Zemljine magnetne anomalije

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Zemljino magnetno polje ščiti njeno površino in njene prebivalce – vključno z vsemi ljudmi s svojimi krhkimi telesi, pa tudi občutljivo elektroniko – pred smrtonosnimi kozmičnimi žarki in nabitimi delci, ki letijo s sonca. Vendar pa ponekod ta nevidni oklep slabi in vrzeli naraščajo. Zato znanstveniki z vsega sveta zelo natančno preučujejo takšne anomalije, da bi bolje razumeli mehaniko magnetohidrodinamičnega dinamo v črevesju planeta, pa tudi za napovedovanje sprememb v magnetnem polju.

Magnetna anomalija je znatno oslabitev zemeljskega magnetnega polja na določenem območju na površini planeta. Kot pove že ime, se Južni Atlantik (SAA) nahaja nad južnim delom Atlantskega morja, delno "pokriva" Južno Ameriko in se "oprijema z repom" na samem jugu Afrike.

Ta tvorba ima največjo velikost na nadmorski višini približno 500-600 kilometrov. Na gladini morja je njegova "projekcija" nekoliko manjša in se kaže v velikosti magnetnega polja - enaka je tisti na nadmorski višini približno tisoč kilometrov nad tistimi območji zemeljskega površja, kjer ni anomalij.

Takšno zmanjšanje magnetnega polja za prebivalce našega planeta še ni nevarno, vendar že povzroča resne težave inženirjem, ki načrtujejo vesoljska plovila in nadzorujejo njihove misije. Na primer, legendarni orbitalni teleskop Hubble se vrti okoli Zemlje natanko na višini okoli 540 kilometrov – torej večkrat na dan preleti točno skozi anomalijo. V teh minutah je zaradi povečane ravni sevanja začasno ustavljeno delo vesoljskega laboratorija.

Težava je v tem, da je tam, kjer zemeljsko magnetno polje oslabi, zmanjšana zaščita celotnega prostora okoli planeta pred sončnim vetrom in galaktičnimi žarki. Nabiti delci dobijo priložnost, da hitijo skoraj brez odstopanja na zemeljsko površino in seveda trčijo z vsem, kar jim pride na pot.

Poleg tega je za vesoljska plovila razmere z južnoatlantsko anomalijo dodatno zapletene zaradi strukture sevalnih pasov. V tem delu Atlantika se notranji Van Allenov pas spušča skoraj do površja planeta.

Van Allenova sevalna pasova sta dve Zemljini odeji, oblikovani iz nabitih delcev (protonov in elektronov), ki so ujeti med črtami magnetnega polja našega planeta.

Običajno se večina satelitov nahaja pod notranjim pasom (kroži do 1000 km ob apogeju) in skoraj niso izpostavljeni uničujočim učinkom ionizirajočega sevanja. Toda južnoatlantska anomalija še vedno kvari živce astronavtom in inženirjem v raketni in vesoljski industriji.

Poleg Hubbla, ki mora občasno ustaviti znanstveno delo, so žrtve tega področja v obzemeljskem vesolju številna druga vozila: ISS ima povečano zaščito pred sevanjem, saj leti tudi skozi to anomalijo, domnevno je bilo poškodovanih več satelitov Globalstar, in na shuttleh so bili povsem navadni prenosniki so se ugasnili.

Za ljudi tudi let skozi anomalijo na višini 400 kilometrov nad Zemljo ne mine neopažen – večino fosfenov (bliski za zaprtimi očmi, ki povzročajo visokoenergijske elementarne delce) astronavti in kozmonavti opazujejo nad Atlantikom.

Kaj je povzročilo to neprijetno vedenje magnetnega polja - vprašanje ni povsem zaprto. Po splošno sprejeti in dobro preverjeni teoriji tekoče kovinsko jedro Zemlje med svojim vrtenjem in stalnim mešanjem konvekcijskih tokov deluje kot dinamo.

Ker pa je njegova struktura heterogena, se različne mase snovi premikajo v črevesju planeta z nekoliko drugačno hitrostjo. Ta nihanja so prekrita z neusklajenostjo magnetne osi z osjo vrtenja planeta in "posledijo" v oslabitvi magnetnega polja nad južnim delom Atlantika.

Sodobne raziskave kažejo, da je bila južnoatlantska anomalija bolj ali manj stabilna že vsaj 8 milijonov let in se gladko premika proti zahodu s hitrostjo okoli 0,3 stopinje na leto.

To sovpada z razliko v hitrosti vrtenja zemeljskega površja in zunanjih plasti jedra planeta. Najbolj zanimivo pa je, da UAA spremeni svojo obliko in se postopoma razdeli na dva dela. Ta proces poteka že dolgo in v številnih virih se sprva obravnavata dve ločeni anomaliji - brazilska in Cape Town.

Na splošno zdravje planeta takšne spremembe, kolikor je mogoče oceniti, nimajo resnega vpliva. Težave nastanejo šele, ko se človek povzpne višje nad površje – v orbiti je več satelitov, njihova zasnova pa vse bolj uporablja običajne komercialno dostopne komponente.

Kako resen bo učinek povečanega sevanja na tiste naprave, ki padejo v anomalijo med močnim sončnim neurjem ali po njem, lahko pove le čas.