قد يكون المجال المغناطيسي للأرض أقوى مما كنا نعتقد

قد يكون المجال المغناطيسي للأرض أقوى مما كنا نعتقد

بواسطة ك ر كالاواي حرره كلير كاميرون

تنطلق الأشعة الكونية المجرية عبر الكون بقوة وسرعة لا تصدق، وهي مصدر رئيسي للإشعاع في الفضاء. ولكن بفضل المجال المغناطيسي القوي للأرض، فإن هذه الجسيمات المشحونة لا تصل عادة مباشرة إلى كوكبنا، لذلك نحن محميون من التأثيرات الضارة للإشعاع. ربما يفعل هذا المجال أكثر من ذلك بكثير: تُظهر البيانات الجديدة التي جمعتها مركبة الهبوط القمرية الصينية Chang’e 4 أن تأثير الغلاف المغناطيسي لدينا قوي جدًا لدرجة أنه يمتد إلى الفضاء أبعد مما كان يُعتقد سابقًا، ويمتد حتى إلى ما هو أبعد من القمر.

وفي دراسة نشرت يوم الاربعاء في تقدم العلوميصف الباحثون “تجويفًا” في الفضاء بين الأرض والقمر حيث تنحرف الأشعة الكونية عن طريق المجال المغناطيسي للأرض. يشير هذا إلى أن تأثيرات مغناطيسية كوكبنا تمتد إلى الفضاء أبعد بكثير مما توقعه أي شخص.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

تم إطلاق Chang’e-4 في عام 2018، وكانت أول مركبة فضائية تهبط على الجانب البعيد من القمر. من بين الأدوات العلمية العديدة الموجودة على متن المركبة الفضائية، كانت تجربة Lunar Lander Neutron وقياس الجرعات، المصممة لقياس الإشعاع الذي قد يتعرض له رواد الفضاء في المستقبل إذا هبطوا هناك. وكان العلماء يفترضون منذ فترة طويلة أن معظم القمر يقع خارج نطاق حماية المجال المغناطيسي للأرض، ولكن في عام 2019، بدأ العلماء في ملاحظة شيء غريب حول بيانات التجربة التي تشير إلى أن القمر محمي إلى حد ما من الأشعة الكونية المجرية.

وجاء هذا الاكتشاف بمثابة “مفاجأة”، كما يقول روبرت فيمر شوينجروبر، وهو مؤلف مشارك في الدراسة وعالم فيزياء بجامعة كيل في ألمانيا. “شخصيًا، لم أصدق ذلك لفترة طويلة جدًا. اعتقدت أنه كان مجرد نتيجة مصطنعة في البيانات إلى أن قمنا بالكثير من الاختبارات الإحصائية.”

تنشأ الأشعة الكونية المجرية من مصادر متنوعة في الفضاء، مثل النجوم والمستعرات الأعظم والثقوب السوداء. تعني هذه الأصول المتنوعة أنه بحلول الوقت الذي تقترب فيه الأشعة من الأرض، فإنها لا تحمل نفس المستوى من الطاقة. يقول فيمر شوينجروبر إن الجسيمات ذات الطاقة الأعلى تتحرك بسرعة عبر النظام الشمسي، في حين أن بعض الجسيمات الأضعف تظل باقية، وقد يؤثر إشعاعها على رواد الفضاء.

ويقول: “لم تكن هذه الجزيئات منخفضة الطاقة مثيرة للاهتمام بالنسبة لنا حتى رأينا هذا التأثير، ثم أدركنا أن هذا مهم بالفعل بالنسبة للجرعة الجلدية لرواد الفضاء”.

إن حماية رواد الفضاء من مخاطر الإشعاع أمر بالغ الأهمية لضمان الوجود البشري في الفضاء. وهذا يعني إنشاء مواد خفيفة بما يكفي لإحضارها إلى الفضاء ولكنها توفر حماية كافية لمنع الإشعاع، كما يقول فيليب ميتزجر، أستاذ علوم الكواكب وتكنولوجيا الفضاء في جامعة سنترال فلوريدا، والذي لم يشارك في الدراسة الجديدة. إن معرفة المزيد عن توزيع الإشعاع في الفضاء، وخاصة بين القمر والأرض، يمكن أن يساعد العلماء على التخطيط لمهمات أكثر أمانًا.

على سبيل المثال، إذا تم تنفيذ خطة وكالة ناسا لوضع البشر على القمر بصفة شبه دائمة، فقد يكون من المنطقي لرواد الفضاء جدولة الأنشطة خارج أي موائل محمية بينما يكون القمر ضمن تأثير الغلاف المغناطيسي للأرض.

يقول ميتزجر: “إنه بحث رائع، ويظهر لنا أنه كلما قمنا بدراسة الظواهر خارج كوكبنا، كلما اكتشفنا أننا لا نعرف”. “لهذا السبب نحتاج إلى القيام بمهام فضائية.”

حان الوقت للدفاع عن العلم

إذا استمتعت بهذا المقال، أود أن أطلب دعمكم. العلمية الأمريكية لقد عمل كمدافع عن العلوم والصناعة لمدة 180 عامًا، وربما تكون اللحظة الحالية هي اللحظة الأكثر أهمية في تاريخ القرنين.

لقد كنت العلمية الأمريكية مشترك منذ أن كان عمري 12 عامًا، وقد ساعد ذلك في تشكيل الطريقة التي أنظر بها إلى العالم. SciAm يثقفني ويسعدني دائمًا، ويلهمني شعورًا بالرهبة تجاه عالمنا الواسع والجميل. وآمل أن يفعل ذلك بالنسبة لك أيضا.

إذا كنت الاشتراك في العلمية الأمريكيةأنت تساعد في ضمان أن تغطيتنا تركز على البحث والاكتشاف الهادف؛ وأن لدينا الموارد اللازمة للإبلاغ عن القرارات التي تهدد المختبرات في جميع أنحاء الولايات المتحدة؛ وأننا ندعم العلماء الناشئين والعاملين على حد سواء في وقت لا يتم فيه الاعتراف بقيمة العلم نفسه في كثير من الأحيان.

وفي المقابل، تحصل على الأخبار الأساسية، ملفات بودكاست آسرة، ورسوم بيانية رائعة، لا يمكنك تفويت النشرات الإخبارية ومقاطع الفيديو التي يجب مشاهدتها، ألعاب التحدي، وأفضل الكتابة والتقارير في عالم العلوم. يمكنك حتى إهداء شخص ما اشتراكًا.

لم يكن هناك وقت أكثر أهمية بالنسبة لنا للوقوف وإظهار أهمية العلم. آمل أن تدعمونا في تلك المهمة.