشر شده در سال ۲۰۲۱ تأیید شد.
این پدیده نه تنها در حال حرکت است، بلکه به نظر می‌رسد در حال تقسیم شدن به دو بخش مجزا است. محققان در سال ۲۰۲۰ دریافتند که SAA به دو سلول مجزا تقسیم شده که هر کدام مرکز جداگانه‌ای از حداقل شدت مغناطیسی در داخل ناهنجاری بزرگتر را نشان می‌دهند.
هنوز مشخص نیست که این تقسیم شدن چه تأثیری بر آینده SAA خواهد داشت، اما شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد این ناهنجاری پدیده‌ای جدید نیست. مطالعه‌ای که در ژوئیه ۲۰۲۰ منتشر شد، نشان داد که این پدیده یک رخداد غیرمعمول در زمان‌های اخیر نیست، بلکه یک رویداد مغناطیسی مکرر است که احتمالاً از ۱۱ میلیون سال پیش بر زمین تأثیر گذاشته است.
اگر این فرضیه درست باشد، می‌تواند نشان دهد که ناهنجاری آتلانتیک جنوبی عامل یا پیش‌زمینه‌ای برای وارونگی کامل میدان مغناطیسی زمین نیست. وارونگی میدان مغناطیسی پدیده‌ای است که هر چند صدها هزار سال یکبار رخ می‌دهد.
مطالعه جدیدتری که امسال منتشر شد، نشان داد که SAA بر شفق‌های قطبی نیز تأثیر دارد.
با وجود سؤالات بی‌پاسخ فراوان، با توجه به تحولات این پدیده مغناطیسی عظیم، جای خوشحالی است که قدرتمندترین آژانس فضایی جهان آن را از نزدیک زیر نظر دارد. ساباکا می‌گوید:
حتی اگر SAA به آرامی حرکت می‌کند، تغییراتی در شکل آن رخ می‌دهد، بنابراین ادامه مشاهده آن با انجام مأموریت‌های پیوسته بسیار مهم است، زیرا این مشاهدات به ما در ساخت مدل‌ها و پیش‌بینی‌ها کمک می‌کند.
لازم به‌ذکر است که نسخه اولیه این مقاله در آگوست ۲۰۲۰ منتشر شده بود.
در گجت نیوز بخوانید:
