المجال المغناطيسي لكواكب النظام الشمسي. المجال المغناطيسي للزهرة: معلومات عن الكوكب والوصف والميزات
ألمع الكوكب
يتمتع كوكب الزهرة بمجال مغناطيسي معروف بأنه ضعيف بشكل لا يصدق. لا يزال العلماء غير متأكدين من سبب ذلك. ويعرف الكوكب في علم الفلك بتوأم الأرض.
وله نفس الحجم وعلى نفس المسافة تقريبًا من الشمس. وهو أيضًا الكوكب الآخر الوحيد في النظام الشمسي الداخلي الذي يتمتع بغلاف جوي مهم. ومع ذلك، فإن غياب الغلاف المغناطيسي القوي يشير إلى وجود اختلافات كبيرة بين الأرض والزهرة.
الهيكل العام للكوكب
كوكب الزهرة، مثل جميع الكواكب الداخلية الأخرى في النظام الشمسي، صخري.
لا يعرف العلماء الكثير عن تكوين هذه الكواكب، لكن بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها من مجسات الفضاء، فقد قاموا ببعض التخمينات. نحن نعلم أنه كانت هناك تصادمات بين الكواكب الغنية بالحديد والسيليكات داخل النظام الشمسي. خلقت هذه الاصطدامات كواكب شابة ذات قلوب سائلة وقشور شابة هشة مكونة من السيليكات. ومع ذلك، فإن اللغز الكبير يكمن في تطور النواة الحديدية.
ونحن نعلم أن أحد أسباب تكوين قوية حقل مغناطيسييعمل قلب الأرض الحديدي مثل آلة الدينامو.
لماذا لا يمتلك كوكب الزهرة مجال مغناطيسي؟
يحمي هذا المجال المغناطيسي كوكبنا من الإشعاع الشمسي القوي. لكن هذا لا يحدث على كوكب الزهرة وهناك عدة فرضيات لتفسير ذلك. أولاً، لقد أصبح جوهره متصلباً تماماً. لا يزال قلب الأرض منصهرًا جزئيًا، مما يسمح له بإنتاج مجال مغناطيسي. نظرية أخرى هي أن هذا يرجع إلى حقيقة أن الكوكب لا يحتوي على صفائح تكتونية مثل الأرض.
وعندما فحصته المركبات الفضائية، اكتشفوا أن المجال المغناطيسي لكوكب الزهرة موجود وهو أضعف عدة مرات من المجال المغناطيسي للأرض، إلا أنه يحرف الإشعاع الشمسي.
يعتقد العلماء الآن أن هذا المجال هو في الواقع نتيجة تفاعل الغلاف الأيوني لكوكب الزهرة الرياح الشمسية. وهذا يعني أن الكوكب لديه مجال مغناطيسي مستحث. ومع ذلك، فهذا أمر يتعين على البعثات المستقبلية تأكيده.
| · · · · | |
الدروع المغناطيسيةالكواكب. حول تنوع مصادر الأغلفة المغناطيسية في النظام الشمسي
- العلوم الشعبية,
- رواد الفضاء,
- الفلك
6 من أصل 8 كواكب النظام الشمسيتمتلك مصادرها الخاصة من المجالات المغناطيسية القادرة على حرف تدفقات الجسيمات المشحونة من الرياح الشمسية. ويسمى حجم الفضاء حول الكوكب الذي تنحرف فيه الرياح الشمسية عن مسارها بالغلاف المغناطيسي للكوكب. على الرغم من القواسم المشتركة بين المبادئ الفيزيائية لتوليد المجال المغناطيسي، إلا أن مصادر المغناطيسية بدورها تختلف اختلافًا كبيرًا فيما بينها مجموعات مختلفةكواكب نظامنا النجمي.
تعتبر دراسة تنوع المجالات المغناطيسية مثيرة للاهتمام لأنه من المفترض وجود الغلاف المغناطيسي شرط مهملنشوء الحياة على كوكب ما أو تابعه الطبيعي.
الحديد والحجر
بالنسبة للكواكب الأرضية، تعتبر المجالات المغناطيسية القوية هي الاستثناء وليس القاعدة. يتمتع كوكبنا بأقوى غلاف مغناطيسي في هذه المجموعة. من المفترض أن يتكون قلب الأرض الصلب من سبيكة الحديد والنيكل التي يتم تسخينها عن طريق التحلل الإشعاعي للعناصر الثقيلة. يتم نقل هذه الطاقة عن طريق الحمل الحراري في اللب الخارجي السائل إلى عباءة السيليكات (). كانت عمليات الحمل الحراري في اللب الخارجي المعدني تعتبر حتى وقت قريب المصدر الرئيسي للدينامو المغنطيسي الأرضي. ومع ذلك، البحوث السنوات الأخيرةدحض هذه الفرضية.
تفاعل الغلاف المغناطيسي للكوكب (في في هذه الحالةالأرض) مع الرياح الشمسية. تعمل تيارات الرياح الشمسية على تشويه الأغلفة المغناطيسية للكواكب، والتي لها مظهر "ذيل" مغناطيسي ممدود للغاية وموجه في الاتجاه المعاكس للشمس. ويمتد الذيل المغناطيسي لكوكب المشتري لأكثر من 600 مليون كيلومتر.
من المفترض أن مصدر المغناطيسية أثناء وجود كوكبنا يمكن أن يكون مزيجًا معقدًا من الآليات المختلفة لتوليد المجال المغناطيسي: التهيئة الأولية للمجال من اصطدام قديم مع كوكبي؛ الحمل الحراري غير الحراري لمراحل مختلفة من الحديد والنيكل في اللب الخارجي؛ إطلاق أكسيد المغنيسيوم من القلب الخارجي المبرد؛ تأثير المد والجزر للقمر والشمس، الخ.
أحشاء "أخت" الأرض، كوكب الزهرة، لا تولد عمليا مجالا مغناطيسيا. لا يزال العلماء يناقشون أسباب عدم وجود تأثير الدينامو. يلقي البعض اللوم على الدوران اليومي البطيء للكوكب في ذلك، بينما يرى البعض الآخر أن هذا كان ينبغي أن يكون كافيًا لتوليد مجال مغناطيسي. على الأرجح أن الأمر في البنية الداخلية للكوكب، والتي تختلف عن بنية الأرض ().
ومن الجدير بالذكر أن كوكب الزهرة يتمتع بما يسمى بالغلاف المغناطيسي المستحث، والذي ينشأ نتيجة تفاعل الرياح الشمسية والغلاف الأيوني للكوكب.
المريخ هو الأقرب (إن لم يكن متطابقًا) إلى الأرض من حيث طول اليوم الفلكي. ويدور الكوكب حول محوره خلال 24 ساعة، تماما مثل "الزميلين" الموصوفين أعلاه، ويتكون العملاق من السيليكات وربع النواة من الحديد والنيكل. ومع ذلك، فإن المريخ أخف من الأرض من حيث الحجم، ووفقًا للعلماء، فقد تم تبريد قلبه بسرعة نسبيًا، لذلك لا يحتوي الكوكب على مولد دينامو.
الهيكل الداخلي لكواكب سيليكات الحديد من المجموعة الأرضية
ومن المفارقات أن الكوكب الثاني في المجموعة الأرضية الذي يمكن أن "يتباهى" بغلافه المغناطيسي الخاص هو عطارد - الأصغر والأخف بين الكواكب الأربعة. إن قربه من الشمس يحدد مسبقًا الظروف المحددة التي يتشكل فيها الكوكب. لذلك، على عكس الكواكب الأخرى في المجموعة، يحتوي عطارد على نسبة عالية جدًا من الحديد مقارنة بكتلة الكوكب بأكمله - بمتوسط 70٪. يتمتع مداره بأقوى انحراف مركزي (نسبة نقطة المدار الأقرب إلى الشمس إلى الأبعد) بين جميع كواكب النظام الشمسي. هذه الحقيقة، بالإضافة إلى قرب عطارد من الشمس، تعزز تأثير المد والجزر على اللب الحديدي للكوكب.
رسم تخطيطي للغلاف المغناطيسي لعطارد مع رسم بياني متراكب للحث المغناطيسي
تشير البيانات العلمية التي حصلت عليها المركبات الفضائية إلى أن المجال المغناطيسي يتولد من حركة المعدن في قلب عطارد المنصهر بفعل قوى المد والجزر للشمس. والعزم المغناطيسي لهذا المجال أضعف 100 مرة من عزم الأرض، وأبعاده تضاهي حجم الأرض، لأسباب ليس أقلها التأثير القوي للرياح الشمسية.
المجالات المغناطيسية للأرض والكواكب العملاقة. الخط الأحمر هو محور الدوران اليومي للكواكب (2- ميل أقطاب المجال المغناطيسي إلى هذا المحور). الخط الأزرق هو خط استواء الكواكب (1- ميل خط الاستواء إلى مستوى مسير الشمس). يتم تمثيل المجالات المغناطيسية أصفر(3 - تحريض المجال المغناطيسي، 4 - نصف قطر الأغلفة المغناطيسية في أنصاف أقطار الكواكب المقابلة)
عمالقة المعادن
يمتلك الكوكبان العملاقان، المشتري وزحل، نوى صخرية كبيرة تبلغ كتلتها 3-10 كتلة الأرض، وتحيط بها قذائف غازية قوية تشكل الغالبية العظمى من كتلة الكواكب. ومع ذلك، فإن هذه الكواكب لديها مجالات مغناطيسية كبيرة وقوية للغاية، ولا يمكن تفسير وجودها إلا من خلال تأثير الدينامو في النوى الصخرية. ومن المشكوك فيه أنه مع مثل هذا الضغط الهائل، فإن الظواهر المشابهة لتلك التي تحدث في قلب الأرض ممكنة هناك.يكمن مفتاح الحل في غلاف الهيدروجين والهيليوم للكواكب نفسها. تظهر النماذج الرياضية أنه في أعماق هذه الكواكب، ينتقل الهيدروجين من الحالة الغازية تدريجياً إلى حالة هيدروجين معدني سائل فائق السيولة وفائق التوصيل. يطلق عليه اسم معدني لأنه عند قيم الضغط هذه يُظهر الهيدروجين خصائص المعادن.
الهيكل الداخلي لكوكب المشتري وزحل
احتفظ كوكب المشتري وزحل، كما هو الحال بالنسبة للكواكب العملاقة، بكمية كبيرة طاقة حراريةالمتراكمة أثناء تكوين الكواكب. ينقل الحمل الحراري للهيدروجين المعدني هذه الطاقة إلى الغلاف الغازي للكواكب، مما يحدد المناخ في الغلاف الجوي للعمالقة (ينبعث كوكب المشتري من الطاقة إلى الفضاء ضعف ما يتلقاه من الشمس). من المفترض أن يشكل الحمل الحراري في الهيدروجين المعدني، جنبًا إلى جنب مع الدوران اليومي السريع لكوكب المشتري وزحل، الغلاف المغناطيسي القوي للكواكب.
عند الأقطاب المغناطيسية لكوكب المشتري، وكذلك عند الأقطاب المماثلة للعمالقة الآخرين والأرض، تسبب الرياح الشمسية الشفق القطبي. في حالة كوكب المشتري، يتأثر مجاله المغناطيسي بشكل كبير بالأقمار الصناعية الكبيرة مثل جانيميد وآيو (يمكن رؤية أثر تيارات الجسيمات المشحونة "المتدفقة" من الأقمار الصناعية المقابلة إلى القطبين المغناطيسيين للكوكب). تعد دراسة المجال المغناطيسي لكوكب المشتري هي المهمة الرئيسية لمحطة جونو الأوتوماتيكية العاملة في مداره. إن فهم أصل وبنية الغلاف المغناطيسي للكواكب العملاقة يمكن أن يثري معرفتنا بالمجال المغناطيسي للأرض
مولدات الجليد
يتشابه عملاقا الجليد أورانوس ونبتون في الحجم والكتلة لدرجة أنه يمكن تسميتهما بالزوج الثاني من التوائم في نظامنا، بعد الأرض والزهرة. تحتل مجالاتها المغناطيسية القوية موقعًا متوسطًا بين المجالات المغناطيسية لعمالقة الغاز والأرض. ومع ذلك، هنا أيضًا "قررت" الطبيعة أن تكون أصلية. لا يزال الضغط في النوى الحديدية والصخرية لهذه الكواكب مرتفعًا جدًا بحيث لا يمكن إحداث تأثير دينامو مثل تأثير الأرض، ولكنه ليس كافيًا لتشكيل طبقة من الهيدروجين المعدني. ويحيط بقلب الكوكب طبقة سميكة من الجليد مصنوعة من خليط من الأمونيا والميثان والماء. هذا "الجليد" هو في الواقع سائل ساخن للغاية ولا يغلي فقط بسبب الضغط الهائل في الغلاف الجوي للكواكب.
الهيكل الداخلي لأورانوس ونبتون
الدروع المغناطيسية للكواكب. حول تنوع مصادر الأغلفة المغناطيسية في النظام الشمسي
تمتلك 6 من أصل 8 كواكب في النظام الشمسي مصادرها الخاصة من المجالات المغناطيسية التي يمكنها حرف تيارات الجسيمات المشحونة من الرياح الشمسية. ويسمى حجم الفضاء حول الكوكب الذي تنحرف فيه الرياح الشمسية عن مسارها بالغلاف المغناطيسي للكوكب. وعلى الرغم من القواسم المشتركة بين المبادئ الفيزيائية لتوليد المجال المغناطيسي، فإن مصادر المغناطيسية بدورها تختلف بشكل كبير بين مجموعات الكواكب المختلفة في نظامنا النجمي.
تعد دراسة تنوع المجالات المغناطيسية مثيرة للاهتمام، لأن وجود الغلاف المغناطيسي من المفترض أن يكون شرطًا مهمًا لظهور الحياة على كوكب ما أو تابعه الطبيعي.
الحديد والحجر
بالنسبة للكواكب الأرضية، تعتبر المجالات المغناطيسية القوية هي الاستثناء وليس القاعدة. يتمتع كوكبنا بأقوى غلاف مغناطيسي في هذه المجموعة. من المفترض أن يتكون قلب الأرض الصلب من سبيكة الحديد والنيكل التي يتم تسخينها عن طريق التحلل الإشعاعي للعناصر الثقيلة. يتم نقل هذه الطاقة عن طريق الحمل الحراري في اللب الخارجي السائل إلى عباءة السيليكات (). كانت عمليات الحمل الحراري في اللب الخارجي المعدني تعتبر حتى وقت قريب المصدر الرئيسي للدينامو المغنطيسي الأرضي. ومع ذلك، فقد دحضت الأبحاث في السنوات الأخيرة هذه الفرضية.
تفاعل الغلاف المغناطيسي للكوكب (في هذه الحالة، الأرض) مع الرياح الشمسية. تعمل تيارات الرياح الشمسية على تشويه الأغلفة المغناطيسية للكواكب، والتي لها مظهر "ذيل" مغناطيسي ممدود للغاية وموجه في الاتجاه المعاكس للشمس. ويمتد الذيل المغناطيسي لكوكب المشتري لأكثر من 600 مليون كيلومتر.
من المفترض أن مصدر المغناطيسية أثناء وجود كوكبنا يمكن أن يكون مزيجًا معقدًا من الآليات المختلفة لتوليد المجال المغناطيسي: التهيئة الأولية للمجال من اصطدام قديم مع كوكبي؛ الحمل الحراري غير الحراري لمراحل مختلفة من الحديد والنيكل في اللب الخارجي؛ إطلاق أكسيد المغنيسيوم من القلب الخارجي المبرد؛ تأثير المد والجزر للقمر والشمس، الخ.
أحشاء "أخت" الأرض، كوكب الزهرة، لا تولد عمليا مجالا مغناطيسيا. لا يزال العلماء يناقشون أسباب عدم وجود تأثير الدينامو. يلقي البعض اللوم على الدوران اليومي البطيء للكوكب في ذلك، بينما يرى البعض الآخر أن هذا كان ينبغي أن يكون كافيًا لتوليد مجال مغناطيسي. على الأرجح أن الأمر في البنية الداخلية للكوكب، والتي تختلف عن بنية الأرض ().
ومن الجدير بالذكر أن كوكب الزهرة يتمتع بما يسمى بالغلاف المغناطيسي المستحث، والذي ينشأ نتيجة تفاعل الرياح الشمسية والغلاف الأيوني للكوكب.
المريخ هو الأقرب (إن لم يكن متطابقًا) إلى الأرض من حيث طول اليوم الفلكي. ويدور الكوكب حول محوره خلال 24 ساعة، تماما مثل "الزميلين" الموصوفين أعلاه، ويتكون العملاق من السيليكات وربع النواة من الحديد والنيكل. ومع ذلك، فإن المريخ أخف من الأرض من حيث الحجم، ووفقًا للعلماء، فقد تم تبريد قلبه بسرعة نسبيًا، لذلك لا يحتوي الكوكب على مولد دينامو.
الهيكل الداخلي لكواكب سيليكات الحديد من المجموعة الأرضية
ومن المفارقات أن الكوكب الثاني في المجموعة الأرضية الذي يمكن أن "يتباهى" بغلافه المغناطيسي الخاص هو عطارد - الأصغر والأخف بين الكواكب الأربعة. إن قربه من الشمس يحدد مسبقًا الظروف المحددة التي يتشكل فيها الكوكب. لذلك، على عكس الكواكب الأخرى في المجموعة، يحتوي عطارد على نسبة عالية جدًا من الحديد مقارنة بكتلة الكوكب بأكمله - بمتوسط 70٪. يتمتع مداره بأقوى انحراف مركزي (نسبة نقطة المدار الأقرب إلى الشمس إلى الأبعد) بين جميع كواكب النظام الشمسي. هذه الحقيقة، بالإضافة إلى قرب عطارد من الشمس، تعزز تأثير المد والجزر على اللب الحديدي للكوكب.
رسم تخطيطي للغلاف المغناطيسي لعطارد مع رسم بياني متراكب للحث المغناطيسي
تشير البيانات العلمية التي حصلت عليها المركبات الفضائية إلى أن المجال المغناطيسي يتولد من حركة المعدن في قلب عطارد المنصهر بفعل قوى المد والجزر للشمس. والعزم المغناطيسي لهذا المجال أضعف 100 مرة من عزم الأرض، وأبعاده تضاهي حجم الأرض، لأسباب ليس أقلها التأثير القوي للرياح الشمسية.
المجالات المغناطيسية للأرض والكواكب العملاقة. الخط الأحمر هو محور الدوران اليومي للكواكب (2- ميل أقطاب المجال المغناطيسي إلى هذا المحور). الخط الأزرق هو خط استواء الكواكب (1- ميل خط الاستواء إلى مستوى مسير الشمس). يتم تمثيل المجالات المغناطيسية باللون الأصفر (3 - تحريض المجال المغناطيسي، 4 - نصف قطر الأغلفة المغناطيسية في أنصاف أقطار الكواكب المقابلة)
عمالقة المعادن
يمتلك الكوكبان العملاقان، المشتري وزحل، نوى صخرية كبيرة تبلغ كتلتها 3-10 كتلة الأرض، وتحيط بها قذائف غازية قوية تشكل الغالبية العظمى من كتلة الكواكب. ومع ذلك، فإن هذه الكواكب لديها مجالات مغناطيسية كبيرة وقوية للغاية، ولا يمكن تفسير وجودها إلا من خلال تأثير الدينامو في النوى الصخرية. ومن المشكوك فيه أنه مع مثل هذا الضغط الهائل، فإن الظواهر المشابهة لتلك التي تحدث في قلب الأرض ممكنة هناك.يكمن مفتاح الحل في غلاف الهيدروجين والهيليوم للكواكب نفسها. تظهر النماذج الرياضية أنه في أعماق هذه الكواكب، ينتقل الهيدروجين من الحالة الغازية تدريجياً إلى حالة هيدروجين معدني سائل فائق السيولة وفائق التوصيل. يطلق عليه اسم معدني لأنه عند قيم الضغط هذه يُظهر الهيدروجين خصائص المعادن.
الهيكل الداخلي لكوكب المشتري وزحل
احتفظ كوكب المشتري وزحل، كما هو الحال بالنسبة للكواكب العملاقة، في أعماقهما بكمية كبيرة من الطاقة الحرارية المتراكمة أثناء تكوين الكواكب. ينقل الحمل الحراري للهيدروجين المعدني هذه الطاقة إلى الغلاف الغازي للكواكب، مما يحدد المناخ في الغلاف الجوي للعمالقة (ينبعث كوكب المشتري من الطاقة إلى الفضاء ضعف ما يتلقاه من الشمس). من المفترض أن يشكل الحمل الحراري في الهيدروجين المعدني، جنبًا إلى جنب مع الدوران اليومي السريع لكوكب المشتري وزحل، الغلاف المغناطيسي القوي للكواكب.
عند الأقطاب المغناطيسية لكوكب المشتري، وكذلك عند الأقطاب المماثلة للعمالقة الآخرين والأرض، تسبب الرياح الشمسية الشفق القطبي. في حالة كوكب المشتري، يتأثر مجاله المغناطيسي بشكل كبير بالأقمار الصناعية الكبيرة مثل جانيميد وآيو (يمكن رؤية أثر تيارات الجسيمات المشحونة "المتدفقة" من الأقمار الصناعية المقابلة إلى القطبين المغناطيسيين للكوكب). تعد دراسة المجال المغناطيسي لكوكب المشتري هي المهمة الرئيسية لمحطة جونو الأوتوماتيكية العاملة في مداره. إن فهم أصل وبنية الغلاف المغناطيسي للكواكب العملاقة يمكن أن يثري معرفتنا بالمجال المغناطيسي للأرض
مولدات الجليد
يتشابه عملاقا الجليد أورانوس ونبتون في الحجم والكتلة لدرجة أنه يمكن تسميتهما بالزوج الثاني من التوائم في نظامنا، بعد الأرض والزهرة. تحتل مجالاتها المغناطيسية القوية موقعًا متوسطًا بين المجالات المغناطيسية لعمالقة الغاز والأرض. ومع ذلك، هنا أيضًا "قررت" الطبيعة أن تكون أصلية. لا يزال الضغط في النوى الحديدية والصخرية لهذه الكواكب مرتفعًا جدًا بحيث لا يمكن إحداث تأثير دينامو مثل تأثير الأرض، ولكنه ليس كافيًا لتشكيل طبقة من الهيدروجين المعدني. ويحيط بقلب الكوكب طبقة سميكة من الجليد مصنوعة من خليط من الأمونيا والميثان والماء. هذا "الجليد" هو في الواقع سائل ساخن للغاية ولا يغلي فقط بسبب الضغط الهائل في الغلاف الجوي للكواكب.
الهيكل الداخلي لأورانوس ونبتون
عزيزي العملاء!
لقد كان المجال المغناطيسي للأرض معروفًا منذ زمن طويل، ويعرفه الجميع. لكن هل توجد مجالات مغناطيسية على الكواكب الأخرى؟ دعونا نحاول معرفة ذلك ...
المجال المغناطيسي للأرض أو المجال المغنطيسي الأرضي - مجال مغناطيسي ، الناتجة عن مصادر داخل الأرض. موضوع الدراسة المغناطيسية الأرضية . ظهرت منذ 4.2 مليار سنة. على مسافة صغيرة من سطح الأرض، هناك حوالي ثلاثة من أنصاف أقطارها، خطوط المجال المغناطيسي ثنائي القطب مثل موقع. هذه المنطقة تسمى بلازماأرض.
وكلما ابتعدت عن سطح الأرض، زاد التأثير الرياح الشمسية : من الجانب شمس يتم ضغط المجال المغنطيسي الأرضي، وعلى الجانب الآخر، الجانب الليلي، يمتد إلى "ذيل" طويل.
هناك تأثير ملحوظ على المجال المغناطيسي على سطح الأرض من خلال التيارات الأيونوسفير . وهي منطقة الغلاف الجوي العلوي، وتمتد من ارتفاعات حوالي 100 كيلومتر فما فوق. يتضمن عدد كبير من الأيونات . ويحتفظ البلازما بالمجال المغناطيسي للأرض، ولكن حالتها تتحدد بتفاعل المجال المغناطيسي للأرض مع الرياح الشمسية، وهو ما يفسر الارتباط العواصف المغناطيسية على الأرض مع التوهجات الشمسية.
يتم إنشاء المجال المغناطيسي للأرض من خلال التيارات الموجودة في قلب المعدن السائل. أظهر T. Cowling في عام 1934 أن آلية توليد المجال (الدينامو الجغرافي) لا توفر الاستقرار (نظرية "الدينامو المضاد"). ولم يتم حل مشكلة أصل الحقل والحفاظ عليه حتى يومنا هذا.
قد تحدث آلية توليد حقل مماثلة على كواكب أخرى.
هل يمتلك المريخ مجالًا مغناطيسيًا؟
لا يوجد مجال مغناطيسي كوكبي على كوكب المريخ. يمتلك الكوكب أقطابًا مغناطيسية تمثل بقايا مجال كوكبي قديم. بما أن المريخ ليس لديه مجال مغناطيسي تقريبًا، فإنه يتعرض باستمرار للقصف من الإشعاع الشمسي وكذلك الرياح الشمسية، مما يجعله العالم القاحل الذي نراه اليوم.
تخلق معظم الكواكب مجالًا مغناطيسيًا باستخدام تأثير الدينامو. المعادن الموجودة في قلب الكوكب منصهرة وتتحرك باستمرار. خلق المعادن المتحركة كهرباءوالذي يتجلى في النهاية كمجال مغناطيسي.
معلومات عامة
يتمتع المريخ بمجال مغناطيسي هو بقايا المجالات المغناطيسية القديمة. وهو مشابه للحقول الموجودة في قاع محيطات الأرض. ويعتقد العلماء أن وجودها هو علامة محتملة على أن المريخ كان لديه صفائح تكتونية. لكن هناك أدلة أخرى تشير إلى أن حركات الصفائح هذه توقفت منذ حوالي 4 مليارات سنة.
إن نطاقات المجال قوية جدًا، تقريبًا بنفس قوة نطاقات الأرض، ويمكن أن تمتد لمئات الكيلومترات في الغلاف الجوي. إنها تتفاعل مع الرياح الشمسية وتشكل الشفق القطبي بنفس الطريقة التي يحدث بها على الأرض. وقد لاحظ العلماء أكثر من 13000 من هذه الشفق القطبي.
إن عدم وجود مجال كوكبي يعني أن سطحه يتلقى إشعاعات أكثر بـ 2.5 مرة من الأرض. إذا كان الناس سيستكشفون الكوكب، فيجب أن تكون هناك طريقة لحماية البشر من التعرض الضار.
ومن نتائج غياب المجال المغناطيسي على كوكب المريخ استحالة وجود الماء السائل على سطحه. اكتشفت مركبات المريخ كميات كبيرة من الجليد المائي تحت السطح، ويعتقد العلماء أنه قد يكون هناك ماء سائل هناك. ويضيف نقص المياه إلى العقبات التي يجب على المهندسين التغلب عليها من أجل دراسة الكوكب الأحمر واستعماره في نهاية المطاف.
المجال المغناطيسي لعطارد
عطارد، مثل كوكبنا، لديه مجال مغناطيسي. وحتى رحلة المركبة الفضائية مارينر 10 عام 1974، لم يكن أي عالم على علم بوجودها.
المجال المغناطيسي لعطارد
ويشكل حوالي 1.1% من مساحة الأرض. افترض العديد من علماء الفلك في ذلك الوقت أن هذا الحقل كان عبارة عن حقل بقايا، أي بقايا من التاريخ المبكر. وقد دحضت المعلومات الواردة من المركبة الفضائية MESSENGER هذا التخمين تمامًا، ويعرف علماء الفلك الآن أن تأثير الدينامو في قلب عطارد هو المسؤول عن حدوث ذلك.
ويتكون من تأثير الدينامو للحديد المنصهر المتحرك في القلب.المجال المغناطيسي ثنائي القطب، تمامًا كما هو الحال على الأرض. وهذا يعني أن لديه قطبين مغناطيسيين شمالي وجنوبي. ولم يجد الرسول دليلا على وجود شذوذ على شكل بقع، وهذا يدل على أنها مخلوقة في قلب الكوكب. وكان العلماء حتى وقت قريب يعتقدون أن نواة عطارد قد بردت لدرجة أنه لم يعد قادرا على الدوران.
تمت الإشارة إلى ذلك من خلال الشقوق الموجودة على السطح بأكمله، والتي نتجت عن تبريد قلب الكوكب وتأثيره اللاحق على القشرة. المجال قوي بما يكفي لحرف الرياح الشمسية، مما يخلق غلافًا مغناطيسيًا.
الغلاف المغناطيسي
فهو يلتقط البلازما من الرياح الشمسية، مما يساهم في تجوية سطح الكوكب. اكتشف مارينر 10 طاقة بلازما منخفضة وانفجارات من الجزيئات النشطة في الذيل، مما يشير إلى تأثيرات ديناميكية.
اكتشف مسنجر العديد من التفاصيل الجديدة، مثل تسربات المجال المغناطيسي الغامضة والأعاصير المغناطيسية. هذه الأعاصير عبارة عن حزم ملتوية تأتي من مجال الكواكب وتتصل في الفضاء بين الكواكب. يمكن أن يتراوح حجم بعض هذه الأعاصير من 800 كيلومتر في العرض إلى ثلث نصف قطر الكوكب. المجال المغناطيسي غير متماثل. اكتشفت المركبة الفضائية MESSENGER أن مركز المجال ينزاح حوالي 500 كيلومتر شمال محور دوران عطارد.
وبسبب هذا عدم التماثل، القطب الجنوبييعتبر الزئبق أقل حماية ويتعرض لإشعاعات أكبر بكثير من الجزيئات الشمسية العدوانية مقارنة بالقطب الشمالي.
المجال المغناطيسي لـ "نجمة الصباح"
يتمتع كوكب الزهرة بمجال مغناطيسي معروف بأنه ضعيف بشكل لا يصدق. لا يزال العلماء غير متأكدين من سبب ذلك. ويعرف الكوكب في علم الفلك بتوأم الأرض.
وله نفس الحجم وعلى نفس المسافة تقريبًا من الشمس. وهو أيضًا الكوكب الآخر الوحيد في النظام الشمسي الداخلي الذي يتمتع بغلاف جوي مهم. ومع ذلك، فإن غياب الغلاف المغناطيسي القوي يشير إلى وجود اختلافات كبيرة بين الأرض والزهرة.
الهيكل العام للكوكب
كوكب الزهرة، مثل جميع الكواكب الداخلية الأخرى في النظام الشمسي، صخري.
لا يعرف العلماء الكثير عن تكوين هذه الكواكب، لكن بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها من مجسات الفضاء، فقد قاموا ببعض التخمينات. نحن نعلم أنه كانت هناك تصادمات بين الكواكب الغنية بالحديد والسيليكات داخل النظام الشمسي. خلقت هذه الاصطدامات كواكب شابة ذات قلوب سائلة وقشور شابة هشة مكونة من السيليكات. ومع ذلك، فإن اللغز الكبير يكمن في تطور النواة الحديدية.
ونحن نعلم أن أحد أسباب تكوين المجال المغناطيسي القوي للأرض هو أن النواة الحديدية تعمل مثل آلة الدينامو.
لماذا لا يمتلك كوكب الزهرة مجال مغناطيسي؟
يحمي هذا المجال المغناطيسي كوكبنا من الإشعاع الشمسي القوي. لكن هذا لا يحدث على كوكب الزهرة وهناك عدة فرضيات لتفسير ذلك. أولاً، لقد أصبح جوهره متصلباً تماماً. لا يزال قلب الأرض منصهرًا جزئيًا، مما يسمح له بإنتاج مجال مغناطيسي. نظرية أخرى هي أن هذا يرجع إلى حقيقة أن الكوكب لا يحتوي على صفائح تكتونية مثل الأرض.
وعندما فحصته المركبات الفضائية، اكتشفوا أن المجال المغناطيسي لكوكب الزهرة موجود وهو أضعف عدة مرات من المجال المغناطيسي للأرض، إلا أنه يحرف الإشعاع الشمسي.
ويعتقد العلماء الآن أن هذا المجال هو في الواقع نتيجة تفاعل الغلاف الأيوني لكوكب الزهرة مع الرياح الشمسية. وهذا يعني أن الكوكب لديه مجال مغناطيسي مستحث. ومع ذلك، فهذا أمر يتعين على البعثات المستقبلية تأكيده.