ظل العلماء في حيرة من أمرهم بشأن أسباب المجال المغناطيسي للأرض لسنوات عديدة. تم تلقي الإجابة على هذا السؤال مؤخرًا. اتضح أن بعض الشروط ضرورية لتشكيل مجال مغناطيسي.
بعض الفرضيات حول أصل المجال المغناطيسي للأرض
في القرن الماضي ، طرح العديد من العلماء عدة افتراضات حول كيفية تكوين المجال المغناطيسي للأرض. وفقًا لأحدهم ، يظهر الحقل نتيجة دوران الكوكب حول محوره.
يعتمد على تأثير بارنيت-أينشتاين الغريب ، وهو أنه عندما يدور أي جسم ، ينشأ مجال مغناطيسي. تمتلك الذرات في هذا التأثير عزمًا مغناطيسيًا خاصًا بها ، حيث تدور حول محورها. هكذا يظهر المجال المغناطيسي للأرض. ومع ذلك ، فإن هذه الفرضية لم تصمد أمام الاختبارات التجريبية. اتضح أن المجال المغناطيسي الذي تم الحصول عليه بطريقة غير بديهية أضعف عدة ملايين مرة من الحقل الحقيقي.
تعتمد فرضية أخرى على ظهور مجال مغناطيسي بسبب الحركة الدائرية للجسيمات المشحونة (الإلكترونات) على سطح الكوكب. كما تبين أنه لا يمكن الدفاع عنه. يمكن أن تتسبب حركة الإلكترونات في ظهور مجال ضعيف للغاية ، علاوة على ذلك ، فإن هذه الفرضية لا تفسر انعكاس المجال المغناطيسي للأرض. من المعروف أن القطب الشمالي المغناطيسي لا يتطابق مع الشمال الجغرافي.
تيارات الرياح الشمسية والعباءة
آلية تشكيل المجال المغناطيسي للأرض والكواكب الأخرى للنظام الشمسي ليست مفهومة تمامًا ولا تزال لغزا للعلماء حتى الآن. ومع ذلك ، تشرح إحدى الفرضيات المقترحة بشكل جيد انعكاس وحجم استقراء المجال الحقيقي. يعتمد على عمل التيارات الداخلية للأرض والرياح الشمسية.
تتدفق التيارات الداخلية للأرض في الوشاح ، والذي يتكون من مواد ذات موصلية جيدة جدًا. مصدر التيار هو النواة. تنتقل الطاقة من القلب إلى سطح الأرض بالحمل الحراري. وهكذا ، تُلاحظ حركة ثابتة للمادة في الوشاح ، والتي تشكل مجالًا مغناطيسيًا وفقًا لقانون حركة الجسيمات المشحونة المعروف. إذا ربطنا مظهره بالتيارات الداخلية فقط ، فقد اتضح أن جميع الكواكب التي يتزامن اتجاه دورانها مع اتجاه دوران الأرض يجب أن يكون لها مجال مغناطيسي متطابق. ومع ذلك ، فهي ليست كذلك. يتزامن القطب الشمالي الجغرافي لكوكب المشتري مع القطب المغناطيسي الشمالي.
لا يقتصر دور التيارات الداخلية على تكوين المجال المغناطيسي للأرض. من المعروف منذ فترة طويلة أنها تتفاعل مع الرياح الشمسية ، وهي عبارة عن تيار من الجسيمات عالية الطاقة المنبثقة من الشمس نتيجة التفاعلات التي تحدث على سطحها.
الرياح الشمسية هي بطبيعتها تيار كهربائي (حركة الجسيمات المشحونة). ينتج عن دوران الأرض تيارًا دائريًا يؤدي إلى ظهور المجال المغناطيسي للأرض.
