الفلك

هل يمكن نسج الأرض مثل المغناطيس؟

هل يمكن نسج الأرض مثل المغناطيس؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هل يمكن أن يمتلك كويكب أو كوكب مارق ما يكفي من المغناطيسية و / أو الجاذبية لتدوير الأرض بالقرب من السرعة التي يمر بها على الأرض؟


نعم ، قليلًا ، لكن ليس بما يكفي ليكون مهمًا.

يمكن للمغناطيس أن يدور مغناطيسات أخرى. فكر في المغناطيس على أنه قضيب مغناطيسي بشمالي وجنوبي ، ويمكنك التفكير فيها على أنها خطية وليست كروية إذا كان ذلك يساعد في الصور ، لأنها بمعنى ما خطية بقطب مغناطيسي شمالي وجنوبي مميز.

يحتوي المجال المغناطيسي للأرض ، على سبيل المثال ، على خط طول وخط عرض متميزين يتحركان بمرور الوقت ، ولكنه ثابت في أي وقت.

لكي ينجح سؤالك ، من الأسهل تخيل جسم مغناطيسي قوي جدًا يطير في الماضي ، والتفكير في المغناطيس الداخلي للأرض كسهم بوصلة يريد أن يصطف. تريد المغناطيسات أن تصطف مع خطوط المجال المغناطيسي وسيتم إنشاء قوة من خلال مرور مجال مغناطيسي قوي يمكن أن يوجه المجال المغناطيسي للأرض ليتماشى معه.

قد تعتقد أن هذا من شأنه أن يقلب الأرض ، لكنه لن يفعل ذلك. المجال المغناطيسي للأرض ليس "الأرض" بل يحدث في لب الأرض ، وقد يحدث غالبًا في المنطقة التي يلتقي فيها اللب الداخلي والخارجي للأرض ويكون اللب الخارجي سائلًا (كثيف ولزج ولكنه غير صلب). سيتم تطبيق القوة على المغناطيسية داخل الأرض ، مما قد يعطي النواة الداخلية للأرض شدًا خفيفًا ودورانًا وربما يعيد توجيه الحديد السائل المشحون المتدفق خارج اللب مباشرةً ، لكن هذه القوة لن تحول الأرض على أنها كله ، سيولد قوة على اللب ولا يدور اللب بدقة مع سطح الأرض على أي حال ، لذا من المحتمل ألا تظهر أي حركة على السطح ، لبعض الوقت.

بالنظر إلى أن نسبة مئوية من مغناطيسية الأرض يتم نقلها بواسطة اللب الخارجي السائل ، فإن التأثير على الدوران سيكون أقل ، وأكثر إعادة توجيهًا من سحب الزخم الزاوي المباشر.

من الصعب أيضًا توليد مجال مغناطيسي قوي بما يكفي لتحريك شيء ضخم مثل نواة الأرض كثيرًا على أي حال. شيء يجب أخذه في الاعتبار أيضًا هو أن المجال المغناطيسي يسقط بمكعب المسافة ، وليس المربع ، لذلك ستحتاج إلى مغناطيس قوي جدًا ، قريب جدًا ، ليكون له أي تأثير على الإطلاق. أي شيء كبير بما يكفي ليكون له مجال مغناطيسي طبيعي قوي ، سيكون للجاذبية تأثير أكبر بكثير من أي تفاعل بين المغناطيسية.

ولكن للإجابة على سؤالك ، سيتم نقل قدر ضئيل من الزخم الزاوي عندما يطير مجالان مغناطيسيان أمام بعضهما البعض في الفضاء ، لذلك سيكون هناك بعض الاختلاف في الدوران ، لكنه سيكون ضئيلًا.

الحقول المغناطيسية بقوة مثل الأرض نادرة ، وربما تحتاج إلى كوكب غازي أو ثلجي عملاق أو كوكب شرير كبير ، والتفاعل بين الحقول المغناطيسية المارة ضعيف جدًا مقارنة بتفاعل الجاذبية. بالمقارنة مع كتلتها ، تعتبر الأرض مغناطيسًا ضعيفًا جدًا ، لذا فإن استخدام المغناطيسية للدوران سيكون غير فعال وبطيئ ، ولكن من الناحية النظرية ، إذا أردنا إنشاء تيار وتوليد مجال مغناطيسي حول الأرض ، مثل هذا المشروع يمكن نظريًا أن يدور اللب الداخلي للأرض مثل مجال مغناطيسي مستحث يدور مغناطيسًا في مولد ، ولكن هذا سيعتمد أيضًا على مدى استمرار المغناطيسية داخل الأرض وقد لا تكون ثابتة ، ولكن بدلاً من ذلك ، منتج من المعادن المغناطيسية المتدفقة . المغناطيس الدائم أسهل في الدوران من السائل المتدفق المشحون ... لكني استطرد.

سيكون حسابًا مثيرًا للاهتمام إذا أراد شخص ما إجراء العمليات الحسابية وراء ذلك ، ولكن حتى بدون إجراء العمليات الحسابية يمكنني أن أخبرك أن التأثير سيكون صغيرًا جدًا.


توصلت دراسة جديدة إلى أن الأرض انقلبت من جانبها قبل 84 مليون سنة ثم أصلحت نفسها

إذا كنت قادرًا على التحديق في الأرض من الفضاء خلال أواخر العصر الطباشيري ، عندما تجول الديناصور ريكس وتريسيراتوبس ، لكان يبدو أن الكوكب بأكمله قد انقلب على جانبه.

وفقًا لدراسة جديدة ، فإن الأرض مائلة بمقدار 12 درجة منذ حوالي 84 مليون سنة.

قالت سارة سلوتزنيك ، عالمة الأحياء الجيولوجية في كلية دارتموث والمؤلفة المشاركة في الدراسة الجديدة ، لـ Insider: "إن ميل الأرض بمقدار 12 درجة يمكن أن يؤثر على خط العرض بنفس المقدار".

وأضافت أنها ستنقل مدينة نيويورك تقريبًا إلى حيث توجد تامبا بولاية فلوريدا الآن.

تخيل الأرض ككمأة الشوكولاتة - مركز لزج مخفي في قشرة صلبة. يتكون المركز من عباءة شبه صلبة تحيط باللب السائل الخارجي. تنقسم الطبقة العليا من الكمأة ، قشرة الأرض ، إلى ألواح تكتونية تتلاءم معًا مثل اللغز. تقع القارات والمحيطات على قمة هذه الصفائح التي تتجول فوق الوشاح.

وجد الباحثون أنه منذ ما بين 86 و 79 مليون سنة ، كانت القشرة والعباءة تدور حول اللب الخارجي للأرض وتعود مرة أخرى - مما تسبب في ميل الكوكب بأكمله ثم تصحيح نفسه مثل لعبة ممتلئة الجسم بولي.


قد تكون الخيوط الكونية أكبر الأجسام التي تدور في الفضاء

الخيوط الكونية هي خيوط من المادة المظلمة والمجرات التي تدور (موضحة بالصورة). عندما تدور الشعيرات ، فإنها تسحب المادة إلى مدارها وتتجه نحو مجموعات المجرات في كل طرف.

أ.خالتيان / ج. Fohlmeister / AIP

شارك هذا:

الأقمار تفعل ذلك ، والنجوم تفعل ذلك ، وحتى المجرات الكاملة تفعل ذلك. الآن ، يقول فريقان من العلماء أن الخيوط الكونية تفعل ذلك أيضًا. هذه المحلاق تمتد لمئات الملايين من السنين الضوئية تدور وتدور مثل البراغي العملاقة.

الخيوط الكونية هي أكبر الهياكل المعروفة في الكون وتحتوي على معظم كتلة الكون (SN: 1/20/14). هذه الخيوط الكثيفة والرفيعة من المادة المظلمة والمجرات تربط الشبكة الكونية ، وتوجه المادة نحو مجموعات المجرات في نهاية كل خيط (SN: 7/5/12).

في لحظة الانفجار العظيم ، لم تكن المادة تدور بعد ذلك ، عندما تشكلت النجوم والمجرات ، بدأت في الدوران. حتى الآن ، كانت عناقيد المجرات أكبر الهياكل المعروفة بالدوران. "التفكير التقليدي في هذا الموضوع قال إن هذا هو المكان الذي ينتهي فيه التدوير. يقول نعوم ليبسكيند ، عالم الكونيات في معهد لايبنيز للفيزياء الفلكية في بوتسدام في ألمانيا ، "لا يمكنك حقًا توليد عزم دوران على نطاقات أكبر".

اشترك للحصول على أحدث من أخبار العلوم

عناوين وملخصات من أحدث أخبار العلوم من المقالات ، يتم تسليمها إلى بريدك الوارد

لذا فإن اكتشاف أن الخيوط تدور - بمقياس يجعل المجرات تبدو كبقع من الغبار - يمثل لغزًا. يقول مارك نيرينك ، عالم الكونيات بجامعة إقليم الباسك في بلباو بإسبانيا: "ليس لدينا نظرية كاملة حول كيفية دوران كل مجرة ​​، أو أن كل خيوط تدور".

لاختبار الدوران ، استخدم نيرينك وزملاؤه محاكاة كونية ثلاثية الأبعاد لقياس سرعات تكتلات المادة المظلمة أثناء تحرك الكتل حول خيط. وصف هو وزملاؤه نتائجهم في ورقة نُشرت في عام 2020 على arXiv.org وهي الآن قيد النشر مع الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية. في غضون ذلك ، بحث ليبسكيند وزملاؤه عن الدوران في الكون الحقيقي ، وفقًا لتقرير 14 يونيو في علم الفلك الطبيعي. باستخدام مسح Sloan Digital Sky Survey ، قام الفريق بتعيين حركات المجرات وقياس سرعاتها بشكل متعامد مع محاور الشعيرات.

اكتشف الفريقان سرعات دوران متشابهة للخيوط على الرغم من اختلاف المناهج ، كما يقول نيرينك ، "وهو [مؤشر] مشجع على أننا ننظر إلى الشيء نفسه".

بعد ذلك ، يريد الباحثون معالجة ما الذي يجعل هذه الهياكل الفضائية العملاقة تدور ، وكيف تبدأ. "ما هذه العملية؟" يقول ليبسكيند. "هل يمكننا معرفة ذلك؟"

أسئلة أو تعليقات على هذه المقالة؟ راسلنا على [email protected]

محرر & # 039s ملاحظة:

تم تحديث هذه القصة في 22 حزيران (يونيو) لتصحيح العام الذي تم فيه نشر ورقة arXiv.org في الأصل. كان عام 2020 وليس عام 2021.

اقتباسات

س: شيا وآخرون. تدور الشعيرات بين المجرات. arXiv: 2006.02418v2. تم النشر في 3 حزيران (يونيو) 2020.


لماذا تشير البوصلة المغناطيسية إلى القطب الشمالي الجغرافي؟

لا تشير البوصلة المغناطيسية إلى القطب الشمالي الجغرافي. البوصلة المغناطيسية تشير إلى الأرض مغناطيسي الأقطاب ، والتي تختلف عن القطبين الجغرافيين للأرض. علاوة على ذلك ، فإن القطب المغناطيسي بالقرب من القطب الشمالي الجغرافي للأرض هو في الواقع جنوب قطب مغناطيسي. عندما يتعلق الأمر بالمغناطيس ، فإن الأضداد تتجاذب. هذه الحقيقة تعني أن الطرف الشمالي من المغناطيس في البوصلة ينجذب إلى جنوب القطب المغناطيسي الذي يقع بالقرب من القطب الشمالي الجغرافي. تعمل خطوط المجال المغناطيسي خارج المغناطيس الدائم دائمًا من القطب المغناطيسي الشمالي إلى القطب المغناطيسي الجنوبي. لذلك ، تمتد خطوط المجال المغناطيسي للأرض من نصف الكرة الجغرافي الجنوبي باتجاه نصف الكرة الجغرافي الشمالي.

يشير القطبان الجغرافيان الشمالي والجنوبي إلى النقاط التي يعترض فيها محور دوران الأرض سطح الأرض. ضع في اعتبارك إمساك كرة تنس بين إبهامك والسبابة والضغط على جانبها لتجعلها تدور. النقاط التي يتلامس فيها إبهامك وإصبعك هي القطبين الجغرافيين الشمالي والجنوبي لدوران كرة التنس. الشخص الذي يقف على خط الاستواء يتحرك بشكل أسرع بسبب دوران الأرض ، بينما الشخص الذي يقف على قطب جغرافي لا يتحرك على الإطلاق من دوران الأرض. تحدد الأقطاب المغناطيسية للأرض الموقع المركزي للمنطقة حيث تبدأ خطوط الحقول المغناطيسية وتنتهي. لم يتم محاذاة القطبين الجغرافيين والمغناطيسيين للأرض تمامًا لأنها تنشأ من آليات مختلفة. ينتج المجال المغناطيسي للأرض عن تيارات دائرية من الحديد السائل في اللب الخارجي. علاوة على ذلك ، تعمل الأقطاب المغناطيسية للأرض على تغيير الموقع باستمرار بالنسبة للأقطاب الجغرافية للأرض. حاليًا ، يقع القطب الجنوبي المغناطيسي على بعد عشر درجات تقريبًا من القطب الشمالي الجغرافي ، ويقع في المحيط المتجمد الشمالي شمال ألاسكا. وبالتالي فإن الطرف الشمالي على البوصلة يشير حاليًا تقريبًا نحو ألاسكا وليس باتجاه الشمال الجغرافي تمامًا.


كيف تعمل

عندما تحيط دائرة من الأسلاك بمجال مغناطيسي ، ثم يتغير المجال المغناطيسي ، يظهر "ضغط" دائري يسمى الجهد. كلما تغير المجال المغناطيسي بشكل أسرع ، زاد الجهد. يحاول هذا الجهد الدائري إجبار الشحنات المنقولة في الشبكة على الدوران حول الدائرة. بمعنى آخر ، تسبب المغناطيسات المتحركة مجالات مغناطيسية متغيرة تحاول إنشاء تيارات كهربائية في دوائر مغلقة من الأسلاك. يتسبب المغناطيس المتحرك في حدوث عملية ضخ على طول السلك. إذا لم تكتمل الدائرة ، إذا كان هناك انقطاع ، فلن تتسبب قوة الضخ في أي تدفق للشحن. بدلاً من ذلك ، سيظهر فرق الجهد في نهايات الأسلاك. ولكن إذا كانت الدائرة "كاملة" أو "مغلقة" ، فإن عمل ضخ المغناطيس يمكن أن يجبر إلكترونات الملف على البدء في التدفق. يمكن أن ينتج المغناطيس المتحرك تيارًا كهربائيًا في دائرة مغلقة. التأثير يسمى الحث الكهرومغناطيسي. هذا هو القانون الأساسي للفيزياء ، ويتم استخدامه من قبل جميع المولدات الكهربائية الملفوفة / المغناطيسية.

لا تحتوي المولدات على دائرة كهربائية واحدة فقط. افترض أن العديد من الدوائر تحيط بالمغناطيس المتحرك. افترض أن جميع الدوائر متصلة في سلسلة لتشكيل ملف. ستجمع الفولتية الصغيرة من جميع الدوائر معًا لإعطاء جهد أكبر بكثير. سيكون للملف الذي يحتوي على 100 دورة جهد أكبر بمئة مرة من الملف ذي الدورة الواحدة.

لماذا هذا المولد AC وليس DC؟ عندما تنقلب المغناطيسات ، فإنها تخلق نبضًا للجهد والتيار. لكن عندما ينقلبون مرة ثانية ، فإنهم يخلقون نبضًا معاكساً؟ نعم. إذن ، إذاً يصدر مغناطيس دوار إشارات كهربائية تتجه زائد ناقص زائد ناقص؟ نعم. يحدث ذلك لأنه ، من أجل توليد الجهد والتيار ، يجب أن يمسح قطب مغناطيسي جانبيًا عبر سلك. إذا كانت تكتسح على امتداد سلك ، لا شيء يحدث. في مولدنا الصغير هنا ، لا تكتسح أقطاب المغناطيس باستمرار على طول منحنى السلك. بدلاً من ذلك ، يكتسح القطب المغناطيس الشمالي أولاً جانبًا واحدًا من الملف ، وفي نفس الوقت يكتسح القطب المغناطيس الجنوبي إلى الوراء عبر الجانب الآخر. التأثيران يضافان معًا. لكن بعد ذلك ، يستمر المغناطيس في الدوران ، والآن يكتسح القطبان المقابلان تلك الأجزاء من الملف. انقلب المغناطيس ، وعكست أقطاب المغناطيس ، وبالتالي فإن جهد الملف سوف يكون متراجعًا. وإذا تم توصيل لمبة ، فسيكون أي تيار عكسيًا أيضًا. في كل مرة يقوم المغناطيس بدورة واحدة كاملة ، فإنه ينتج نبضة أمامية ثم نبضة إلى الوراء. أدر المغناطيس بسرعة ، فيصنع موجة متناوبة: AC

إذا كنت تريد مولد تيار مستمر ، فسيتعين عليك إضافة مفتاح انعكاس خاص إلى عمود المغناطيس. إنه مفتاح يسمى "عاكس التيار". إذا بحثت عن بعض مشاريع DIY الخاصة بمولد التيار المستمر ، فسترى كيفية إنشاء مفتاح التبديل. لكن هذه المولدات ليست فائقة البساطة!

الآن للمصباح الكهربائي. إذا قمنا بتوصيل أطراف الملف معًا ، فعندما يتحرك المغناطيس ، ستتحرك شحنات المعدن وسيظهر تيار كهربائي كبير في الملف. يصبح الملف دافئًا قليلاً. ماذا لو قمنا بدلاً من ذلك بتوصيل مصباح كهربائي بين نهايات الملف؟ المصباح الكهربائي هو في الحقيقة مجرد قطعة من الأسلاك الرقيقة. سيتم دفع شحنات فتيل المصباح الكهربائي. عندما تنتقل الشحنات داخل النحاس إلى فتيل المصباح الرقيق ، تزداد سرعتها بشكل كبير. عندما تترك الشحنات الفتيل وتعود إلى النحاس الأكبر ، فإنها تبطئ مرة أخرى. داخل الفتيل الضيق ، تسخن الشحنات سريعة الحركة المعدن بنوع من "الاحتكاك" الكهربائي. يصبح الخيط المعدني ساخنًا لدرجة أنه يضيء. تعمل الشحنات المتحركة أيضًا على تسخين شبكات المولد قليلاً ، ولكن نظرًا لأن المولد يكون أكثر سمكًا بكثير ، وبما أن الشعيرة الرقيقة للمصباح تعمل على إبطاء التيار في جميع أنحاء الملف بالكامل ، فإن كل التسخين تقريبًا يحدث في الضوء خيوط المصباح.

لذلك ، ما عليك سوى توصيل مصباح كهربائي بملف من الأسلاك ، ووضع مغناطيس قوي قصير في الملف ، ثم اقلب المغناطيس بسرعة. كلما قمت بتدوير المغناطيس بشكل أسرع ، زادت قوة مضخة الجهد ، وكلما زاد سطوع المصباح الكهربائي. كلما زادت قوة المغناطيس لديك ، زاد الجهد الكهربائي وزادت اللمبة أكثر إشراقًا. وكلما زاد عدد دوائر الأسلاك في ملفك ، كلما زاد الجهد وزادت سطوع المصباح. من الناحية النظرية ، يجب أن تكون قادرًا على إضاءة مصباح يدوي عادي 3 فولت ، ولكن فقط إذا كان بإمكانك تدوير مغناطيسك بسرعة غير إنسانية.


يتأثر سطوع Earthshine أيضًا بسطوع القمر البياض. البيدو هو قياس لمقدار ضوء الشمس الذي يمكن أن يعكسه جسم سماوي. يتم قياسه على مقياس يتراوح من 0 إلى 1. لا يعكس الجسم الذي يحتوي على بياض من 0 ضوء الشمس وهو مظلم تمامًا. يعكس الجسم السماوي ذو البياض 1 كل أشعة الشمس التي تصل إليه.

يبلغ متوسط ​​البياض للقمر 0.12 ، بينما يبلغ متوسط ​​البياض الأرضي 0.3. هذا يعني أن القمر يعكس حوالي 12٪ من ضوء الشمس الذي يصل إليه. من ناحية أخرى ، تعكس الأرض حوالي 30٪ من ضوء الشمس الذي يضرب سطحها. لهذا السبب ، ستبدو الأرض ، عند رؤيتها من القمر ، أكثر إشراقًا من القمر المكتمل الذي يُرى من الأرض بحوالي 100 مرة.


الباحثون يراقبون المجال المغناطيسي المتولد عن المستعر الأعظم المتبقي 1987A

إن اكتشاف مجال مغناطيسي شعاعي عبر الحلقة الداخلية لـ SNR 1987A ، بقايا مستعر أعظم شوهد لأول مرة منذ ثلاثة عقود ، يوفر نظرة ثاقبة للمراحل المبكرة لتطور بقايا المستعرات الأعظمية والمغناطيسية الكونية بداخلها.

هذا انطباع فنان عن SNR 1987A. رصيد الصورة: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / Alexandra Angelich ، NRAO / AUI / NSF.

SN 1987A هو انفجار نجمي حدث من نجم تبلغ كتلته حوالي 20 ضعف كتلة الشمس.

شوهد هذا المستعر الأعظم لأول مرة في 23 فبراير 1987 في مجرة ​​قزمة قريبة ، سحابة ماجلان الكبيرة ، على بعد حوالي 164000 سنة ضوئية.

كان أول مستعر أعظم بالعين المجردة يتم ملاحظته منذ أن شهد يوهانس كيبلر سوبرنوفا منذ أكثر من 400 عام.

في العقود الثلاثة التي تلت حدث SN 1987A ، كانت المواد التي طردها الانفجار ، وكذلك الموجة الصدمية من مخاض موت النجم ، تنتقل إلى الخارج عبر الغاز والغبار الذي أحاط بالنجم قبل أن ينفجر.

اليوم ، عندما ننظر إلى SNR 1987A ، نرى حلقات من المواد تتوهج بسبب توسع حطام المستعر الأعظم وموجات الصدمة.

باستخدام مصفوفة تلسكوب أستراليا المدمجة في مرصد بول وايلد ، لاحظ البروفيسور برايان جينسلر والمؤلفون المشاركون المجال المغناطيسي من خلال دراسة الإشعاع القادم من الجسم.

من خلال تحليل خصائص هذا الإشعاع ، تمكنوا من تتبع المجال المغناطيسي.

ما وجدوه هو أن المجال المغناطيسي للبقايا لم يكن فوضويًا ولكنه أظهر بالفعل درجة من النظام.

قال البروفيسور جينسلر ، مدير معهد دنلاب لعلم الفلك والفيزياء الفلكية بجامعة تورنتو: "المغناطيسية التي اكتشفناها أضعف بحوالي 50000 مرة من مغناطيس الثلاجة".

لقد عرف علماء الفلك أنه مع تقدم بقايا المستعر الأعظم في السن ، فإن مجالاتها المغناطيسية تتمدد وتصطف في أنماط مرتبة.

لذلك ، أظهرت الملاحظة الجديدة أن بقايا المستعر الأعظم يمكن أن تنظم المجال المغناطيسي في فترة قصيرة نسبيًا تبلغ ثلاثين عامًا.

تعمل خطوط المجال المغناطيسي للأرض شمالًا وجنوبيًا ، مما يتسبب في توجيه البوصلة إلى قطبي الأرض.

وبالمقارنة ، فإن خطوط المجال المغناطيسي لـ SNR 1987A تشبه مكابح عجلة الدراجة المحاذاة من المركز إلى الخارج.

قالت الدكتورة جيوفانا زاناردو ، من المركز الدولي بحوث علم الفلك الراديوي في جامعة غرب أستراليا.

قال البروفيسور جينسلر: "مع استمرار SNR 1987A في التوسع والتطور ، سنراقب شكل المجال المغناطيسي لنرى كيف يتغير عندما تتحول موجة الصدمة وسحابة الحطام إلى مادة جديدة".

جيوفانا زاناردو وآخرون. 2018. كشف الاستقطاب الخطي في بقايا الراديو للمستعر الأعظم 1987A. ApJL، في الصحافة arXiv: 1806.04741


ذكرى الانفجار الكوني

في مثل هذا اليوم قبل ثماني سنوات - في 27 ديسمبر 2004 - هز انفجار كوني الأرض ، لذا من المستحيل تقريبًا المبالغة في حجمها.

تم الكشف عن تدفق أشعة جاما والأشعة السينية التي اجتاحت الأرض بواسطة العديد من الأقمار الصناعية المصممة لمراقبة السماء عالية الطاقة. شهد RHESSI ، الذي يراقب الشمس ، هذا الانفجار. شركة INTEGRAL ، التي كانت تستخدم للبحث عن أشعة جاما من الثقوب السوداء الوحشية ، شهدت هذا الانفجار. القمر الصناعي Swift الذي تم إطلاقه حديثًا ، والذي تم تصميمه وبناؤه لاكتشاف اندفاعات أشعة غاما من جميع أنحاء الكون ، لم ير هذا الانفجار فحسب ، بل غمره أيضًا بالطاقة المشبعة تمامًا بكواشفه - فكر في الأمر على أنه محاولة لملء كأس شرب بخرطوم حريق. والأكثر إثارة للدهشة ، أن سويفت لم يوجه حتى إلى أي مكان بالقرب من اتجاه الانفجار: بعبارة أخرى ، هذا الطوفان من الطاقة مرت مباشرة عبر جسم المركبة الفضائية نفسها وكان لا يزال قوياً لدرجة أنه طغى على الكاميرات.

تزداد الأمور سوءا. كانت هذه الموجة الهائلة من الطاقة الشرسة قوية جدًا لدرجة أنها أدت في الواقع إلى تأين الغلاف الجوي العلوي للأرض جزئيًا ، وجعلت المجال المغناطيسي للأرض يشبه الجرس. لقد أعمى الحدث بالفعل العديد من الأقمار الصناعية. مهما كان هذا الحدث ، فقد جاء من الفضاء السحيق وكان لا يزال قادرًا على التأثير جسديًا على الأرض نفسها!

إذن ما هو هذا الشيء؟ ما الذي يمكن أن يحدث هذا النوع من الضرر؟

اكتشف علماء الفلك بسرعة ما كان هذا ، على الرغم من أنهم اكتشفوا ذلك لم يكن بإمكانهم تصديقه. في ذلك اليوم ، قبل ثماني سنوات ، ظهر غضب النجم المغناطيسي SGR 1806-20 على الأرض.

عمل فني يصور المجال المغناطيسي المحيط بالنجم النيوتروني. الائتمان: كيسي ريد / جامعة ولاية بنسلفانيا

النجوم المغناطيسية هي نجوم نيوترونية ، بقايا كثيفة بشكل لا يصدق لانفجارات سوبر نوفا. يمكن أن تصل كتلتها إلى ضعف كتلة الشمس ، لكنها مضغوطة جدًا بحيث يمكن أن يكون عرضها أقل من 20 كيلومترًا (12 ميلًا). كتلة سنتيمتر مكعب واحد من مادة النجم النيوتروني تساوي 10 14 جرامًا: 100 مليون طن. هذا تقريبًا هو إجمالي الكتلة كل سيارة في الولايات المتحدة، مضغوطة في حجم مكعب السكر. لذلك فإن الجاذبية السطحية للنجم النيوتروني تكون قوية بشكل لا يمكن تصوره ، أو عشرات أو حتى مئات المليارات أن الأرض.

هناك المزيد. ما يجعل النجم النيوتروني نجمًا مغناطيسيًا هو مجاله المغناطيسي: قد يكون a كوادريليون (1 متبوعًا بـ 15 صفراً: 1،000،000،000،000،000) مرة أقوى من الأرض! هذا يجعل المجال المغناطيسي للنجم المغناطيسي لاعبًا كبيرًا مثل الجاذبية. في النجم المغناطيسي ، يقترن المجال المغناطيسي وقشرة النجم معًا بقوة بحيث يؤثر التغيير في أحدهما على الآخر بشكل كبير. ما حدث في ذلك اليوم المشؤوم في SGR 1806-20 كان على الأرجح زلزال نجمي ، صدع في القشرة. هز هذا المجال المغناطيسي للنجم بعنف ، وتسبب في انفجار الطاقة.

عمل فني لانفجار هائل للطاقة من نجم مغناطيسي. الائتمان: ناسا

من الصعب فهم الكمية الهائلة من الطاقة المتولدة. على الرغم من أن القشرة ربما تحركت بمقدار سنتيمتر واحد فقط ، إلا أن الكثافة الهائلة والجاذبية جعلت هذا الحدث العنيف يتجاوز بكثير أي شيء مررنا به نحن البشر. كان الزلزال نفسه قد سجل على أنه 23 على مقياس ريختر - ضع في اعتبارك أن أكبر زلزال تم تسجيله على الإطلاق كان حوالي 9 على هذا المقياس ، وهو مقياس لوغاريتمي. اندفع انفجار الطاقة بعيدًا عن النجم المغناطيسي ، إلى المجرة. في 200 مللي ثانية فقط - خمس ثانية ، حرفياً طرفة عين - أعطى الانفجار البركاني نفس القدر من الطاقة التي تنتجها الشمس في ربع مليون سنة.

اندلعت كرة نارية من المادة من النجم بسرعة تقارب ثلث سرعة الضوء ، وتحركت الطاقة من الانفجار - بالطبع - بسرعة الضوء نفسه. توسعت هذه الموجة الجهنمية من الطاقة ، واجتاحت في النهاية الأرض وتسببت في جميع الأحداث المذكورة أعلاه.

أوه ، وأنا أذكر هذا المغناطيس 50000 سنة ضوئية بعيد؟ لا؟ هذا 500 كوادريليون كيلومتر (300 كوادريليون ميل) ، في منتصف الطريق تقريبًا عبر مجرة ​​درب التبانة نفسها!

ومع ذلك ، حتى في تلك المسافة التي تسحق العقل ، فقد قامت بتقليص الأقمار الصناعية وأثرت جسديًا على الأرض. كان ساطعًا لدرجة أن بعض الأقمار الصناعية رأت أنه ينعكس على سطح القمر! سألاحظ أن المستعر الأعظم ، انفجار نجم بأكمله ، يواجه صعوبة في إحداث أي تأثير مادي على الأرض إذا كان بعيدًا عن 100 سنة ضوئية ، على سبيل المثال. حتى انفجار أشعة غاما - وهو حدث مروع للغاية يجعل الشعر على مؤخرة رقبتي يقف عند التفكير فيه فقط - يمكن أن يحدث أي ضرر فقط إذا كان أقرب من 8000 سنة ضوئية أو نحو ذلك. قد لا تكون GRBs ممكنة حتى في مجرتنا (كانت شائعة عندما كان الكون صغيرًا ، ولكن ليس كثيرًا بعد الآن) ، مما يعني أنه بالنسبة لأموالي ، قد تكون النجوم المغناطيسية هي أخطر الحيوانات في المجرة (على الرغم من أنه من غير المحتمل أن تكون كذلك) وضع الأذى علينا حقًا انظر أدناه).

إليك ما اكتشفه Swift في لحظة الانفجار:

انفجار عام 2004 للقمر المغناطيسي SGR 1806-20 كما سجله القمر الصناعي سويفت. لاحظ أن الرسم البياني الموجود على اليسار يسير بشكل جيد ، يتجاوز الحواف بكثير. الائتمان: ديفيد بالمر

هذا هو منحنى الضوء الذي شاهده [تلسكوب Swift's Burst Alert Telescope] ، والذي يُظهر عدد أشعة غاما التي تم حسابها في كل ستة عشر من الثانية خلال ست دقائق من المراقبة. لم أرسم السنبلة الرئيسية لأنها كانت أكثر سطوعًا بمقدار 10000 مرة من انبعاث الذيل ، وستحتاج إلى شاشة يبلغ ارتفاعها ألف قدم للنظر إليها.

كان الانفجار قويا جدا وسويفت مشبعة ، العد 2.5 مليون فوتون في الثانية ارتطم به ، بعيدًا عن الجزء العلوي من الرسم البياني (وكان الانفجار الفعلي أكثر إشراقًا حتى الآن ، حيث تمكنت الأقمار الصناعية الأخرى من تحديده).

رؤية النبضات في المؤامرة؟ بعد الانفجار الأولي ، الذي استمر لجزء من الثانية فقط ، شوهدت نبضات من الطاقة من النجم المغناطيسي لدقائق بعد ذلك. تحدث النبضات كل 7.56 ثانية ، ومن المفهوم أنها فترة دوران النجم النيوتروني. الشق في القشرة أصبح ساخنًا بشكل غير طبيعي ، ورأينا نبضًا من الضوء منه في كل مرة يدور فيها. هذا النبض نفسه شوهد من قبل الأقمار الصناعية الأخرى أيضًا.

إليكم خلاصة ، في حالة بقاء دماغك غير منكسر: كان هذا انفجارًا بواسطة جسم بكتلة الشمس ، مضغوطًا في كرة على بعد بضعة كيلومترات ، مع جاذبية أقوى بمليارات المرات من الأرض ، حقل مغناطيسي رباعي المليارات مرات أقوى ، وكلها تدور كل 7.5 ثانية.

ومع ذلك ، حتى مع كل ذلك ، فإن الضرر الناجم عن الانفجار كان في الواقع ضئيلًا للغاية هنا على الأرض. ولكن هذا لأن SGR 1806-20 بعيد جدًا جدًا لو كان عُشر تلك المسافة ، لكانت التأثيرات أقوى 100 مرة. لقد فقدنا الأقمار الصناعية على الأقل ، وكان من الممكن أن يتسبب ذلك في أضرار بمليارات الدولارات في أجهزة ناسا وحدها. من بين عشرات النجوم المغناطيسية المعروفة أو نحو ذلك ، لا يوجد أي منها قريبًا (على الرغم من أن الزوجين يبعدان حوالي 7000 سنة ضوئية). ليس من السهل إخفاء المغناطيسات ، لكنها كذلك ممكن يوجد بعضها في حدود 5000 سنة ضوئية. هذا غير مرجح ، رغم ذلك ، وأنا لست مهتمًا شخصيًا بكل شيء.

نوبة الغضب من SGR 1806-20 هي واحدة من أفضل الأحداث المدروسة من نوعها ، وهي بالتأكيد أقوى الأحداث التي تم اكتشافها على الإطلاق في العصر الحديث. سيدرس علماء الفلك النجم المغناطيسي ، وأمثاله ، بحرص شديد ليروا ما يمكن تعلمه منهم. إذا كنت ترغب في قراءة المزيد ، فأقترح صفحة ناسا حول الحدث ، بالإضافة إلى صفحة مجلة Sky and Telescope عليها أيضًا.


هل يمكن نسج الأرض مثل المغناطيس؟ - الفلك

لدي سؤال يزعجني. كنت في الحافلة في وقت سابق ، وكنت أرمي تفاحة. كانت الحافلة تتحرك ، لكن التفاحة كانت تسقط دائمًا في يدي. لماذا لم تتحرك الحافلة حول التفاحة حتى هبطت التفاحة مرة أخرى؟

هذا جعلني أفكر ، الأرض تدور حول مئات الأمتار في الثانية ، لذلك عندما نقفز ، حتى لو كان لمدة نصف ثانية ، ألا يجب أن نهبط على بعد عدة أمتار؟ (على الرغم من أننا قد نصطدم بمبنى أو شيء من هذا القبيل).

قرأت سؤالًا كان حول ما سيحدث إذا توقفت الأرض عن الدوران ، وكانت الإجابة تقول إن أي شيء لم يتم تثبيته على الأرض سيستمر في الدوران ، لذلك سنصطدم بالمباني وما شابه. إذا حدث ذلك ، فلماذا نقفز أو نسقط ونهبط في نفس المكان تقريبًا؟

آسف ، لقد استغرق الأمر وقتًا طويلاً للرد على سؤالك - آمل ألا يكون الوقت قد فات للحصول على إجابة!

أعتقد أنني سأبدأ بالحديث عن جزء الحافلة من السؤال. إذا ركبت أنت وتفاحة حافلة ، وبدأت الحافلة في التحرك في الشارع ، فستحصل أنت والتفاح على نفس سرعة الحافلة. (هذا منطقي ، صحيح ، لأنكما تتحركان معًا.) لإيقاف شيء يتحرك ، تحتاج إلى استخدام القوة لإبطائه ، تمامًا كما تحتاج إلى استخدام القوة لتحريك الأشياء في البداية مكان. (على سبيل المثال ، راجع هذا السؤال المطروح سابقًا.) هناك قانون فيزيائي (قانون نيوتن الأول للحركة) يخبرنا أن "الأجسام المتحركة تميل إلى البقاء في حالة حركة". لذلك ، عندما ترمي التفاحة في الهواء أثناء وجودك في الحافلة ، فإنها تتحرك بالفعل للأمام بنفس سرعة الحافلة ، ولا توجد في الأساس أي قوة لإبطاء حركتها في هذا الاتجاه (بافتراض أنها لا ترتد عن السقف) ). لذلك ، أثناء وجودها في الهواء ، تتقدم التفاحة معك ومعك الحافلة والركاب الآخرين ، وتنزل في يدك.

إنها نفس الصفقة مع الأرض. نحن جميعًا على الأرض المتحركة ، ونسافر بنفس سرعة الأرض. لذلك عندما نقفز ، نستمر في التحرك بنفس السرعة التي كنا نتحرك بها من قبل لأنه لا توجد قوة تمنعنا. الآن ، إذا تم تطبيق قوة هائلة على الأرض الصلبة (مثل تأثير كبير) وتسببت في توقفها عن الدوران في لحظة واحدة ، فسنكون في مشكلة لأن الأرض كانت ستتوقف عن الحركة ، ولكن نظرًا لعدم تطبيق أي قوة على نحن ، ما زلنا نسافر بنفس السرعة التي كنا نسير بها قبل التأثير (سريع حقًا). أعتقد أنه إذا كان كل الناس ملتصقين بالأرض ، فإن قوة التأثير ستترجم إلينا أيضًا وسنبطئ سرعتنا ، لكن في الواقع نحن أحرار في الطيران إلى الأمام.

أعتقد أن حادث سيارة هو تشبيه جيد لهذا. إذا كنت تسافر بسرعة كبيرة على الطريق وتوقفت السيارة فجأة (مثل اصطدامك بشيء ما) ، فإن جسمك سوف يطير للأمام لأن لديك سرعة أمامية وسوف تميل إلى البقاء في الحركة في هذا الاتجاه. إذا كنت عالقًا في السيارة بحزام الأمان ، فستبقى في السيارة لأن حزام الأمان يمارس قوة تجعلك في مكانك. ولكن إذا كنت لا ترتدي حزام الأمان ، فقد تطير من السيارة. وبالمثل ، إذا توقفت الأرض بسرعة كبيرة ولم يتم الضغط علينا ، فسنحلق بسرعة كبيرة. ولكن طالما أن الأرض تتحرك ، فإننا نتحرك معها بحيث عندما نقفز ، فإننا في الواقع نتحرك لأعلى ونحيط في نفس الوقت بحيث ننزل في نفس المكان.


استغرق آخر انقلاب للقطب المغناطيسي للأرض وقتًا أطول مما كنا نظن

كشفت السجلات البركانية عن مدى تعقيد انعكاس المجال المغناطيسي.

حدث الانعكاس الأخير للأقطاب المغناطيسية للأرض قبل وقت طويل من تمكن البشر من تسجيله ، لكن البحث عن تدفق الحمم البركانية القديمة ساعد العلماء على تقدير مدة هذه الظاهرة الغريبة.

استخدم فريق من الباحثين السجلات البركانية لدراسة آخر سجلات الأرض انعكاس المجال المغناطيسيالتي حدثت منذ حوالي 780.000 سنة. أفاد العلماء في دراسة جديدة أنهم وجدوا أن هذا الانقلاب ربما استغرق وقتًا أطول بكثير مما كان يعتقده الباحثون سابقًا.

انقلب المجال المغناطيسي للأرض عشرات المرات في 2.5 مليون سنة الماضية ، حيث أصبح الشمال جنوبا والعكس صحيح. يعرف العلماء أن الانعكاس الأخير حدث خلال العصر الحجري ، لكن لديهم القليل من المعلومات حول مدة هذه الظاهرة و عند حدوث "الانقلاب" التالي.

في الدراسة الجديدة ، اعتمد الباحثون على تسلسل تدفق الحمم البركانية التي اندلعت بالقرب من أو أثناء الانعكاس الأخير ، لقياس مدتها. باستخدام هذه الطريقة ، قدروا أن الانعكاس استمر 22000 سنة - أطول بكثير من التقديرات السابقة من 1000 إلى 10000 سنة.

قال كبير مؤلفي الدراسة برادلي سينجر ، أستاذ علوم الأرض في جامعة ويسكونسن ماديسون ، لموقع ProfoundSpace.org: "وجدنا أن الانعكاس الأخير كان أكثر تعقيدًا ، وبدأ داخل اللب الخارجي للأرض في وقت أبكر مما كان يعتقد سابقًا".

أثناء إجراء دراسات على بركان في تشيلي في عام 1993 ، عثر سينغر على أحد تسلسلات تدفق الحمم البركانية التي سجلت جزءًا من عملية الانعكاس. أثناء محاولته تحديد تاريخ الحمم البركانية ، لاحظ سنجر اتجاهات مجال مغناطيسي انتقالية غريبة في تسلسل تدفق الحمم.

وقال سينغر: "مثل هذه السجلات نادرة للغاية ، وأنا واحد من قلة قليلة من الأشخاص الذين يؤرخونها".

منذ ذلك الحين ، جعل من هدفه المهني أن يشرح بشكل أفضل توقيت انعكاسات المجال المغناطيسي.

تحدث الانعكاسات عندما تبدأ جزيئات الحديد في اللب الخارجي للأرض في الاتجاه المعاكس مثل جزيئات الحديد الأخرى حولها. مع نمو أعدادهم ، تعوض هذه الجزيئات المجال المغناطيسي في قلب الأرض. (إذا حدث هذا اليوم ، فسيؤدي ذلك إلى جعل البوصلات عديمة الفائدة لأن الإبرة ستتأرجح من الإشارة نحو القطب الشمالي إلى الاتجاه الجنوبي).

خلال هذه العملية ، المجال المغناطيسي للأرضالذي يحمي الكوكب من جزيئات الشمس الحارقة والإشعاع الشمسي ، يصبح أضعف.

"هذا النوع من المدة يعني حماية الأرض من اشعاع شمسي قال جون تاردونو ، أستاذ الجيوفيزياء في جامعة روتشستر ، والذي لم يشارك في الدراسة ، لموقع ProfoundSpace.org "سيكون معقدًا للغاية ، وفي المتوسط ​​، أقل فعالية على مدى فترة زمنية أطول." الآثار الفعلية لذلك هي still debatable, and they're not as tragic or as extreme as someone might suggest, but there still can be important effects."

Some of these effects, Singer suggested, could include genetic mutations or additional stress on certain animal or plant species, or possible extinctions, due to increased exposure to harmful ultraviolet light from the sun. An increase in particles from the sun entering Earth's atmosphere could also cause disruption to satellites and other communication systems, like radio and GPS, he added.

Recent reports of the magnetic field jolting from the Canadian Arctic toward Siberia have sparked debate over whether the next magnetic-field reversal is imminent and what kind of impact that would have on life on Earth.

However, Singer dismissed these claims. "There is little evidence that this current decrease in field strength, or the rapid shift in position of the north pole, reflect behavior that portends a polarity reversal is imminent during the next 2,000 years," he said.

Using the data gathered from lava flows, geologists can learn a lot more about magnetic-field reversals. "Even though volcanic records are not complete records, they're still the best kind of records we have of recording a given time and place," Tarduno said. "Higher accuracy in the age dating, and being able to get more detailed records [of the reversals]. will give the community a lot to think about," he added.


شاهد الفيديو: المجال المغناطيسي للأرض (قد 2022).