اتمسفر زمین نشتی دارد!

ساروس 16
مرداد 10, 1395
ایستگاهِ فضایی چینی
شهریور 2, 1395

Image converted using ifftoany

جوّ زمین نشت می‌کند. هر روز در حدود ۹۰ تُن ماده از جوّ فوقانی زمین فرار و به فضا جریان پیدا می‌کند. البته جای هیچ نگرانی وجود ندارد زیرا که اتمسفرِ زمین پنج کوادریلیون تُن (یک ۵ با ۱۵ تا صفر جلویش) وزن دارد و ۹۰ تُن نشتی در روز زیاد به چشم نمی‌آید! اما به هر حال دانستن چگونگی و دلیل این نشتی می‌تواند در شناختِ سیاره‌ی زمین و دیگر سیارات بسیار حائز اهمیت باشد بخصوص برای ما که به دنبالِ شکار مکان‌های قابلِ سکونت برای حیات هستیم. یکی از ابزارهای بسیار کلیدی در بررسی چگونگی این نشت و مطالعه‌ی مگنتوسفرِ زمین (مغناتوسفر یا مغناطیس‌کره: لایه‌ای از جو زمین که فعل و انفعالات مغناطیسی در آن غالب است)، مأموریت “خوشه” یا همان “Cluster” سازمانِ فضایی اروپا (ESA) می‌باشد که در سال ۲۰۰۰ به فضا پرتاب شد و حدود ۱۵ سال است که اندرکنش‌های مغناطیسی بین زمین و خورشید را بررسی و مطالعه می‌کند.

مغناتوسفر و ناحیه‌ی داخلی‌اش

مغناتوسفر و ناحیه‌ی داخلی‌اش

مغناتوسفر و ناحیه‌ی داخلی‌اش (پلاسماسفِر یا پلاسماکُره) بخشِ دوناتی ‌شکلی در بالای هوا کره‌ی زمین است و تا ارتفاعِ ۲۰۰۰۰ کیلومتری گسترش یافته است و شامل ذراتِ باردار و یون‌های بیشماری است که در امتداد خطوط میدان مغناطیسی زمین به جلو و عقب پرش می‌کنند و در میدان مغناطیسیِ زمین به دام افتاده‌اند. قسمتِ رو به خورشیدِ مغناطیس‌کُره همواره مقابل جریان عظیمی از ذراتِ باردار قرار دارد و به عنوان سپر از زمین در برابر آن‌ها محافظت می‌کند. طرف دیگرِ مغناطیس‌کُره نیز ذراتِ باردار را به آرامی دور هم جمع می‌کند و به‌صورت شفق‌های قطبی در قطبینِ زمین انرژی آن‌ها را می‌گیرد تا آسیبی به زمین وارد نشود.

اتمسفرِ زمین نشتی دارد-عکس شماره ی 1

اتمسفرِ زمین نشتی دارد

 

اتمسفرِ زمین نشتی دارد-عکس شماره ی 2

اتمسفرِ زمین نشتی دارد

قطبینِ زمین تنها نقاطی از زمین هستند که نه تنها ذراتِ باردار و یون‌ها، از آن‌ها به سمتِ زمین وارد می‌شوند، بلکه ذرات و یون‌های موجود در جوّ زمین نیز می‌توانند از این نقاط به بیرون فرار کنند. یون‌های موجود در یونوسفر (یون‌کُره) زمین که تقریباً ۱۰۰۰ کیلومتر بالای زمین قرار دارد، به بیرون جریان پیدا می‌کنند تا این ناحیه را پر کنند. در ابتدا تصوّر می‌شد ه تمامی ذراتِ باردارِ موجود در مغناطیس‌کره منشاء فضایی دارند ولی بعداً در دهه‌ی ۹۰ پیش‌بینی شد که امکان نشر ذرات باردار از جوّ زمین نیز به این ناحیه وجود دارد، موضوعی که به واقعیت دارد. مطالعاتِ جدید به روشنی نشان می‌دهند که هوا کره‌ی زمین به‌صورت ثابت در حالِ نشت است، موادی از قبیل نیتروژن، اکسیژن و یون‌های هلیوم از طریقِ پلاسماکره از قطبین زمین را ترک می‌کنند و از این طریق پلاسما را به مغناطیس‌کُره می‌رسانند. به‌طور کلی در هر ثانیه یک کیلوگرم مادّه از جوّ زمین فرار می‌کند که در طول روز به ۹۰ تُن می‌رسد. عناصر خنک (کم انرژی) از قبیل یون‌های سبکِ هیدروژن نیز نقش اساسی در تخمین جرمِ مادّه‌ی خروجی از زمین دارند، چرا که بدلیل انرژی کم توسط فضاپیماها قابل شناسایی نیستند و انرژی کمی لازم دارند تا از جوّ زمین فرار کنند، لذا تخمین مقدار آن‌ها برای دانستنِ نحوه‌ی شکل‌گیری مغناطیس‌کُره بسیار مهم می‌باشد.

اتمسفرِ زمین نشتی دارد-عکس شماره ی 4

بادهای خورشیدی به نظر می‌رسد که این از دست دادنِ یون‌هایِ زمین را با ضریب سه افزایش می‌دهد! اما باز هم سوال‌های زیادی درباره‌ی کجاییِ پیدایش آن‌ها و چگونگی فرار آن‌ها از جوّ زمین باقی می‌ماند؛ و اینکه این ذرات کجا می‌روند خود نیز بسیار مهم است، چراکه اثر بوم‌رنگی (رفت و برگشتی) بین ذرات باردار مشاهده می‌شود که می‌توانند تکنولوژی فضایی ساخته‌ی دستِ بشر را به مخاطره بی اندازند، بنابراین شناخت دقیق مقصد این ذرات هم مهم است. شناخت هوا کره‌ی زمین و لایه‌های جوّی گوناگون ما را در شناخت سایر سیارات و شرایط لازم برای تشکیلِ حیات یاری می‌کند. برای مثال جوّ مه مانند دی‌اکسید کربنی سیاره‌ی زهره، جوّ بسیار رقیقِ مریخ، جوّ آکنده از نیتروژنِ تیتان قمرِ زحل و جوّ پر از اکسیژنِ زمین، مقایسه‌ی اینها برای انسان بسیار مهم است تا در شناسایی مکان‌های قابل سکونت یک گام به جلو بردارد.

Image converted using ifftoany

اتمسفرِ زمین نشتی دارد

 

منبع

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.