سيتعين علينا اليوم القيام برحلة استكشافية قصيرة إلى داخل نجمنا وإلى أعماق كوكبنا. نحن بحاجة إلى أن نفهم لماذا تمتلك الكواكب مجالًا مغناطيسيًا وكيف يعمل. أسئلة حول المجال المغناطيسي للنظام الشمسي تشكيلة واسعةوما زال الكثير منهم لا يملكون إجابات واضحة.

على سبيل المثال، من المعروف أن الشمس وكواكب النظام الشمسي لها خصائصها الخاصة حقل مغناطيسي. لكن من المقبول اليوم أن يكون لدى كوكب الزهرة وعطارد مجالات مغناطيسية ضعيفة للغاية، وأن المريخ، على عكس الكواكب الأخرى والشمس، ليس لديه مجال مغناطيسي عمليًا. لماذا؟

ليس للأقطاب المغناطيسية للأرض موقع ثابت، ومن وقت لآخر لا تتجول في مناطق القطبين الشمالي والجنوبي فحسب، بل أيضًا، وفقًا للعديد من العلماء، تغير موقعها بشكل جذري إلى العكس. لماذا؟

يُعتقد أن شمسنا تغير أقطابها المغناطيسية مرة واحدة كل 11 عامًا تقريبًا. ويحل القطب الشمالي تدريجيا محل القطب الجنوبي، والقطب الجنوبي تدريجيا يحل محل القطب الشمالي. في الوقت نفسه، بالنسبة للبشرية، تمر هذه الظاهرة غير العادية دون أن يلاحظها أحد تمامًا، على الرغم من أن حتى التوهج الصغير على الشمس، الذي يخلق عاصفة مغناطيسية، يؤثر بشكل خطير على رفاهية الجميع الناس الذين يعتمدون على الطقسالكواكب. لماذا؟

لسوء الحظ، هذه والعديد من الأسئلة الأخرى المتعلقة بالمجالات المغناطيسية للكواكب وتفاعلاتها فيها النظام الشمسي، حتى الآن ظلت هذه الأسئلة، مؤقتًا وأحيانًا غير متقنة، مغطاة بفرضيات غير مثبتة بالكامل واستدلال غير واضح تمامًا. وفي الوقت نفسه، فإن الإجابات على هذه الأسئلة هي ببساطة حيوية لحضارتنا، مزيد من المصيروهو بعيد عن الغيوم. على سبيل المثال، هناك اقتراحات بأن إزاحة القطبين المغناطيسيين للأرض لا تتجاوز 2000 كيلومتر الأقطاب الجغرافيةيمكن أن تؤدي الأرض إلى فيضان جديد أو انقراض واسع النطاق للعديد من أنواع الحيوانات والنباتات بسبب التغيرات في موقع الكتل الجليدية في القطبين الشمالي والجنوبي، ونتيجة لذلك، إلى تغير المناخ على الكوكب. لذلك فإن العثور على إجابات لهذه الأسئلة هو بلا شك مهمة مهمة وتتطلب تدخلنا الفوري في عملية حلها.

لذلك، السؤال الأول. ماذا حدث للمريخ وعطارد والزهرة، التي استُبعدت من الفطيرة المغناطيسية الكونية؟ ولماذا لا يشبهون باقي الكواكب في المجموعة الشمسية؟

خواطر

لقد حددنا بالفعل أن المجال المغناطيسي لأي جسم مادي هو منطقة من الفضاء تحدث فيها الحركة الدورانية للإلكترونات الحرة وتدفقاتها الأثيرية داخل وخارج الجسم المادي . يعتمد حجم هذه المنطقة على العديد من العوامل، وقبل كل شيء، على حجم الجسم المادي، والمادة التي يتكون منها، وقوة التأثيرات الخارجية، وما إلى ذلك.

يتمتع كوكبنا بمجال مغناطيسي قوي بما فيه الكفاية، والذي يتجاوز بشكل كبير قوة المجال المغناطيسي لأي من الكواكب المجموعة الأرضية: عطارد والزهرة والمريخ. حاليا، هناك العديد من الفرضيات حول أسباب هذه الحالة، لكن العلماء لم يتوصلوا إلى نتيجة الرأي بالإجماع، حيث أن أيا من الفرضيات لا تصمد أمام النقد. وفي الوقت نفسه، فإن طبيعة ظهور المجال المغناطيسي على الأرض ليس لها بعد فهمها الدقيق والواضح.

يعتقد العلماء أن المجال المغناطيسي للأرض يمثل حماية موثوقة لجميع أشكال الحياة على الكوكب من التأثيرات القاتلة الجسيمات الكونية. وله شكل ممدود يبلغ مئات من أنصاف أقطار الأرض على الجانب الليلي من الأرض وحوالي 10 أنصاف أقطار الأرض على شكل كهف على الجانب تحت الشمس من الكوكب (الشكل 40).

أرز. 40. المجال المغناطيسي للأرض

ويربط الباحثون ظهور المجال المغناطيسي للأرض بوجود نواة معدنية سائلة داخل كوكبنا، والتي تدور تحت تأثير حركات الحمل الحراري والاضطراب، وتطلق تيارات كهربائية. ويساهم تدفق هذه التيارات في القلب السائل، بحسب العلماء، في الإثارة الذاتية والحفاظ على مجال مغناطيسي ثابت بالقرب من الأرض. ويستند هذا الرأي إلى تأثير الدينامو الذي يؤدي إلى ظهور المجال المغناطيسي للكوكب.

إن نموذج الدينامو المغناطيسي، للوهلة الأولى، يجعل من الممكن تفسير ظهور وبعض سمات المجال المغناطيسي للأرض والكواكب الأرضية بشكل مرضي، ولكن بشرط أن يكون داخل كوكبنا نواة معدنية سائلة تدور بانتظام وبلا كلل لمليارات السنين، توليد الكهرباء و التدفقات المغناطيسية. ولكن داخل عطارد أو الزهرة أو المريخ يوجد مثل هذا النواة ولسوء الحظ لسبب ما لا يريد الدوران على الإطلاق أو يدور بسرعة منخفضة جدًا ولا يولد عمليًا تدفقات مغناطيسية. وبالإضافة إلى ذلك، تجدر الإشارة إلى أن المعرفة الدقيقةليس لدينا حتى الآن معلومات حول البنية العميقة للأرض، ناهيك عن عطارد أو الزهرة أو المريخ.

وفي الوقت نفسه، لم يتم تأكيد هذه النظرية بشكل صحيح من خلال التجارب التي أجريت بأعداد كبيرة منذ السبعينيات والثمانينيات من القرن العشرين. إن إثبات إمكانية التوليد الذاتي للمجال المغناطيسي للكوكب لم يكن بهذه السهولة. بالإضافة إلى ذلك، لم تتمكن نظرية الدينامو المغناطيسي من تفسير سلوك المجالات المغناطيسية للكواكب الأخرى في النظام الشمسي. على سبيل المثال، كوكب المشتري. لكن على خلفية فرضيات أخرى ضعيفة نوعاً ما ربطت وجود المجال المغناطيسي للأرض في طبقة الأيونوسفير بسبب الحركة الرياح الشمسيةأو مع تأثير تيارات المياه المالحة في المحيطات، لا تزال فرضية دينامو الكواكب المغناطيسية راسخة بقوة في المجتمع العلمي الحديث. وكما يقولون، إذا لم يكن هناك سمكة، لا يوجد سرطان.

دعونا نحاول الاستطراد إلى حد ما عن النظريات والفرضيات المقبولة بالفعل والتفكير في طبيعة ظهور المجال المغناطيسي للكواكب والنجوم في الكون. وفي رأينا، يجب ألا ننسى أن الكواكب والنجوم هي أيضًا أجسام مادية. صحيح، كبير جداً. إنهم موجودون في عالمنا، وبالتالي يجب عليهم الانصياع للقوانين والقواعد التي تعمل في هذا الكون.

إذا كان الأمر كذلك، فإن السؤال الذي يطرح نفسه منطقي تمامًا: "هل من الضروري وجود نواة معدنية سائلة دوارة داخل الكواكب والنجوم لتوليد مجال مغناطيسي؟" بعد كل شيء، عادي المغناطيس الدائمليس له قلب متحرك، ولكنه يخلق مجالًا مغناطيسيًا قويًا حول نفسه. نعم، والموصل، عندما يمر تيار كهربائي من خلاله، يولد مجاله المغناطيسي الخاص، دون الحاجة إلى أي نوى دوارة. لا سائلة ولا صلبة. لذلك ربما نحاول البحث عن أسباب أخرى لظهور المجال المغناطيسي للأرض؟

الافتراضات

في الواقع، الأرض والشمس وجميع الكواكب الأخرى في النظام الشمسي هي في الواقع أجسام مادية ضخمة تدور حول محورها وحول الشمس في مجرتنا التي تدور باستمرار. وتختلف سرعة دورانها، ولكن لكل كوكب أو نجم في الكون مجال جاذبيته الخاص، والذي يدور وفقًا لسرعة دوران الكوكب أو النجم.

لقد رأينا بالفعل أن دوران الجسيم يؤدي إلى تكوين نفق حلقي فيه، تدور من خلاله تيارات الأثير، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا دوارًا حول الجسيم. في المغناطيس والمغناطيسات الحديدية، يتم إنشاء المجال المغناطيسي بواسطة إلكترونات حرة وتيارات أثيرية تدور عبر أنفاق طورية تقع على التوالي للنوى الذرية. وفي الوقت نفسه، لا تتشكل أي أنفاق أو ثقوب سوداء مرئية في المغناطيس والمغناطيسات الحديدية.

تمتلك الكواكب والنجوم أيضًا مجالات مغناطيسية خاصة بها، ولكن تمامًا مثل المغناطيس، لا توجد أنفاق مرئية أو ثقوب سوداء فيها. تتحرك تيارات الإلكترونات الحرة والتيارات الأثيرية بسرعة من قطب كوكب أو نجم إلى آخر عبر الجسم كائن فضائي. سلاسل من النيوترينوات المضادة على شكل حلزوني، تشكل إلكترونات حرة، تخترق بسهولة الصخورأو الصهارة أو أي تكوينات أخرى قد تأتي في طريقها. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن ذرات المواد التي يتكون منها الكوكب أو النجم موجهة بطريقة لا تعيق حركة الإلكترونات الحرة بل تعززها.

بعد دخول أحد القطبين (نعتقد أن هذا هو القطب الشمالي على الأرض)، تهرب تيارات الأثير والإلكترونات الحرة من القطب الآخر (القطب الجنوبي)، وتدور حول كوكب أو نجم، وتعود إلى القطب (القطب الشمالي للقطب الشمالي). أرض). من الواضح أن ذرات المواد الموجودة في أعماق كوكبنا موجهة بشكل صارم في اتجاه تدفقات الإلكترونات الحرة والأثير وتقع بحيث تتحرك الإلكترونات عبر الأنفاق الممزقة للنوى الذرية في الاتجاه من القطب الشمالي إلى القطب الشمالي. القطب الجنوبي (الشكل 41).

أرز. 41. ترتيب النوى الذرية العناصر الكيميائيةفي جسد كوكب الأرض

ولذلك، فإن الأرض لديها مجال مغناطيسي قوي، والذي يؤدي في الواقع وظائف الحمايةللحيوان و النباتيةالكواكب. يخلق التدفق الكثيف للأثير والإلكترونات الحرة حماية موثوقة ضد تدفق الجزيئات الكونية، ويحتجزها ويحولها إلى جزيئات أخرى. بالمناسبة، هو هنا، في أماكن الاصطدام الأشعة الكونيةمع سلاسل النيوترينوات المضادة من الإلكترونات الحرة، نحتاج إلى البحث عن إجابة لسؤال حول النيوترينوات الشمسية، والتي بطريقة سحريةتختفي في الطريق من الشمس إلى الأرض.

المريخ، الذي يتمتع بمجال جاذبيته الخاص وله سرعة دوران مماثلة لسرعة الأرض، ليس لديه مجال مغناطيسي خاص به. لماذا؟

المريخ لديه مجال الجاذبية. يدور بنشاط وفقًا لدوران الكوكب. ويعتقد أن نواة المريخ، مثل نواة الأرض، سائلة وتتكون من الحديد. تحتوي التربة السطحية أيضًا على هيدرات أكسيد الحديد. على المريخ، كما هو الحال في أعماق كوكبنا، هناك قشرة وعباءة. يدور المريخ بنفس سرعة الأرض تقريبًا. بشكل عام، كل شيء موجود للتأكد من أن البيئة المغناطيسية على المريخ قريبة من تلك الموجودة على الأرض. لكن على المريخ، وعلى الرغم من وفرة الحديد، هناك مشكلة واضحة في المجال المغناطيسي.

ماذا جرى؟ لماذا على المريخ أمام الجميع الظروف المواتيةل

ظهور مجال مغناطيسي، هذا المجال عمليا غير موجود؟ من

أو ما هو المسؤول عن هذا الوضع المتناقض؟

توجد اليوم فرضيات تحاول تفسير غياب المجال المغناطيسي على المريخ بشكل تأملي من خلال حقيقة أن دوران قلبه الحديدي السائل توقف فجأة وتوقف تأثير دينامو الكوكب عن الظهور. ولكن لماذا توقف دوران قلب الكوكب فجأة؟ لا توجد إجابة على هذا السؤال. حسنا، توقف وتوقف... يحدث ذلك...

هناك افتراض بأن دينامو الكواكب يدور بانتظام ويولد المجال المغناطيسي للمريخ منذ 4 مليارات سنة، وذلك بفضل كويكب كبير، والذي كان يدور حول الكوكب على مسافة 50-75 ألف كيلومتر وأجبر بعناد النواة السائلة على ذلك. المريخ لتدوير. وبعد ذلك، بدا الكويكب متعبًا، فنزل وانهار. بعد حرمانه من الدعم، أصبح قلب المريخ يشعر بالملل وتوقف. ومنذ ذلك الحين، لم يعد لدى المريخ كويكب ولا مجال مغناطيسي. هناك عدد قليل من المؤيدين لهذه النظرية، كما لا توجد إصدارات أخرى كثيرة تستحق الاهتمام فيما يتعلق بعدم وجود مجال مغناطيسي على المريخ. إن مسألة المريخ ومجاله المغناطيسي المفقود معلقة في الهواء، حتى بدون مساعدة القوى المغناطيسية. صحيح أن خبراء ناسا يزعمون اليوم أن الغلاف الجوي للمريخ قد "تطاير" بفعل الرياح الشمسية، لأن المريخ ليس لديه مجال مغناطيسي. لكن لسوء الحظ، لم يوضحوا سبب عدم وجود مجال مغناطيسي على المريخ.

إذن، ماذا حدث على الكوكب الأحمر؟ أين ذهب المجال المغناطيسي؟ دعونا نحاول طرح نسختنا.

اعتقدأنه يوجد على المريخ مجال مغناطيسي مشابه للمجال المغناطيسي للأرض. ويتجلى ذلك من خلال وجود مناطق ممغنطة في القشرة الكوكبية. المريخ يشبه في بنيته الأرض وله حجم ضخم المحميات الطبيعيةغدة. لذلك، على الأرجح كان هناك مجال مغناطيسي على المريخ. وربما أقوى مما هي عليه على الأرض. المجال المغناطيسي يحمي الكوكب ويحمي الحياة على هذا الكوكب. لا أعرف ما إذا كانت هناك كائنات ذكية هناك. لكن بطبيعة الحال لا أستطيع أن أنكر ذلك. ولكن كان هناك مجال مغناطيسي. بالتأكيد. اين ذهبت؟

ومن المعروف أنه توجد على كوكب المريخ آثار لاصطدام قوي للكوكب بجسم كبير الجسم الكوني. لطالما كانت هذه الآثار موضع اهتمام العلماء. ومن المعروف أنه في حالة حدوث تصادم كبير الهيئات الماديةعادة ما يحدث حدثان إلزاميان. اهتزاز قوي لهذه الأجسام وإطلاق كمية هائلة من الحرارة. مع مثل هذه الهزات، بطبيعة الحال، يتم كسر الهيكل الداخلي والخارجي بأكمله لهذه الهيئات. وهذا أمر منطقي وطبيعي.

وفي الوقت نفسه، نتذكر خصائص المغناطيس. معهم التدفئةعلى سبيل المثال، عند درجة حرارة تصل إلى 800 درجة مئوية، يفقد الحديد الممغنط خصائصه المغناطيسية. يتخلى الحديد بسهولة عن قدراته المغناطيسية عندما يكون كذلك اهتزاز حاد. لذلك للخسارة الخواص المغناطيسيةيجب أن يتعرض المعدن لبعض الاهتزاز الشديد ويتم تسخينه إلى درجة حرارة معينة.

لهذا السبب، اعتقد، أنه عندما يصطدم المريخ كويكب كبيرحدث كلاهما، أي. اهتز الكوكب بشدة ولم يكن أقل خطورة. فقدت الذرات الموجهة نظامها، واتخذت أنفاقها مواقع متعددة الاتجاهات وعطلت مسارات الإلكترونات الحرة وتدفقات الأثير. وأدى ذلك إلى انقطاع المجال المغناطيسي للمريخ. فُقد التأثير الوقائي للمجال المغناطيسي للكوكب وسقطت تيارات من الجزيئات الكونية على المريخ، مما أدى إلى تدمير كل أشكال الحياة إذا كانت قد استقرت هناك بالفعل بحلول ذلك الوقت. وتبخرت الشمس كل الماء. تم تدمير الجو. مات الكوكب.

مثله قصة حزينةمع جارتنا الكونية التي فشلت في منع اقتراب الكويكب ولم تدمره حتى عند الاقتراب البعيد من الكوكب. وبالنسبة لنا هو درس جيد، تبين أن المهمة الرئيسيةإن حضارتنا لا تتمثل في القتال بغباء من أجل القيادة المشروطة بين دول الأرض والدفاع عن الأحادية القطبية المفروضة في العالم، بل في توحيد جهود الحضارة بأكملها للحماية من أي الكوارث الطبيعيةعلى شكل أمطار من الكويكبات، الاحتباس الحرارىأو لا أقل التبريد العالميوالفيضانات والأمطار الغزيرة المحلية والإقليمية، والمجاعة العالمية، والأوبئة المتفشية، وما إلى ذلك، وما إلى ذلك.

حسنًا، حسنًا، كان من الممكن تمامًا أن يكون الأمر كذلك. والمريخ قد فقد حقيقته

المجال المغناطيسي الناتج عن الاصطدام بكويكب كبير. لكن ماذا عن

كوكب الزهرة؟ ماذا عن عطارد؟ كما أنها لا تتألق بقدراتها المغناطيسية.

هل تعرضوا أيضًا للهجوم من قبل الكويكبات الشريرة؟

ربما كان هناك الكويكبات. يعتقد العلماء أن عطارد نجا اصطدام قويمع كويكب ضخم، كما يتضح من حفرة ضخمة

قياس 1525x1315 كم على سهل زاري. وبطبيعة الحال، أثر ذلك على ظهور المجال المغناطيسي للكوكب، مما قلل من قوته.

ولكن، مع ذلك، فإن كوكب الزهرة وعطارد لديهما قصة مختلفة تمامًا. وعندما نظرنا في دوران كوكبي الزهرة وعطارد، وكذلك مجالات الجاذبية الخاصة بهما، لاحظنا أن هذه الكواكب لديها مجال مغناطيسي ضعيف. المجال المغناطيسي لكوكب الزهرة أقل بحوالي 15 - 20 مرة من المجال المغناطيسي للأرض، والمجال المغناطيسي لعطارد أقل بحوالي 100 مرة من المجال المغناطيسي للأرض. ما هو سبب هذه الاختلافات؟

ويعتقد علماء الفلك أن ظهور المجال المغناطيسي على كل من عطارد والزهرة، وكذلك على الأرض، يرتبط بدوران اللب المعدني السائل. لكن في هذه الحالة، من المنطقي الافتراض أن دوران قلب الكوكب يجب أن يعتمد بشكل مباشر على دوران الكوكب نفسه. كلما زادت سرعة دوران الكوكب، زادت سرعة دوران قلبه، وبالتالي زاد مجاله المغناطيسي.

ومع ذلك، فإن دورة واحدة من كوكب الزهرة حول محوره هي 243 يوما أرضيا، وعطارد - 88 يوما، أي. يدور عطارد أسرع بحوالي 3 مرات من كوكب الزهرة. يبدو أن عطارد له الحق في المطالبة بمجال مغناطيسي أقوى من مجال كوكب الزهرة. لكن نتائج الأبحاث تظهر أن المجال المغناطيسي لعطارد ليس أقوى، بل أضعف بأكثر من 5 مرات من المجال المغناطيسي لكوكب الزهرة. والأسوأ من ذلك هو وضع المريخ الذي يدور بسرعة تقريبية سرعة متساويةدوران الأرض، وليس لها مجال مغناطيسي عمليا.

لذلك، فإن الفرضيات حول النواة السائلة والدينامو الكوكبي السحري تصبح أكثر مراوغة ولا يمكن الدفاع عنها. أعتقد أننا تعاملنا مع المريخ سابقًا. ولكن كيف نفسر المجال المغناطيسي الضعيف للزهرة وعطارد؟

لقد فكرنا بالفعل في تكوين نظامنا الشمسي وافترضنا أنه تشكل نتيجة اصطدام نجوم تنتمي إلى مجرات مختلفة تدور في اتجاهين متعاكسين. أدى هذا إلى تحديد دوران بعض الكواكب بشكل مشروط في اتجاه عقارب الساعة والبعض الآخر عكس اتجاه عقارب الساعة.

أثناء تكوين النظام الشمسي، سقطت جميع الكواكب تحته تأثير الجاذبيةالشمس التي أثرت على الكواكب فجعلتها تدور عكس عقارب الساعهوفقًا لدوران مجال الجاذبية القوي لنجمنا. وتدريجيا تدور مجالات الجاذبية للكواكب في اتجاه عقارب الساعةبدأ في "التكيف" مع التدفق الأثيري العام الذي يشكل مجال جاذبية الشمس. كما بدأت مجالات الجاذبية الخاصة بها تدور عكس اتجاه عقارب الساعة، لكن الكواكب ومجالاتها المغناطيسية استمرت في الدوران في اتجاه عقارب الساعة بسبب القصور الذاتي.

كان الوضع المتناقض يختمر حيث بدأت الشمس، بطبيعة الحال، عن طريق حق الأقوى، في الفوز، مما أثر ليس فقط على مجالات الجاذبية للكواكب التي تسير "خارج الخطى"، ولكن أيضًا على مجالاتها المغناطيسية والكواكب نفسها. ونتيجة لذلك، فإن مجالاتها المغناطيسية، والتي هي عبارة عن تدفقات من الأثير والإلكترونات الحرة، أدت أيضًا إلى إبطاء دورانها.

أدى المجال المغناطيسي لعطارد إلى إبطاء دورانه وأثر على تباطؤ دوران الكوكب نفسه. ثم توقف عطارد عن دورانه وبعد ذلك وقت محددبدأت تدور في الجانب الآخر، أي. عكس عقارب الساعه. تدريجيا زادت سرعتها ووصلت الآن إلى قيمها الحالية. لقد "عاد عطارد إلى العمل" وهو يتحرك بالفعل بثقة "في خطوة" مع النظام الشمسي بأكمله. صحيح أنها لا تزال متأخرة قليلاً.

كوكب الزهرة، بسبب كتلته الأكثر صلابة، لا يزال في مرحلة تباطؤ دورانه وبعد فترة زمنية معينة سيتوقف من أجل اكتساب الزخم تدريجياً والبدء في الدوران عكس اتجاه عقارب الساعة. ربما يكون المجال المغناطيسي لكوكب الزهرة يدور بالفعل في الاتجاه المعاكس، لكن دورانه بالنسبة لجسم الكوكب لا يزال صغيرًا جدًا. فهو يضمن حركة التدفقات الأثيرية والإلكترونات الحرة، لكن هذه الحركة أقل كثافة من حركتها على كوكبنا. وهذا ما يفسر وجود المجال المغناطيسي على كوكب الزهرة، والذي، على الرغم من وجوده، لا يزال أضعف بكثير من المجال المغناطيسي للأرض.

هكذا، كل كوكب ونجم لديه مجال مغناطيسي، ولكن لديه معان مختلفة. ظهور ووجود المجال المغناطيسي بالقرب من الكواكب والنجوم سببه حركة التدفقات الأثيرية وتدفقات الإلكترونات الحرة. الشرط المحدد لتكوين المجال المغناطيسي لكوكب أو نجم هو الميزات الموقع والتوجهذرات المعدن التي تتكون منها. يقع المجال المغناطيسي في على مقربةمن الكواكب والنجوم ويدور معاًمع الكوكب أو النجم نفسه ومع مجال جاذبيته.

أعتقد أن الوضع مع المجالات المغناطيسية لكواكب النظام الشمسي أصبح أكثر وضوحًا بعض الشيء ويمكننا المضي قدمًا على طريق فهم المجالات المغناطيسية للنجوم والكواكب في الكون.

الثاني والثالث من الأسئلة غير الواضحة, فيما يتعلق بالمجال المغناطيسي لكوكبنا ونجمنا، يرتبط بافتراضات حول حدوث تغيير جذري في موقع أقطابهما المغناطيسية.

وفقا لحسابات مختلفة المدارس العلميةيغير كوكبنا موقع أقطابه المغناطيسية إلى العكس (حسب تقديرات مختلفة) مرة كل 12 - 13 ألف سنة، و500 ألف سنة أو أكثر، والشمس التي تتكرر أكثر من الأرض، يتمكن من القيام بذلك كل 11 عامًا. ببساطة كفاءة مذهلة! ومن دواعي السرور أن نلاحظ أننا، الأعضاء الفعليين والمصرح لهم في النظام الشمسي، لا نلاحظ ذلك حتى. نحن لا نتناول حاليا ظاهرة المبادره التي تؤثر على موقع القطبين المغناطيسيين للأرض، ولكن ليس بشكل كبير.

ويعتقد أن التغير في الأقطاب المغناطيسية للأرض له تأثير عالمي على كل ما يحدث على الأرض، بما في ذلك تجمد الماموث والفيضان العظيم. لكن يبدو أن تغير أقطاب الشمس يلفت انتباهنا ولا يفسد انتباهنا لديهم مزاج جيد(إذا كان موجوداً بالطبع)! وفي الوقت نفسه، يؤدي ظهور ولو توهج صغير على الشمس إلى حدوث عاصفة مغناطيسية على الأرض، مما يجعل بسهولة جزءًا كبيرًا من سكان الكوكب يتشبثون برؤوسهم ولا ينهضون من الفراش بما فيه الكفاية منذ وقت طويل. معجزات!

بالمناسبة، وفقا لحسابات نفس الباحثين، فإن الانعكاس الأخير لقطبية المجال المغناطيسي لكوكبنا حدث قبل 780 ألف سنة. نقسم أن الأرقام دقيقة! ولكن هل تصدقهم أم لا هو قرارك. أما بالنسبة لي، فإن موقفي الحذر تجاه هذه التقييمات لا يزال مستقرًا تمامًا.

خواطر

أفكارنا حول التفاعل المغناطيسيالكواكب والنجوم هي بالتأكيد مسألة ضرورية ومفيدة. على سبيل المثال، نحن نعلم أن الشمس لديها مجال مغناطيسي قوي. وهل يؤثر على الكواكب الأخرى؟ بالطبع يفعل. ومع ذلك، فإن مجال جاذبيته أوسع بكثير من المجال المغناطيسي لكوكبنا، وفي النظام الشمسي يلعب الدور الرئيسي في تكوينه والحفاظ عليه في حالة مستقرة. المجال المغناطيسي للشمس له التأثير الأكبر على الكواكب الأرضية. لكن تأثيرها الملحوظ للإنسان لا يصل إلى الأرض إلا بشكل دوري في عملية انبعاث شواهد شمسية قوية وظهور العواصف المغناطيسية. على الجليد و عمالقة الغازفي نظامنا الشمسي، يكون تأثير المجال المغناطيسي لنجمنا أضعف بكثير من تأثيره على الكواكب الأرضية.

ولكن إذا كانت الشمس تؤثر بشكل فعال على النظام الشمسي بأكمله، فلماذا لا تؤثر عليها نفسها؟ عنصر مستقرالنظام، ووفقًا لبعض العلماء، كل 11 عامًا يغير بسهولة موقع أقطابه المغناطيسية إلى الاتجاه المعاكس؟

وهنا تناقض واضح يحتاج إلى تفسير. والتفسير بسيط للغاية، على الرغم من أنه غير متوقع. لا أعتقد أن الشمس قادرة على تغيير حالها أقطاب مغناطيسيةوكواكب النظام الشمسي لا تتفاعل بجدية مع هذا. وفي الوقت نفسه، فإن سكان كوكب الأرض لا يلاحظون ذلك. كثيرا ما نلاحظ كيف تنطلق العاصفة المغناطيسية الشمسية حالة الهدوءالملايين من الناس، مما يؤدي إلى ارتفاع ضغط الدم، مما يؤثر على صحتهم ومزاجهم. لكن هذه ظاهرة قصيرة المدى إلى حد ما ولا يمكن مقارنتها بمثل هذه الظاهرة العمليات العالميةمثل التغير في أقطاب الشمس. وهذا يعني أنه لا يمكن قبول استنتاجات العلماء دون قيد أو شرط. لكن الظاهرة موجودة بحسب العلماء. حسنًا، دعونا نحاول البحث عن أسباب أخرى لهذه الظاهرة المذهلة.

عادة ما يتم تصوير النظام الشمسي كنوع من القرص المسطح مع وجود الشمس في المركز، وتحيط به الكواكب التي تدور حوله في مداراتها المحددة بدقة (الشكل 42).

أرز. 42. الصورة المقبولة تقليديا للنظام الشمسي

ومع ذلك، فهذا موقع ثابت معين للشمس والكواكب في فضاء الكون، وهو ما لا يتوافق مع الموقع الفعلي للنظام الشمسي في الفضاء. ويتحرك النظام الشمسي بسرعة هائلة تبلغ حوالي 240 كيلومترا في الثانية. الفضاء الخارجيوالكواكب لا تتحرك حول الشمس فحسب، بل تتحرك أيضًا للأمام، جنبًا إلى جنب مع النظام الشمسي بأكمله. لذلك، في فضاء الكون، تتحرك الكواكب فعليًا في شكل حلزوني. لكن النظام الشمسي نفسه ككل لا يتحرك بشكل مستقيم، بل بشكل حلزوني، ويدور في أحد أذرع مجرتنا. تدور أذرع المجرة نفسها أيضًا بشكل حلزوني، وتخضع لتأثير الجاذبية القوي لنواة المجرة. تقوم المجرات أيضًا بدورات حلزونية في مداراتها مجموعات المجرة. وكل هذا يدور حول قلب الكون، ويتحرك بشكل حلزوني من الجزء الخلفي من النفق الكوني إلى قمع ثقبه الأسود.

تبدأ الحركات الحلزونية في الضبط بواسطة نفاثات أثيرية تتدفق من قلب الكون. يمكن للتيارات الأثيرية أن تتحد، لكنها يمكن أن توجد أيضًا حياة مستقلة. وفي الوقت نفسه، تدور النجوم والأنظمة النجمية الموجودة فيها أيضًا وتتحرك في الفضاء بشكل حلزوني.

وبناءً على ذلك، أعتقد أن النظام الشمسي، ضمن تياره الأثيري، يدور أيضًا، ويقوم بحركات حلزونية في الفضاء. ومع ذلك، إذا افترضنا أن الشمس لا تتحرك على طول مركز الطائرة، ولكن مع بعض الإزاحة نحو حدودها، تصبح العديد من الأسئلة مفهومة تماما. صنع اللوالب الحركات الدورانيةتوجه الشمس بشكل أساسي محور دورانها وأقطابها المغناطيسية نحو قلب المجرة، وجزئيًا، اتجاه قلب الكون. ولذلك، فإن محور الدوران الشمسي والأقطاب المغناطيسية سيكونان دائمًا موجهين نحو قلب المجرة، مع الأخذ في الاعتبار تأثير قوى الجاذبية في قلب الكون. بشرط أن الشمس تفعل ذلك بدوره الكاملحول التدفق الأثيري لمدة 22 عامًا، يمكن للمرء أن يلاحظ تغيرًا "خياليًا" في الأقطاب المغناطيسية.

في هذه الحالة، يكون المراقب على كوكب الأرض ويركز عليه، على سبيل المثال نجم شمال، سوف يسجل تغيرا في اتجاه القطب المغناطيسي، والذي سيكون في الواقع ثابتا بالنسبة للشمس (الشكل 43).

أرز. 43. التغير الظاهري في موقع القطبين المغناطيسيين على الشمس

وبالنظر إلى أنه لا توجد معالم ثابتة واضحة على سطح الشمس، وأن البقع الشمسية تغير موقعها باستمرار، فإن تحديد عدم الحركة النسبية للأقطاب المغناطيسية الشمسية كان صعبا للغاية. لذلك، يعتقد الباحثون بصدق أن الأقطاب المغناطيسية للشمس تتغير أماكنها كل 11 عامًا.

وبالتالي، من المؤكد أن الأقطاب المغناطيسية للشمس يمكن أن تهاجر ضمن حدود معينة، لكن السماح لها بالتغير بشكل كبير كل 11 عامًا يتطلب حججًا قوية جدًا. مثل هذه الحجج الباحثين الحديثينلم تتوفر بعد. بالمناسبة، يبدو لي أيضًا أن التغيير المعاكس في موقع القطبين المغناطيسيين للأرض ليس له ما يبرره بشكل كافٍ. لذلك، أنا أميل أكثر نحو هجرة معينة للقطبين داخل منطقة معينة من كوكبنا، وفي الوقت الحالي هذا هو كل ما أستطيع تحمله.

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 . هذه هي المنطقة الغلاف الجوي العلوي، وتمتد من ارتفاعات حوالي 100 كيلومتر وما 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 وجودهم هو علامة محتملةأن المريخ لديه تكتونية الصفائح. لكن أدلة أخرى تشير إلى أن هذه الحركات لوحات ليثوسفيرتوقفت 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 البشر 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. قبل الرحلة سفينة فضائيةمارينر 10 عام 1974، لم يعلم أحد من العلماء 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 أي شخص آخر الكواكب الداخليةالنظام الشمسي صخري.

لا يعرف العلماء الكثير عن تكوين هذه الكواكب، ولكن بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها من... المسابر الفضائيةلقد 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 مصنوعة من السيليكات. لكن لغز كبيريتكون في تطوير 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؟

هذا المجال المغناطيسي يحمي كوكبنا من الأقوياء اشعاع شمسي. 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.

متى مركبة فضائيةتمت دراستها، واكتشفوا أن المجال المغناطيسي لكوكب الزهرة موجود وهو أضعف بعدة مرات من المجال المغناطيسي للأرض، لكنه يرفض 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، فهذه مسألة يجب تأكيدها من قبل البعثات المستقبلية.

المجموعة الأرضية لها مجالها المغناطيسي الخاص. تتمتع الكواكب العملاقة والأرض بأقوى المجالات المغناطيسية. غالبًا ما يُعتبر مصدر المجال المغناطيسي ثنائي القطب للكوكب هو قلبه الموصل المنصهر. كوكب الزهرة والأرض لهما أحجام مماثلة، متوسط ​​الكثافةوحتى الهيكل الداخليومع ذلك، فإن الأرض لديها مجال مغناطيسي قوي إلى حد ما، ولكن كوكب الزهرة ليس كذلك (العزم المغناطيسي لكوكب الزهرة لا يتجاوز 5-10٪ من المجال المغناطيسي للأرض). بحسب أحد النظريات الحديثةتعتمد قوة المجال المغناطيسي ثنائي القطب على مبادرة المحور القطبي والسرعة الزاوية للدوران. هذه المعلمات هي صغيرة بشكل لا يذكر على كوكب الزهرة، لكن القياسات تشير إلى توتر أقل مما تتنبأ به النظرية. الافتراضات الحالية حول المجال المغناطيسي الضعيف لكوكب الزهرة هي أنه لا توجد تيارات حمل حراري في قلب الزهرة الحديدي المفترض.

ملحوظات

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

انظر ما هو "المجال المغناطيسي للكواكب" في القواميس الأخرى:

ينتج المجال المغناطيسي للشمس انبعاثات جماعية إكليلية. صورة NOAA المجال المغناطيسي النجمي المجال المغناطيسي الناتج عن حركة البلازما الموصلة داخل النجوم بشكل رئيسي ... ويكيبيديا

الديناميكا الكهربائية الكلاسيكية ويكيبيديا

مجال قوة يؤثر على التيارات الكهربائية المتحركة. الشحنات وعلى الأجسام ذات العزم المغناطيسي (بغض النظر عن حالة حركتها). يتميز المجال المغناطيسي بمتجه الحث المغناطيسي B. تحدد قيمة B القوة المؤثرة عند نقطة معينة... ... الموسوعة الفيزيائية

مجال القوة المؤثر على الحركة الشحنات الكهربائيةوعلى الأجسام ذات العزم المغناطيسي (انظر. لحظة جاذبة)، بغض النظر عن حالة حركتها. يتميز المجال المغناطيسي بمتجه الحث المغناطيسي B الذي يحدد : ... ... الموسوعة السوفيتية الكبرى

خريطة المجالات المغناطيسية للقمر تمت دراسة المجال المغناطيسي للقمر بشكل نشط من قبل البشر على مدار العشرين عامًا الماضية. لا يحتوي القمر على مجال ثنائي القطب. ولهذا السبب، لا يتم ملاحظة المجال المغناطيسي بين الكواكب... ويكيبيديا

الدورية المجال المغناطيسي. عادة، يُفهم المجال المغناطيسي الدوار على أنه مجال مغناطيسي يدور متجه تحريضه المغناطيسي، دون تغيير في الحجم، بمعدل ثابت السرعة الزاوية. ومع ذلك، تسمى المجالات المغناطيسية أيضًا بالدوارة... ... ويكيبيديا

المجال المغناطيسي بين الكواكب- المجال المغناطيسي في الفضاء بين الكواكب خارج الأغلفة المغناطيسية للكواكب هو في الغالب أصل شمسي. [GOST 25645.103 84] [GOST 25645.111 84] المواضيع: المجال المغناطيسي، الظروف بين الكواكب، الفضاء المادي. مرادفات الفضاء MMP EN... ... دليل المترجم الفني

ظهور موجات الصدمة عندما تصطدم الرياح الشمسية بالوسط النجمي. الرياح الشمسية عبارة عن تيار من الجسيمات المتأينة (بلازما الهيليوم والهيدروجين بشكل أساسي) تتدفق منها الهالة الشمسيةبسرعة 300-1200 كم/ثانية في المناطق المحيطة... ... ويكيبيديا

الدينامو الهيدرومغناطيسي (أو الهيدروديناميكي المغناطيسي، أو ببساطة MHD) (تأثير الدينامو) هو تأثير التوليد الذاتي للمجال المغناطيسي مع حركة معينة لسائل موصل. المحتويات 1 النظرية 2 التطبيقات 2.1 جي ... ويكيبيديا

أجسام من أصل طبيعي أو اصطناعي تدور حول الكواكب. الأقمار الصناعية الطبيعيةلديك الأرض (القمر)، المريخ (فوبوس وديموس)، المشتري (أمالثيا، آيو، أوروبا، جانيميد، كاليستو، ليدا، هيماليا، ليسيثيا، إيلارا، أنانك، كارمي، ... ... القاموس الموسوعي

كتب

• المفاهيم الخاطئة والأخطاء في المفاهيم الأساسية للفيزياء، يو آي بيتروف. يحدد هذا الكتاب ويوضح الأخطاء الخفية أو الواضحة في الإنشاءات الرياضية العامة و نظرية خاصةالنسبية, ميكانيكا الكموكذلك السطحية..

بناءً على الكثافة المقدرة، يمتلك كوكب الزهرة نواة تبلغ حوالي نصف نصف القطر وحوالي 15% من حجم الكوكب. ومع ذلك، فإن الباحثين ليسوا متأكدين مما إذا كان كوكب الزهرة يمتلك نواة داخلية صلبة مثل الأرض.
العلماء لا يعرفون ماذا يفعلون مع كوكب الزهرة. وعلى الرغم من أنها تشبه إلى حد كبير الأرض من حيث الحجم والكتلة والسطح الصخري، إلا أن العالمين يختلفان عن بعضهما البعض بطرق أخرى. أحد الاختلافات الواضحة هو الغلاف الجوي الكثيف السميك جدًا لجيراننا. بطانية ضخمة ثاني أكسيد الكربونيسبب ظاهرة الاحتباس الحراري القوية، حيث يتم امتصاص الطاقة الشمسية بشكل جيد، وبالتالي ترتفع درجة حرارة سطح الكوكب إلى حوالي 460 درجة مئوية.
عندما تتعمق أكثر، تصبح الاختلافات أكثر وضوحًا. ونظرًا لكثافة الكوكب، فمن المفترض أن يكون لكوكب الزهرة نواة غنية بالحديد ومنصهرة جزئيًا على الأقل. فلماذا لا يمتلك الكوكب المجال المغناطيسي العالمي الذي تمتلكه الأرض؟ لإنشاء هذا المجال، يجب أن يكون اللب السائل في حالة حركة، وقد اشتبه المنظرون منذ فترة طويلة في أن دوران الكوكب البطيء حول محوره لمدة 243 يومًا يمنع حدوث هذه الحركة.

الآن يقول الباحثون أن هذا ليس السبب. يوضح فرانسيس نيمو (جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس): "إن توليد مجال مغناطيسي عالمي يتطلب حملاً حراريًا ثابتًا، والذي يتطلب بدوره استخلاص الحرارة من القلب إلى الوشاح الذي يعلوه".

ليس لدى كوكب الزهرة مثل هذه الحركة النشطة الصفائح التكتونية، الذي سمة مميزة- لا يوجد بها عمليات لوحة لنقل الحرارة من الأعماق بطريقة ناقلة. ولذلك، ونتيجة للأبحاث التي أجريت على مدى العقدين الماضيين، خلص نيمو وعلماء آخرون إلى أن عباءة كوكب الزهرة يجب أن تكون ساخنة للغاية، وبالتالي لا يمكن للحرارة الهروب من القلب بسرعة كافية لدفع نقل الطاقة بسرعة.
الآن العلماء فكرة جديدةالذي ينظر إلى المشكلة من منظور جديد تمامًا. من المحتمل أن تكون الأرض والزهرة بدون مجالات مغناطيسية. باستثناء اختلاف رئيسي واحد: شهدت الأرض "المجمعة تقريبًا" اصطدامًا كارثيًا بجسم بحجم المريخ الحالي، مما أدى إلى خلق كوكب الزهرة، بينما لم يتعرض كوكب الزهرة لمثل هذا الحدث.
قام الباحثون بنمذجة التكوين التدريجي للكواكب الصخرية مثل كوكب الزهرة والأرض من عدد لا يحصى من الأجسام الصغيرة في وقت مبكر من التاريخ. ومع تجمع المزيد والمزيد من القطع معًا، غاص الحديد الذي تحتويه تمامًا في منتصف الكواكب المنصهرة ليشكل النوى. في البداية، كانت النوى تتألف بالكامل تقريبًا من الحديد والنيكل. لكن أيضا المزيد من المعادنتشكلت النواة نتيجة الاصطدامات، وسقطت هذه المادة الكثيفة عبر الوشاح المنصهر لكل كوكب، مما أدى إلى ربط العناصر الأخف (الأكسجين والسيليكون والكبريت) على طول الطريق.

وبمرور الوقت، كونت هذه النوى المنصهرة الساخنة عدة طبقات مستقرة (ربما تصل إلى 10) من تركيبات مختلفة. يشرح الفريق: "بشكل أساسي، قاموا بإنشاء هيكل قشرة القمر داخل القلب، حيث يؤدي الخلط الحراري في النهاية إلى تجانس السوائل داخل كل قذيفة ولكنه يمنع التجانس بين الأصداف". وكانت الحرارة لا تزال تتسرب إلى الوشاح، ولكن ببطء، من طبقة إلى أخرى. في مثل هذا المركز لن تكون هناك حركة مكثفة للصهارة اللازمة لإنشاء "دينامو"، وبالتالي لن يكون هناك مجال مغناطيسي. ربما كان هذا هو مصير كوكب الزهرة.

المجال المغناطيسي للأرض

على الأرض، أثر الاصطدام الذي شكّل القمر على كوكبنا وجوهره، مما أدى إلى اختلاط مضطرب أدى إلى تعطيل أي طبقات تركيبية وخلق نفس مجموعة العناصر في كل مكان. مع هذا التجانس، بدأ القلب في الحمل الحراري ككل ونقل الحرارة بسهولة إلى الوشاح. ثم بدأنا العمل الحركة التكتونيةلوحات، وجلبت هذه الحرارة إلى السطح. النواة الداخليةأصبح "دينامو" خلق مجالًا مغناطيسيًا عالميًا قويًا لكوكبنا.
ليس من الواضح بعد مدى استقرار هذه الطبقات المركبة. ويقولون إن الخطوة التالية هي الحصول على محاكاة عددية أكثر دقة لديناميات الموائع.
ويشير الباحثون إلى أن كوكب الزهرة قد شهد بلا شك نصيبه من التأثيرات الكبيرة مع نمو كتلته. ولكن لا يبدو أن أيًا منها قد ضرب الكوكب بقوة كافية - أو في وقت متأخر بما فيه الكفاية - لتعطيل الطبقات التركيبية التي تم بناؤها بالفعل في قلب الكوكب.

كوكب الزهرة يشبه إلى حد كبير الأرض في بعض الخصائص. ومع ذلك، فإن هذين الكوكبين لديهما أيضًا اختلافات كبيرة بسبب خصوصيات تكوين وتطور كل منهما، ويقوم العلماء بتحديد المزيد والمزيد من هذه الميزات. سننظر هنا بمزيد من التفاصيل في أحد السمات المميزة - حرف خاصالمجال المغناطيسي لكوكب الزهرة، لكن دعونا ننظر إليه أولاً الخصائص العامةالكوكب وبعض الفرضيات المؤثرة على قضايا تطوره.

كوكب الزهرة في النظام الشمسي

كوكب الزهرة هو الكوكب الثاني الأقرب إلى الشمس، وهو جار لعطارد والأرض. بالنسبة لنجمنا، فهو يتحرك في مدار شبه دائري (انحراف مدار الزهرة أقل من انحراف الأرض) على مسافة متوسطة تبلغ 108.2 مليون كيلومتر. وتجدر الإشارة إلى أن الانحراف هو كمية متغيرة، وكان من الممكن أن يكون مختلفا في الماضي البعيد بسبب تفاعلات الجاذبيةالكواكب مع الهيئات الأخرى في النظام الشمسي.

لا توجد طبيعية. هناك فرضيات مفادها أن الكوكب كان يمتلك قمرًا صناعيًا كبيرًا في السابق، والذي تم تدميره لاحقًا بواسطة قوى المد والجزر أو فقده.

يعتقد بعض العلماء أن كوكب الزهرة شهد اصطدامًا عرضيًا مع عطارد، ونتيجة لذلك تم إلقاء الأخير في مدار أقل. لقد غير كوكب الزهرة طبيعة دورانه. ومن المعروف أن الكوكب يدور ببطء شديد (كما هو الحال مع عطارد بالمناسبة) - حيث تبلغ فترة دورانه حوالي 243 يومًا أرضيًا. بالإضافة إلى أن اتجاه دورانه معاكس لاتجاه دوران الكواكب الأخرى. يمكننا القول أنه يدور، كما لو كان مقلوبًا رأسًا على عقب.

السمات الفيزيائية الرئيسية لكوكب الزهرة

إلى جانب المريخ والأرض وعطارد، يعتبر كوكب الزهرة جسمًا صخريًا صغيرًا نسبيًا يتكون في الغالب من تركيبة السيليكات. وهو يشبه الأرض من حيث 94.9% من كتلة الأرض) والكتلة (81.5% من كتلة الأرض). تبلغ سرعة الإفلات على سطح الكوكب 10.36 كم/ث (على الأرض - حوالي 11.19 كم/ث).

من بين جميع الكواكب الأرضية، يمتلك كوكب الزهرة الغلاف الجوي الأكثر كثافة. الضغط السطحي يتجاوز 90 ضغط جوي معدل الحرارةحوالي 470 درجة مئوية.

على السؤال عما إذا كان كوكب الزهرة لديه مجال مغناطيسي، هناك الإجابة التالية: الكوكب ليس لديه مجال خاص به، ولكن بسبب تفاعل الرياح الشمسية مع الغلاف الجوي، يظهر مجال مستحث "خاطئ".

قليلا عن جيولوجيا كوكب الزهرة

تتكون الغالبية العظمى من سطح الكوكب من منتجات البراكين البازلتية وهي عبارة عن مجموعة من حقول الحمم البركانية والبراكين الطبقية والبراكين الدرعية وغيرها من الهياكل البركانية. الحفر الأثريةتم اكتشاف عدد قليل منها، ومن خلال إحصاء أعدادها تم استنتاج أنها لا يمكن أن يكون عمرها أكثر من نصف مليار سنة. علامات تكتونية الصفائح غير مرئية على هذا الكوكب.

على الأرض، تعمل تكتونية الصفائح، جنبًا إلى جنب مع عمليات الحمل الحراري للوشاح، كآلية رئيسية لنقل الحرارة، لكن هذا يتطلب كمية كافية من الماء. من المفترض أنه على كوكب الزهرة، بسبب نقص المياه، توقفت الصفائح التكتونية لأخرى مرحلة مبكرة، أو لم يحدث على الإطلاق. لذلك لا يمكن للكوكب التخلص من الحرارة الداخلية الزائدة إلا من خلال الإمداد العالمي بمواد الوشاح المحمومة إلى السطح، وربما مع التدمير الكامل للقشرة.

كان من الممكن أن يحدث مثل هذا الحدث منذ حوالي 500 مليون سنة. من الممكن أنه لم يكن الوحيد في تاريخ كوكب الزهرة.

جوهر والمجال المغناطيسي للزهرة

على الأرض، يتم إنشاء العالمية بسبب تأثير الدينامو الناتج عن البنية الخاصة للنواة. الطبقة الخارجية من النواة منصهرة وتتميز بوجود تيارات الحمل الحراري، والتي، إلى جانب الدوران السريع للأرض، تخلق مجالًا مغناطيسيًا قويًا إلى حد ما. بالإضافة إلى ذلك، يعزز الحمل الحراري انتقال الحرارة النشط من القلب الصلب الداخلي، الذي يحتوي على العديد من العناصر الثقيلة، بما في ذلك العناصر المشعة، المصدر الرئيسي للتدفئة.

على ما يبدو، على جار كوكبنا، هذه الآلية برمتها لا تعمل بسبب عدم وجود الحمل الحراري في النواة الخارجية السائلة - وهذا هو السبب في أن كوكب الزهرة ليس لديه مجال مغناطيسي.

لماذا كوكب الزهرة والأرض مختلفان جدًا؟

أسباب الاختلافات الهيكلية الخطيرة بين كوكبين لهما خصائص فيزيائية مماثلة ليست واضحة تمامًا بعد. وفقًا لأحد النماذج التي تم إنشاؤها مؤخرًا، فإن البنية الداخلية للكواكب الصخرية تتشكل طبقة بعد طبقة مع زيادة الكتلة، كما أن التقسيم الطبقي الصلب للكواكب الصخرية يمنع الحمل الحراري. على الأرض، من المفترض أن النواة المتعددة الطبقات قد دمرت في فجر تاريخها نتيجة اصطدامها بما فيه الكفاية كائن كبير- تايي. وبالإضافة إلى ذلك، تعتبر نتيجة هذا الاصطدام هي خلق القمر. تأثير المد والجزر قمر صناعي كبيرعلى عباءة الأرض وجوهرها يمكن أن تلعب أيضًا دورًا مهمًا في عمليات الحمل الحراري.

تشير فرضية أخرى إلى أن كوكب الزهرة كان لديه في البداية مجال مغناطيسي، لكن الكوكب فقده بسبب كارثة تكتونيةأو سلسلة من الكوارث التي نوقشت أعلاه. بالإضافة إلى ذلك، يلقي العديد من الباحثين اللوم في غياب المجال المغناطيسي على الدوران البطيء للغاية لكوكب الزهرة والمبادرة المنخفضة لمحور الدوران.

ملامح جو كوكب الزهرة

يتمتع كوكب الزهرة بغلاف جوي كثيف للغاية، ويتكون بشكل رئيسي من ثاني أكسيد الكربون مع خليط صغير من النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت والأرجون وبعض الغازات الأخرى. مثل هذا الجو بمثابة مصدر لا رجعة فيه الاحتباس الحراري، وعدم السماح لسطح الكوكب أن يبرد على الإطلاق. ولعل النظام التكتوني "الكارثي" الموصوف أعلاه لداخلها مسؤول أيضًا عن حالة الغلاف الجوي لـ "نجم الصباح".

الجزء الأكبر قذيفة الغازيقع كوكب الزهرة في الطبقة السفلى - التروبوسفير، ويمتد إلى ارتفاعات حوالي 50 كم. أعلاه هو التروبوبوز، وفوقه هو الميزوسفير. الحد الأعلىوتقع السحب المكونة من ثاني أكسيد الكبريت وقطرات من حامض الكبريتيك على ارتفاع 60-70 كم.

وفي الطبقات العليا من الغلاف الجوي، يتأين الغاز بدرجة عالية بسبب الأشعة فوق البنفسجية الشمسية. تسمى هذه الطبقة من البلازما المتخلخلة الأيونوسفير. على كوكب الزهرة يقع على ارتفاعات 120-250 كم.

الغلاف المغناطيسي المستحث

إن تفاعل الجسيمات المشحونة من الرياح الشمسية وبلازما الغلاف الجوي العلوي هو الذي يحدد ما إذا كان كوكب الزهرة لديه مجال مغناطيسي. تنحني خطوط المجال المغناطيسي التي تحملها الرياح الشمسية حول الغلاف الأيوني للزهرة وتشكل بنية تسمى الغلاف المغناطيسي المستحث.

هذا الهيكل لديه العناصر التالية:

• موجة صدمة القوس تقع على ارتفاع حوالي ثلث نصف قطر الكوكب. في ذروة النشاط الشمسي، تقترب المنطقة التي تلتقي فيها الرياح الشمسية بالطبقة المتأينة من الغلاف الجوي بشكل كبير من سطح كوكب الزهرة.
• الطبقة المغناطيسية.
• الفاصل المغناطيسي هو الحد الفعلي للغلاف المغناطيسي، ويقع على ارتفاع حوالي 300 كيلومتر.
• ذيل الغلاف المغناطيسي، حيث تستقيم خطوط المجال المغناطيسي الممتدة للرياح الشمسية. يتراوح طول ذيل الغلاف المغناطيسي لكوكب الزهرة من واحد إلى عدة عشرات من أنصاف أقطار الكوكب.

يتميز الذيل بنشاط خاص - عمليات إعادة الاتصال المغناطيسي التي تؤدي إلى تسريع الجسيمات المشحونة. وفي المناطق القطبية، ونتيجة لإعادة الاتصال، يمكن أن تتشكل حبال مغناطيسية مماثلة لتلك الموجودة على الأرض. على كوكبنا، إعادة الاتصال المغناطيسي خطوط الكهرباءيكمن في قلب هذه الظاهرة الشفق القطبية.

أي أن كوكب الزهرة لديه مجال مغناطيسي لم يتشكل العمليات الداخليةفي أحشاء الكوكب، ولكن بتأثير الشمس على الغلاف الجوي. هذا المجال ضعيف جدًا - شدته في المتوسط ​​أضعف بألف مرة من شدته المجال المغنطيسي الأرضيومع ذلك، تلعب الأرض دورًا معينًا في العمليات التي تحدث في الغلاف الجوي العلوي.

الغلاف المغناطيسي واستقرار الغلاف الغازي للكوكب

يحمي الغلاف المغناطيسي سطح الكوكب من تأثيرات الجسيمات المشحونة النشطة من الرياح الشمسية. ويعتقد أن وجود الغلاف المغناطيسي قوي بما فيه الكفاية احتمال حدوثهوتطور الحياة على الأرض. بالإضافة إلى ذلك، يمنع الحاجز المغناطيسي إلى حد ما الغلاف الجوي من الرياح الشمسية.

تخترق الأشعة فوق البنفسجية المؤينة، التي لا يحجبها المجال المغناطيسي، الغلاف الجوي أيضًا. من ناحية، بسبب هذا، ينشأ الأيونوسفير ويتم تشكيل شاشة مغناطيسية. لكن الذرات المتأينة يمكن أن تترك الغلاف الجوي، وتدخل في الذيل المغناطيسي وتتسارع هناك. وتسمى هذه الظاهرة هروب الأيونات. فإذا تجاوزت السرعة التي اكتسبتها الأيونات سرعة الهروب، يفقد الكوكب غلافه الغازي بشكل مكثف. تُلاحظ هذه الظاهرة على كوكب المريخ الذي يتميز بضعف الجاذبية وبالتالي انخفاض سرعة الهروب.

يعتبر كوكب الزهرة، بجاذبيته القوية، أكثر فعالية في احتجاز الأيونات في غلافه الجوي، لأنها تحتاج إلى اكتساب سرعة أكبر لمغادرة الكوكب. المجال المغناطيسي المستحث لكوكب الزهرة ليس قويا بما يكفي لتسريع الأيونات بشكل كبير. ولذلك، فإن فقدان الغلاف الجوي هنا ليس بنفس أهمية المريخ، على الرغم من أن شدة الأشعة فوق البنفسجية أعلى بكثير بسبب قربه من الشمس.

لذا فإن المجال المغناطيسي المستحث لكوكب الزهرة هو أحد الأمثلة تفاعل معقدالجو العلوي من أنواع مختلفةاشعاع شمسي. وهو، إلى جانب مجال الجاذبية، عامل في استقرار الغلاف الغازي للكوكب.