جابجایی قطب شمال مغناطیسی زمین و تاثیر آن بر نور شمالگان
تاریخ انتشار: ۱ خرداد ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۳۸۶۲۰۴۴
به گزارش گروه اجتماعی برنا؛ زمین نیز همانند بیشتر سیارههای منظومه شمسی، دارای میدان مغناطیسی خاص خود است. بهخاطر وجود یک هستهی آهنی مذاب، سیارهی زمین درواقع شبیه یک آهنربای میلهای است. این آهنربا دارای یک قطب شمال و جنوب مغناطیسی است که از قطبهای جغرافیایی جدا بوده و بهوسیلهی یک میدان مغناطیسی به هم متصل میشوند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
این میدان از سیارهی ما دربرابر تابش اشعهها محافظت میکند و مسئول ایجاد نورهای شمالگان و جنوبگان است؛ رویدادهایی تماشایی که تنها در حوالی قطبها قابل دیدن هستند. اگرچه با گزارشهایی درمورد حرکت قطب شمال مغناطیسی با سرعتی معادل ۵۰ کیلومتر در سال، این سؤال پیش میآید که آیا نورهای شمالگان نیز جابهجا خواهند شد یا خیر. ظاهرا مطالعهی جدیدی که در مجلهی Geophysical Research Letters منتشر شده است، پاسخی برای این سؤال پیدا کرده است.
میدان مغناطیسی سیارهی ما مزایای مختلفی دارد. بیش از دو هزار سال است که مسافران از این میدان برای جهتیابی در سرتاسر زمین استفاده میکنند. حتی برخی از حیوانات از روی میدان مغناطیسی میتوانند راه خود را پیدا کنند. اما مهمتر اینکه، میدان ژئومغناطیسی به حفاظت از حیات روی زمین کمک میکند.
میدان مغناطیسی زمین صدها هزار کیلومتر از مرکز زمین گسترش پیدا میکند و با امتداد در فضای میانسیارهای، فضایی را تشکیل میدهد که دانشمندان آن را مگنتوسفر میخوانند. مگنتوسفر موجب منحرف کردن تابشهای خورشیدی و اشعههای کیهانی شده و مانع از نابودی اتمسفر ما میشود. اگرچه این حباب مغناطیسی محافظ کامل نیستند و مقداری از انرژی و مواد خورشیدی میتوانند از مگنتوسفر عبور کنند. همانطور که این حباب مغناطیسی بهسمت قطبها کشیده میشود، شکلگیری صحنهی تماشایی نورهای شمالگان را بهدنبال دارد.
از آنجایی که میدان مغناطیسی زمین بهوسیلهی هستهی مذاب در حال حرکت آن ایجاد میشود، قطبهای آن ساکن نیستند و بهصورت مستقل از هم حرکت میکنند. درحقیقت از زمان کشف رسمی آن در سال ۱۸۳۱، قطب مغناطیسی شمال بیش از ۲۰۰۰ کیلومتر حرکت کرده و از شبهجزیرهی بوتیا در شمال کانادا به سمت بالای دریای منجمد شمالی جابهجا شده است. این حرکت بهطور کلی آهسته و درحدود ۹ کیلومتر در سال بوده است و به دانشمندان اجازه داده تا بهآسانی موقعیت آن را دنبال کنند.
اما از اوایل قرن حاضر، این سرعت به ۵۰ کیلومتر در سال افزایش پیدا کرده است. قطب مغناطیسی جنوب نیز در حال حرکت بوده اما سرعت حرکت آن بسیار آهستهتر و حدود ۱۰ تا ۱۵ کیلومتر در سال است. این سرگردانی قطب مغناطیسی شمال موجب بروز مشکلاتی برای دانشمندان و مسیریابها شده است.
موقعیتهای قطب مغناطیسی شمال (قرمز) و قطب ژئومغناطیسی در فاصلهی سالهای ۱۹۰۰ تا ۲۰۲۰
مدلهای کامپیوتری پیشبینیکنندهی موقعیت آیندهی میدان مغناطیسی شمال قدیمی بودهاند و جهتیابی دقیق مبتنی بر قطب را دشوار میسازند. اگرچه جیپیاسها کار میکنند ولی میتوانند گاهی در مناطق قطبی غیرقابل اعتماد باشند. درواقع، قطب با چنان سرعتی در حال حرکت است که دانشمندان مسئول مکانیابی میدان مغناطیسی زمین اخیرا مجبور شدند مدل خود را زودتر از زمانیکه انتظار داشتند، بهروزرسانی کنند.
آیا شفق قطبی حرکت خواهد کرد؟شفق قطبی بهطور کلی به حالت بیضی شکلی در حوالی قطبهای مغناطیسی زمین تشکیل میشود و بنابراین با حرکت قطب آن هم احتمالا حرکت خواهد کرد. پیشبینیها نشان میدهند که قطب شمال بهزودی به شمال سیبری خواهد رسید؛ اما تاثیر آن روی شفق قطبی به چه صورت خواهد بود؟
نور شمالگان در حال حاضر در شمال اروپا، کانادا و شمال آمریکا بیش از دیگر مناطق قابل مشاهده است. ولی اگر آنها بهدنبال قطب مغناطیسی شمال بهسمت شمال و در طول قطب جغرافیایی حرکت کنند، این وضعیت نیز میتواند تغییر کند. درعوض، نورهای شمالگان از سیبری تا شمال روسیه آشکار خواهند بود و کمتر در مرزهای پرجمعیت آمریکا و کانادا میتوان آنها را مشاهده کرد.
پژوهشگران با استفاده از دادههایی که از سال ۱۹۶۵ جمعآوری شده بود، یک مدل کامیپوتری از شفق قطبی و قطبهای مغناطیسی زمین ایجاد کردند. نتایج این مدل نشان داد که شفق قطبی بهجای دنبال کردن قطبهای مغناطیسی، قطبهای ژئومغناطیسی را دنبال خواهند کرد. این قطب ها اختلاف کوچک ولی مهمی دارند.
قطب مغناطیسی در مقایسهبا قطب ژئومغناطیسی
قطبهای مغناطیسی نقاطی روی سطح زمین هستند که در آنجا عقربهی قطب نما بهصورت عمود به سمت پایین یا بالا قرار میگیرد. آنها لزوما بههم متصل نیستند و خط متصلکنندهی این دو نقطه لزوما از مرکز زمین عبور نمیکند. به خاطر همین موضوع، پژوهشگران برای ایجاد مدلهای بهتر فرض میکنند که زمین مانند یک آهنربای میلهای است و مرکز آن قطبهایی را ایجاد میکند که دقیقا مخالف هم هستند. بدان معنا است که اگر ما خطی بین این نقاط رسم کنیم، آن خط بهطور مستقیم از مرکز زمین خواهد گذشت. در نقاطی که این خط از سطح زمین میگذرد، قطبهای جغرافیایی قرار دارند.
قطبهای ژئومغناطیسی نسخهی قابل اعتماد و میانگینی از قطبهای مغناطیسی همیشه در حال حرکت هستند. ازاینرو به نظر میرسد که آنها در هیچ منطقهای با سرعتی که قطب مغناطیسی شمال درحال حرکت است، جابهجا نمیشوند. از آنجایی که شفق قطبی از نسخهی میانگین میدان مغناطیسی پیروی میکند، احتمالا نورهای شمالگان نیز با آن سرعت در حال حرکت نیستند و بهنظر میرسد حداقل در زمان فعلی شفقهای قطبی سرجای خود باقی بمانند.
ما قبلا میدانستیم که قطب مغناطیسی در حال حرکت است. هر دو قطب از زمان پیدایش زمین سرگردان بودهاند. درواقع حتی قطبها وارونه نیز شدهاند و قطب شمال مغناطیسی تبدیل به قطب جنوب مغناطیسی و قطب جنوب تبدیل به قطب شمال شده است. این وارونگیهای مغناطیسی در طول تاریخ و بهطور متوسط هر ۴۵۰ هزار سال یک بار اتفاق افتادهاند. آخرین وارونگی در حدود ۷۸۰ هزار سال پیش رخ داد و ممکن است در آستانهی یک وارونگی دیگر قرار گرفته باشیم. البته باید بدانید که یک قطب سرگردان حتی با سرعت حرکت بالا، بهجز برای دانشمندانی که کارشان مدلسازی آن است، مشکل چندانی ایجاد نخواهد کرد.
منبع: خبرگزاری برنا
کلیدواژه: زمین سیاره قطب جنوب قطب شمال مسافران
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت www.borna.news دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری برنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۳۸۶۲۰۴۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
نوروز در هفت آسمان
ایسنا/اصفهان نوروز یا شروع بهار در نیمکره شمالی زمانی رخ خواهد میدهد که خورشید در حرکت ظاهری خود در زمینه کره سماوی به نقطه اعتدال بهاری برسد.
این قسمتی از صحبتهای سعید کریمی، دبیر انجمن علمی ستارهشناسی دانشگاه صنعتی اصفهان و یکی از دانشجویان با انگیزه و پرتلاش کشورمان است که در خصوص رابطه نوروز و علم نجوم مطرح کرد. کریمی، متولد ۱۳۸۲ شمسی است و از سال ۱۳۹۵، یعنی از ۱۳سالگی به قلمرو نجوم وارد شده. وی هماکنون دانشجوی کارشناسی فیزیک در دانشگاه صنعتی اصفهان است و دبیری انجمن علمی ستارهشناسی را در این دانشگاه بر عهده دارد.
کریمی بهتازگی در ماراتن مسیه نیز که مسابقهای معتبر در علم نجوم و رقابتی رصدی است موفق به اخذ رتبه شده است. دبیر انجمن علمی ستارهشناسی دانشگاه صنعتی اصفهان در گفتوگو با ایسنا از پیوند نوروز و نجوم صحبت کرد و نکات جالبتوجهی از نگاه این علم به نوروز را توضیح داد که آن در ادامه میخوانید.
آیین باستانی نوروز که قرنهاست ما ایرانیان آن را جشن میگیریم، از زاویه علم نجوم چگونه درخور تأمل و بررسی است؟ بهطور مشخص میخواهم در خصوص اعتدال بهاری صحبت کنید.
رابطه نوروز و ستارهشناسی غالباً در مبحث نجوم کروی مورد بررسی قرار میگیرد. کره زمین بهطورکلی دارای سه حرکت وضعی، انتقالی و تقدیمی است. ما انسانها در جایگاه سرنشینان این سیاره حرکات را احساس نمیکنیم، بلکه تنها آثار ظاهری آنها را در آسمان خواهیم دید. حرکت وضعی همان چرخش زمین به دور خودش است که ۲۳ ساعت و ۵۶ دقیقه طول میکشد و نتیجه آن پدید آمدن «روز و شب» و «طلوع و غروب ستارگان» است.
به حرکت زمین در مدار به دور خورشید حرکت انتقالی گفته میشود که ۳۶۵.۲۵ روز زمان میبرد و باعث چرخش ظاهری خورشید به دور زمین در پهنه کره آسمان میشود. حالتی که این دو حرکت زمین نسبت به یکدیگر دارند موجب بهوجودآمدن فصلها خواهد شد. در موقعیتی که سیاره ما قرار دارد، صفحه حرکت وضعی و صفحۀ حرکت انتقالی نسبت به هم ۲۳.۵ درجه زاویه دارند. این زاویه یا کجبودن باعث میشود که در نیمی از سال خورشید زمان بیشتری در آسمان نیمکره شمالی زمین رویت شود و در نیمه دیگر سال کمتر به چشم آید. خطهای استوای حرکت وضعی و حرکت انتقالی، در دو نقطۀ اعتدال بهاری (گره صعودی) و اعتدال پاییزی (گره نزولی)، متقاطع هستند. در واقع، نوروز یا شروع بهار در نیمکره شمالی زمانی رخ خواهد داد که خورشید در حرکت ظاهری خود در زمینۀ کرۀ سماوی به نقطۀ اعتدال بهاری برسد.
اعتدال بهاری را روی زمین با نام نوروز جشن میگیریم، در آسمان دقیقاً چه اتفاقی رخ میدهد؟
وقتی میگوییم اعتدال بهاری رخ میدهد، یعنی مقدار تابش خورشید به دو نیمکره شمالی و جنوبی زمین برابر میشود و برابری مدت روز و شب را نیز خواهیم داشت. ولی بلافاصله بعد از این رویداد، مدتزمان روز از شب پیشی میگیرد و اختلافشان در تاریخ ۳۱ خرداد یا انقلاب تابستانی به اوج میرسد.
گاهشماری خورشیدی، تاریخی دارد که از دید مورخان و پژوهشگران همواره مورد تأمل بوده است. از نظرگاه محققان علم نجوم چگونه میتوان بین آن و نوروز ارتباط برقرار کرد؟ به بیانی دیگر، چه نکاتی در دنیای ستارهشناسی وجود دارد که بحث در مورد آن میتواند برای درنگ در تقویم خورشیدی هم جالبتوجه باشد؟
بحث محاسبه گاهشمار خورشیدی بسیار مفصل است، اما نکتهای که میتواند برای علاقهمندان به نجوم جالب باشد، تعداد روزهای هر ماه از سال خورشیدی است. در تقویم رسمی ما ایرانیان که از فروردین شروع میشود، ۶ ماه اولیه سال ۳۱روزه و ۵ ماه دوم آن ۳۰روزه است و ماه آخر یا اسفند نیز ۲۹روزه میشود که هر ۴ یا ۵ سال یک روز به آن اضافه خواهد شد.
همانطور که گفته شد، بر اثر حرکت انتقالی زمین، ما حرکت ظاهری خورشید را هم در آسمان میبینیم که در یک سال، یک بار به دور زمین میگردد. این مدار ظاهری در کره آسمان را دایرةالبروج میگوییم که از ۱۲ صورت فلکی یا بروج دوازدهگانه عبور میکند.
از طرفی، میدانیم که مدار زمین به دور خورشید بیضی است و در نتیجه سرعت حرکت در مدار تغییر خواهد کرد. بهطور خلاصه زمین در ۶ ماه ابتدایی سرعت کمتری در مدار دارد که موجب ماههای ۳۱روزه میشود. همچنین برای تکرار شوندگی دقیق تقویم نیاز داریم با اعمال سالهای کبیسه، دو اختلال جزئی دیگر را نیز برطرف کنیم. یکی آنها تقدیم اعتدالین یا ناشی از حرکت تقدیمی محسوب میشود و دیگری اختلاف تناوب انتقالی با مقدار ۳۶۵ روز (۰.۲۵ روز) است.
به لحظۀ تحویل سال از دیدگاه نجومی چگونه میشود نگاه کرد؟
محاسبه دقیق لحظۀ تحویل سال یا رسیدن خورشید به نقطۀ فرضی اعتدال بهاری از بحثهای تخصصی منجمان به حساب میآید. این رسیدن در واقع، تعریف سال اعتدالی یا رسمی است که با سال نجومی تفاوت دارد. بر اساس آنچه تاکنون بحث شد، حرکت ظاهری خورشید در آسمان با سرعت تقریبی و متوسط یک درجه در روز خواهد بود. وقتی به لحظات پایانی سال نزدیک میشویم، خورشید بهآرامی در لحظهای دقیق از این نقطۀ فرضی اعتدال گذر خواهد کرد که به این لحظه، شروع سال اعتدالی جدید گفته و با استفاده از معادلات نجوم کروی محاسبه میشود.
آیا بر اساس همین محاسبات میتوان زمان لحظه تحویل سال را نهفقط برای یک سال، بلکه برای چند سال آینده نیز تعیین کرد؟
بهطور دقیق خیر، چون در زمانهای دورتر امکان اعمال تغییراتی در تقویم و سیستمهای زماننگاری وجود دارد. همچنین ممکن است تکنولوژی محاسبه دقیق زمان در طولانی مدت دستخوش تغییر شود.
در پایان لطفا بفرمایید که متولی این محاسبه چه کسی است؟ در کشورمان چه سازمان یا مرکزی این زمان را مشخص میکند؟
لحظه دقیق تحویل سال توسط موسسات مختلف و بهطور بینالمللی محاسبه میشود. این محاسبات ممکن است بر اساس استانداردهای مختلفی صورت بگیرد، اما اغلب با استفاده از سیستمها و معادلات زماننگاری دقیق انجام میشود. البته باید توجه داشت که اهمیت محاسبه این زمان فقط به ما ایرانیان که نوروز را جشن میگیریم منحصر نمیشود، بلکه در سراسر دنیا محاسبۀ این زمان مهم است.
انتهای پیام