المجال المغناطيسي للارض … واختلاف الليل والنهار
تتجلى قدرة الله تعالى بعظمته ورحمته في خلقه بأن جعل لهذه الارض التي نعيش عليها درعا واقيا الا وهو المجال المغناطيسي المحيط بها (طبقة الماجنتوسفير) او ما يسمى بأحزمة فان آلن التي تم اكتشافها في الستينيات من القرن العشرين وهو امتداد لخطوط القوة المغناطيسية الخارجية من الأرض لآلاف الكيلومترات في الفضاء الخارجي المحيط بها، ولا يمكن رؤيتها. وصدق الله العظيم إذا يقول (اللَّهُ الَّذِي رَفَعَ السَّمَاوَاتِ بِغَيْرِ عَمَدٍ تَرَوْنَهَا ثُمَّ اسْتَوَى عَلَى الْعَرْشِ وَسَخَّرَ الشَّمْسَ وَالْقَمَرَ كُلٌّ يَجْرِي لِأَجَلٍ مُسَمًّى يُدَبِّرُ الْأَمْرَ يُفَصِّلُ الْآَيَاتِ لَعَلَّكُمْ بِلِقَاءِ رَبِّكُمْ تُوقِنُونَ) [الرعد:2]. إن ظاهرة اختلاف الليل والنهار هي نعمة من نعم المولى عز وجل ينبغي التفكر فيها، وهذا يشهد على إعجاز هذه الآية الكريمة (إِنَّ فِي خَلْقِ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضِ وَاخْتِلَافِ اللَّيْلِ وَالنَّهَارِ لَآَيَاتٍ لِأُولِي الْأَلْبَابِ) [آل عمران: 190].
صورة توضيحية للغلاف المغناطيسي الأرضي وطريقة التفافه حول الأرض بشكل منتظم
ولدراسة ومعرفة الاختلاف الذي يحدث في هذا المجال المغناطيسي المحيط بالارض بين الليل والنهار فمن الضروري ان نتعرف على التأثيرات التي تحدثها الشمس على هذا المجال، ولنتطرق بعض الشيء على اهم الظواهر التي يمكن ملاحظتها على سطح الشمس خلال نشاطها المرتفع والمنخفض وهي:
التأججات الشمسية: عبارة عن تدفقات مؤقتة وشديدة من الطاقة، تلاحظ بشكل مساحات مضيئة على سطح الشمس في الاطوال الموجية البصرية، وبشكل انفجارات من الضوضاء عند الاطوال الموجية الراديوية وتبقى هذه التأججات من دقائق الى ساعات.
التأججات الشمسية وفي الإطار توضيح لتفاصيل الانفجار
البقع الشمسية: وهي مناطق داكنة تظهر على سطح الشمس (الفوتوسفير)، والبقعة النموذجية لها مركز مظلم يسمى بمنطقة الظل محاط بمساحة اقل ظلاما مسمى منطقة شبه الظل. والبقع الشمسية تأخذ احجاما مختلفة من نقطة صغيرة الى مائة الف كيلومتر وعددها يختلف من دورة واخرى وتستغرق الدورة تقريبا 11سنة. درجة حرارة البقعة تقريبا 4500 كلفن فهي ابرد من حرارة سطح الشمس بحوالي 1500 كلفن ولهذا تبدو لبقع داكنة، كما في الشكل.
البقع الشمسية
الانقذافات الاكليلية: وهي عبارة عن مادة من غاز مؤين ساخن (البلازمة) تقذف من الغلاف الخارجي للشمس وتنتقل بسرعة من 100-1000 م/ ثانية ويستغرق وصولها للارض عدة ايام وان هذه الايونات الموجبة والسالبة تكون تيار مستمر يطلق عليه بالرياح الشمسية.
الرياح الشمسية وما تسببه من اختلاف بين مناطق الليل والنهار على الكرة الارضية
الانبعاثات الصادرة من الشمس ذات تأثير على الارض: وهي على ثلاث انواع
1- الاشعة الكهرومغناطيسية وبالاخص الاشعة السينية والفوق البنفسجية ذات الطاقة العالية التي تؤدي الى تأين الذرات والجزيئات الموجودة في طبقات الجو العليا وتنتقل هذه الاشعاعات الى الارض بسرعة الضوء ويستغرق وصولها 8 دقائق. اثناء النشاط الشمسي العالي يزداد تأين الطبقات مما يؤدي الى حدوث تشويش في الاتصالات الراديوية.
2- الجسيمات ذات الطاقة العالية وهي عبارة عن الكترونات وبروتونات ونيوترونات وذرات عناصر خفيفة كالهيليوم والليثيوم مؤينة وهي تهرب من جاذبية الشمس كسحابة عند الانفجارات العنيفة وتسبح في الفضاء حتى تصل الارض، ولا يمكن رصد هذه الجسيمات الا عند القطبين كما هو الحال في الاشعة الكونية التي تخترق المجال المغناطيسي للارض .
3- تيار البلازما ذات الطاقة المنخفضة وهو ما يعرف بالرياح الشمسية وهي في حالة الهدوء تتكون من غاز متأين معظمة غاز الهيدروجين تنتقل من الشمس بسرعة 300-600 كم في الثانية، اما في حالة النشاط الشمسي فتتضاعف كثافة الغاز وتزداد سرعته فهي تستغرق عدة ايام حتى تصل الارض.
ويمكن من الشكل ان نلاحظ التغيرات التي تحدث في خطوط المجال المغناطيسي الارضي بسبب دخول هذه الانواع من الجسيمات غلاف الارض.
التغيرات التي تحدث في خطوط المجال المغناطيسي الارضي عند حدوث العواصف المغناطيسية
عند وصول الرياح الشمسية إلى الأرض تواجه الحقل المغناطيسي للأرض ويبدأ التفاعل بين الرياح الشمسية وبلازما الغلاف المغناطيسي ويتصرّفان كمولّد كهربائي ، ويمكن ان نلاحظ من الشكل بأن أغلب الجسيمات الصغيرة في الرياح الشمسية تنحرف بمسار منحني حول الأرض بسبب هذا الحقل المغناطيسي. وأن هذه الجسيمات تبدأ رحلتها حول الارض بتقوّس وعلى شكل منحني امام الارض وتسمى "صدمة القوس" ويمكن تشبيها بالماء الذي يكون قوّس موجة أمام المركب المتحرك في الماء. ويمكن ان نلاحظ من الشكل بأن الغلاف المغناطيسي شكله غير كروي فالجانب الذي يواجه الشمس منه (النهار) يمتد الى حدود 70000 كم (10-12 من نصف قطر الارض RE)، اما في جهة الارض البعيدة عن الشمس (الليل) فأنها تمتد من (20-25 RE) وعلى شكل ذيل بسبب تدفق الرياح الشمسية. هناك أيضا فجوات في الذيل المغناطيسي ويطلق عليها اسم (المنخفضات troughs)، حيث لا وجود للتدفق المادي في هذه المنطقة، وان هذه المنخفضات تكون متغيّرة في الحجم والموقع اليست هذه معجزة إلهية والتي لم يتمكن العلماء من كشف أسرارها إلا في أواخر القرن العشرين وجل من قائل (صُنْعَ اللَّهِ الَّذِي أَتْقَنَ كُلَّ شَيْءٍ) [7].
تعقيب
لقد عكف العلماء والباحثين في مجال دراسة الفضاء على وضع النماذج الرياضية بناءا على المعلومات المأخوذة من الاقمار الصناعية للتنبأ ببعض المعاملات مثل البقع الشمسية والترددات الحرجة للسنوات القادمة وذلك لمعرفة على سبيل المثال مدى التأثير الذي يحدثه النشاط الشمسي على الارض او على رواد الفضاء او على بعض الاقمار الصناعية ومن ثم توخي الحذر واتخاذ ما هو لازم. وبالرغم من ذلك فأن هنالك الكثير والكثير من الامور التي عجز العلماء عن التوصل لتفسير لها كظاهرة الانفجار الشمسي وظهور البقع الشمسية وما يتعلق بها من احداث، لندرك عظمة وقدرة الخالق عز وجل مرة اخرى في تدبير هذا الكون (إِنَّا كُلَّ شَيْءٍ خَلَقْنَاهُ بِقَدَرٍ * وَمَا أَمْرُنَا إِلَّا وَاحِدَةٌ كَلَمْحٍ بِالْبَصَر) [القمر:49،50].