Zemes magnētiskās anomālijas

2024 Autors: Seth Attwood | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 16:11

Zemes magnētiskais lauks aizsargā tās virsmu un tās iedzīvotājus – arī visus cilvēkus ar viņu trauslajiem ķermeņiem, kā arī jutīgo elektroniku – no nāvējošiem kosmiskajiem stariem un lādētām daļiņām, kas lido no saules. Tomēr dažviet šīs neredzamās bruņas vājinās un spraugas pieaug. Tāpēc zinātnieki no visas pasaules ļoti rūpīgi pēta šādas anomālijas, lai labāk izprastu magnetohidrodinamiskā dinamo mehāniku planētas zarnās, kā arī prognozētu magnētiskā lauka izmaiņas.

Magnētiskā anomālija ir ievērojama Zemes magnētiskā lauka pavājināšanās noteiktā planētas virsmas apgabalā. Kā norāda nosaukums, Dienvidatlantijas okeāns (SAA) atrodas virs Atlantijas jūras dienvidu daļas, daļēji “aptverot” Dienvidameriku un “ar asti pieķeroties” pašos Āfrikas dienvidos.

Šim veidojumam ir vislielākie izmēri aptuveni 500–600 kilometru augstumā. Jūras līmenī tā "projekcija" ir nedaudz mazāka un izpaužas magnētiskā lauka lielumā - tas ir vienāds ar augstumu aptuveni tūkstoš kilometru virs tiem zemes virsmas apgabaliem, kur nav anomāliju.

Šāds magnētiskā lauka samazinājums vēl nav bīstams mūsu planētas iedzīvotājiem, taču tas jau rada nopietnas problēmas inženieriem, kas projektē kosmosa kuģus un kontrolē to misijas. Piemēram, leģendārais Habla orbītas teleskops riņķo ap Zemi tieši aptuveni 540 kilometru augstumā – tas ir, vairākas reizes dienā izlido tieši cauri anomālijai. Šajās minūtēs kosmosa laboratorijas darbs tiek apturēts paaugstināta radiācijas līmeņa dēļ.

Problēma ir tā, ka vietās, kur vājinās Zemes magnētiskais lauks, tiek samazināta visas planētas telpas aizsardzība pret saules vēju un galaktikas stariem. Uzlādētām daļiņām ir iespēja steigties gandrīz bez novirzīšanās uz zemes virsmu un, protams, saduras ar visu, kas pagadās.

Turklāt kosmosa kuģiem situāciju ar Dienvidatlantijas anomāliju vēl vairāk sarežģī radiācijas joslu struktūra. Tieši šajā Atlantijas okeāna reģionā iekšējā Van Allena josta nolaižas gandrīz līdz planētas virsmai.

Van Allena starojuma jostas ir divas Zemes segas, kas veidotas no lādētām daļiņām (protoniem un elektroniem), kas ir iesprostoti starp mūsu planētas magnētiskā lauka līnijām.

Parasti lielākā daļa satelītu atrodas zem iekšējās jostas (apogeja orbītas ir līdz 1000 km) un gandrīz nav pakļauti jonizējošā starojuma postošajai iedarbībai. Taču Dienvidatlantijas anomālija joprojām sabojā nervus astronautu un inženieru raķešu un kosmosa nozarē.

Papildus Hablam, kuram periodiski jāpārtrauc zinātniskais darbs, šajā apgabalā zemei tuvajā kosmosā ir cietuši daudzi citi transportlīdzekļi: SKS nodrošina pastiprinātu aizsardzību pret radiāciju, jo tas arī lido cauri šai anomālijai, iespējams, tika bojāti vairāki Globalstar satelīti, un uz shuttle tie bija pilnīgi parasti portatīvie datori, kas tika slēgti.

Cilvēkiem arī lidojums cauri anomālijai 400 kilometru augstumā virs Zemes nepaiet nepamanīts – lielāko daļu fosfēnu (zibšņu aiz aizvērtām acīm, kas rada lielas enerģijas elementārdaļiņas) astronauti un kosmonauti novēro virs Atlantijas okeāna.

Kas izraisīja šo nepatīkamo magnētiskā lauka uzvedību - jautājums nav pilnībā slēgts. Saskaņā ar vispārpieņemto un labi pārbaudīto teoriju Zemes šķidrā metāla kodols tā rotācijas un konvekcijas strāvu pastāvīgas sajaukšanas laikā darbojas kā dinamo.

Bet, tā kā tās struktūra ir neviendabīga, planētas zarnās dažādas vielu masas pārvietojas ar nedaudz atšķirīgu ātrumu. Šīs svārstības ir saistītas ar magnētiskās ass neatbilstību planētas rotācijas asi un "rezultātā" vājinās magnētiskais lauks virs Atlantijas okeāna dienvidiem.

Mūsdienu pētījumi liecina, ka Dienvidatlantijas anomālija ir bijusi vairāk vai mazāk stabila vismaz 8 miljonus gadu un vienmērīgi dreifē uz rietumiem ar ātrumu aptuveni 0,3 grādi gadā.

Tas sakrīt ar Zemes virsmas un planētas kodola ārējo slāņu griešanās ātruma atšķirību. Bet pats interesantākais ir tas, ka LLU maina savu formu un pamazām sadalās divās daļās. Šis process notiek jau ilgu laiku un vairākos avotos sākotnēji tiek aplūkotas divas atsevišķas anomālijas - Brazīlijas un Keiptaunas.

Uz planētas vispārējo veselību šādām izmaiņām, cik var spriest, nav nopietnas ietekmes. Problēmas rodas tikai tad, kad cilvēks paceļas augstāk virs virsmas – orbītā ir vairāk satelītu, un to konstrukcijā arvien vairāk tiek izmantoti plaši izplatīti komerciāli pieejami komponenti.

Cik nopietna būs palielinātā starojuma ietekme uz tām ierīcēm, kuras iekrīt anomālijā spēcīgas saules vētras laikā vai pēc tās, rāda tikai laiks.