Si funksionon fusha magnetike e Tokës?

Një nga shumë forcat e padukshme të cilës i detyrohemi për ekzistencën tonë është magnetizmi. Pa fushën magnetike që rrethon planetin tonë, duke bllokuar rrezatimin kozmik dhe erën diellore, Toka me shumë gjasa do të kishte një atmosferë shumë të hollë, ose aspak. Jeta (të paktën ajo njerëzore) do të ishte e pamundur.
Ndryshimet në këtë fushë mund të shkaktojnë gjithashtu probleme serioze në komunikimin satelitor dhe infrastrukturën elektrike, duke prishur ndjeshëm botën moderne. Duke marrë parasysh rëndësinë e këtij “magneti gjigant” në jetën tonë të përditshme, ia vlen të kuptojmë se si funksionon, dhe kur nuk funksionon.
Nga vjen fusha magnetike e Tokës?
Meqenëse fusha magnetike mbështetet në aktivitetin gjeologjik të thellë brenda planetit tonë, le të fillojmë me një vështrim të përgjithshëm mbi strukturën e Tokës.
Megjithëse kemi depërtuar vetëm një pjesë të vogël të sipërfaqes së Tokës (qendra ndodhet pothuajse 6400 km thellë, ndërsa shpimi më i thellë ka arritur vetëm 12,000 km), shkencëtarët mund të studiojnë brendësinë e saj me ndihmën e tërmeteve: ndërsa valët sizmike përhapen, ndryshimet në shpejtësinë dhe drejtimin e tyre japin të dhëna mbi përbërjen e shtresave të ndryshme.
Shtresa shkëmbore, ose korja, shtrihet nga 8 deri në 64 kilometra nën sipërfaqe, në varësi të vendndodhjes. Nën të ndodhet manteli, një shtresë kryesisht e ngurtë prej rreth 2900 kilometrash, e ndjekur nga një bërthamë e jashtme e shkrirë, e cila shkon deri në 2250 kilometra, dhe në fund ndodhet një sferë e dendur që formon bërthamën e brendshme të ngurtë.
Ajo që ka rëndësi për fushën magnetike është bërthama e jashtme. Kjo shtresë përbëhet kryesisht nga hekuri dhe nikeli, të cilët ndodhen në gjendje të lëngshme. Ndërsa nxehtësia nga bërthama e brendshme rrezatohet jashtë, ajo krijon rryma konvektive të fuqishme në bërthamën e jashtme. Këto metale të shkrira janë përçues të mirë të elektricitetit, prandaj, ndërsa lëvizin, ato krijojnë rrymë elektrike, e cila nga ana tjetër gjeneron një fushë magnetike.
Siç mund të kujtoni nga mësimet bazë të fizikës, një fushë magnetike që ndryshon (p.sh., kur lëvizni një magnet përmes një spirale bakri) gjeneron një rrymë elektrike. Në shkallë planetare, fusha magnetike e Tokës krijon një rrymë të tillë, e cila e rigjeneron fushën magnetike, duke shkaktuar një proces të vazhdueshëm të njohur si gjeodinamo.
Ky mekanizëm u propozua fillimisht nga fizikani gjerman Walter Elsasser dhe tani është i pranuar gjerësisht. Një ditë ai ia prezantoi këtë ide mikut të tij Albert Einstein, i cili ishte i njohur për kërkesën e tij për shpjegime shkencore të thjeshta. Kur Elsasser përfundoi përshkrimin e kësaj hipoteze (mjaft komplekse), Einstein thuhet se i tha se ishte “shumë e ndërlikuar për të qenë e pamundur.”
“Për herë të parë,” shkroi historiani gjerman F. Krause, “dëshira e madhe e Einstein-it për thjeshtësi duket se e çoi në një përfundim të gabuar.”
Pse ndodhin përmbysjet e poleve magnetike?
Sot fusha magnetike është pothuajse e përafruar me boshtin rrotullues të Tokës (secilin pol e ndan rreth 11 gradë nga polet gjeografike). Por kjo fushë nuk është fikse, lëvizjet komplekse të gjeodinamos e bëjnë polin magnetik të lëvizë, dhe herë pas here ndodh një përmbysje e plotë e polaritetit të Tokës, pra, poli magnetik verior dhe ai jugor ndërrojnë vendet. (Polet gjeografike mbeten të pandryshuara.)
Këto përmbysje ndodhin në mënyrë të rastësishme. Mund të ndodhin çdo 10,000 vjet, ose mund të mos ndodhin për miliona vite. E fundit ndodhi 780,000 vjet më parë. Shkencëtarët e kanë zbuluar këtë fenomen falë disa shkëmbinjve vullkanikë që, gjatë ftohjes së tyre, janë orientuar sipas fushës magnetike të kohës, duke ruajtur gjurmë të saj.
Këto përmbysje nuk ndodhin menjëherë, por brenda një periudhe prej mijëra vjetësh, ndërsa fusha magnetike gradualisht dobësohet. Megjithëse fuqia e saj është ulur me rreth 10% që nga vitet 1830, kur shkencëtarët filluan ta monitorojnë, nuk ka asnjë shenjë se një përmbysje është e afërt. Të dhënat paleomagnetike tregojnë se gjatë përmbysjes së poleve, intensiteti i fushës mund të bjerë deri në 90%.
Si na mbron fusha magnetike?
Duhet të ndihemi me fat që jetojmë në një periudhë të qëndrueshmërisë magnetike, sepse fusha magnetike vepron si një mburojë mbrojtëse, duke u ndërvepruar me grimcat e dëmshme përtej shtresës më të jashtme të atmosferës së Tokës. Ajo devijon rrezet kozmike që lëvizin vazhdimisht në hapësirë nga Dielli dhe yjet e tjerë.
Megjithatë, kjo mbrojtje nuk është e përkryer. Ndonjëherë Dielli lëshon shpërthime të mëdha plazme magnetike, të quajtura shpërthime masive koronale, të cilat mund të shkaktojnë trazira të mëdha në magnetosferë.
Këto stuhi gjeomagnetike mund të ndërhyjnë në sistemet GPS dhe të dëmtojnë sistemet e mëdha të përçueshme si rrjetet elektrike dhe tubacionet. Në të njëjtën kohë, ato krijojnë spektakle të mrekullueshme natyrore si aurorat polare, si ajo që ndriçoi Amerikën e Veriut në maj të vitit 2024. / DiscoverMagazine – Syri.net