Maa magnetilised anomaaliad

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Maa magnetväli kaitseb selle pinda ja selle elanikke – sealhulgas kõiki oma hapra kehaga inimesi, aga ka tundlikku elektroonikat – surmavate kosmiliste kiirte ja päikeselt lendavate laetud osakeste eest. Mõnes kohas see nähtamatu soomus aga nõrgeneb ja vahed kasvavad. Seetõttu uurivad teadlased üle kogu maailma selliseid kõrvalekaldeid väga hoolikalt, et paremini mõista planeedi soolestikus oleva magnetohüdrodünaamilise dünamo mehaanikat ning ennustada magnetvälja muutusi.

Magnetanomaalia on Maa magnetvälja märkimisväärne nõrgenemine planeedi pinna teatud piirkonnas. Nagu nimigi ütleb, asub Atlandi lõunaosa (SAA) Atlandi mere lõunaosa kohal, kattes osaliselt Lõuna-Ameerika ja klammerdudes sabaga Aafrika lõunaosas.

Selle moodustise suurim suurus on umbes 500–600 kilomeetri kõrgusel. Merepinnal on selle "projektsioon" mõnevõrra väiksem ja väljendub magnetvälja suuruses - see on võrdne umbes tuhande kilomeetri kõrgusel maapinna nendest piirkondadest, kus anomaaliaid ei esine.

Selline magnetvälja vähenemine pole meie planeedi elanikele veel ohtlik, kuid kosmoseaparaate projekteerivatele ja nende missioone juhtivatele inseneridele tekitab see juba tõsiseid probleeme. Näiteks legendaarne Hubble’i orbiiditeleskoop tiirleb ümber Maa täpselt umbes 540 kilomeetri kõrgusel – ehk lendab mitu korda päevas täpselt läbi anomaalia. Nendel minutitel on kosmoselabori töö kõrgenenud kiirgustaseme tõttu peatatud.

Häda on selles, et seal, kus Maa magnetväli nõrgeneb, väheneb kogu planeeti ümbritseva ruumi kaitse päikesetuule ja galaktikakiirte eest. Laetud osakesed saavad võimaluse peaaegu maapinnale kõrvale kaldumata tormata ja loomulikult põrkuvad kõigega, mis neile ette tuleb.

Veelgi enam, kosmoselaevade jaoks muudab olukorra Lõuna-Atlandi anomaaliaga veelgi keerulisemaks kiirgusvööde struktuur. Just selles Atlandi ookeani piirkonnas laskub sisemine Van Alleni vöö peaaegu planeedi pinnale.

Van Alleni kiirgusvööd on kaks Maa katet, mis on moodustatud laetud osakestest (prootonitest ja elektronidest), mis on lõksus meie planeedi magnetvälja jõujoonte vahele.

Tavaliselt asub enamik satelliite sisemisest vööst allpool (tiirleb apogees kuni 1000 km kaugusel) ega puutu peaaegu kokku ioniseeriva kiirguse hävitava mõjuga. Kuid Lõuna-Atlandi anomaalia rikub endiselt astronautide ja raketi- ja kosmosetööstuse inseneride närve.

Lisaks Hubble'ile, mis peab aeg-ajalt teadustööd katkestama, langevad maalähedases kosmoses selle piirkonna ohvriks ka paljud teised sõidukid: ISS-il on kõrgendatud kiirguskaitse, kuna see lendab ka sellest anomaaliast läbi, arvatavasti said mitu Globalstari satelliiti kahjustada. ja süstikutel olid need täiesti tavalised sülearvutid lülitusid välja.

Inimeste jaoks ei möödu ka lend läbi anomaalia 400 kilomeetri kõrgusel Maast märkamatult - enamikku fosfeenidest (suletud silmade taga vilkuvad, mis põhjustavad suure energiaga elementaarosakesi) jälgivad astronaudid ja kosmonaudid Atlandi ookeani kohal.

Mis põhjustas selle magnetvälja ebameeldiva käitumise - küsimus pole täielikult suletud. Üldtunnustatud ja hästi tõestatud teooria kohaselt töötab Maa vedel metallist tuum oma pöörlemise ja konvektsioonivoolude pideva segunemise ajal nagu dünamo.

Kuid kuna selle struktuur on heterogeenne, liiguvad erinevad ainemassid planeedi soolestikus veidi erineva kiirusega. Need kõikumised on kattuvad magnettelje ja planeedi pöörlemistelje nihkega ja "tulemusena" nõrgeneb magnetväli Atlandi ookeani lõunaosas.

Kaasaegsed uuringud näitavad, et Lõuna-Atlandi anomaalia on olnud enam-vähem stabiilne vähemalt 8 miljonit aastat ja triivib sujuvalt läände kiirusega umbes 0,3 kraadi aastas.

See langeb kokku Maa pinna ja planeedi tuuma väliskihtide pöörlemiskiiruste erinevusega. Kuid kõige huvitavam on see, et UAA muudab oma kuju ja jaguneb järk-järgult kaheks osaks. See protsess on kestnud juba pikka aega ja mitmetes allikates käsitletakse esialgu kahte erinevat kõrvalekallet – Brasiilia ja Kaplinna.

Planeedi üldisele tervisele ei ole sellistel muutustel tõsist mõju, niipalju kui võib hinnata. Probleemid tekivad alles siis, kui inimene ronib maapinnast kõrgemale – orbiidil on rohkem satelliite ning nende disainis kasutatakse järjest enam levinud müügilolevaid komponente.

Kui tõsine on suurenenud kiirguse mõju neile seadmetele, mis langevad anomaaliasse tugeva päikesetormi ajal või pärast seda, näitab ainult aeg.