مغناطيسية أرضية

المغناطيسية الأرضية أو المجال المغناطيسي الأرضي أو الحقل المغناطيسي الأرضي (بالإنجليزية: Earth's magnetic field) هناك نظريات عديدة منها التي تقول بأن الأرض تحتوي على رواسب كثيرة من خامات الحديد وبعض هذه الرواسب عبارة عن حديد نقي تقريباً. يعتقد أنه في أحقاب قديمة تمغنطت جميع هذه الرواسب الحديدية تدريجياً في اتجاه واحد، فكونت مغناطيس دائم كبير جداً.
وهناك نظرية أخرى أن المغنطيسية الأرضية ناشئة من تيارات كهربائية شديدة تسري في القلب الخارجي السائل للأرض والتي تتكون من حديد منصهر شديد التوصيل. ينشأ عنها مجال مغناطيسي يعمل بدوره على توليد تيار كهربائي وتعمل بدورها على نشأة مجال مغناطيسي طبقا لقانون أمبير، فتغير المجال الكهربائي يحدث مجالاً مغناطيسياً (قانون فاراداي)، كما تؤثر المجالات الكهربائية والمجالات المغناطيسية وتنتج قوة لورنتس تؤثر على الشحنات التي تسري في تيارات كهربائية . تلك النظرية هي التي يتقبلها كثير من العلماء وفي إمكانها تفسير انقلابات المجال المغناطيسي للأرض عبر عدة عصور قديمة، حيث تبين البحوث الجيولوجية أن القطب الشمالي كان قطبا جنوبيا والقطب الجنوبي كان شماليا، ومن تلك الانقلابات انقلاب حدث قبل نحو 780.000 سنة.

حماية الأرض

يعمل وجود مجال مغناطيسي للأرض على حماية الأرض وعلى الأخص حماية الكائنات الحية التي تعيش عليها من الرياح الشمسية التي تأتي إلى الأرض دوما محملة بالجسيمات المشحونة الضارة. وعند اقتراب تلك الجسيمات إلى الأرض يزيحها المجال المعناطيسي إلى أجواء الفضاء بعيدا عن الأرض.

الأضواء القطبية (الشفق القطبي)

تظهر الأضواء القطبية في سماء القطب الشمالي والقطب الجنوبي للأرض كضوء طبيعي متموج خلاب بألوان متغيرة. سبب تلك الأضواء هو اصطدام جسيمات مشحونة عالية السرعة آتية من الشمس بذرات الهواء في طبقات الجو العليا. تأتي تلك الجسيمات المشحونة من رياح شمسية حيث يوجهها المجال المغناطيسي للأرض ويبعدها عن دخول جو الأرض، وفي نفس الوقت يوجه بعض منها فيهبط على القطبين بعيدا عن الأماكن المسكونة على الأرض. بهذا يحمي المجال المغناطيسي للأرض الكائنات الحية من تلك الجسيمات الخارقة الضارة للحياة. وتظهر الأضواء القطبية، وهي تسمى " أورورا " aurora في منطقة تسمى "منطقة 1 للأورورا "  وهي تمتد عبر حيز يبعد نحو 10° إلى 20° عن القطب المغناطيسي للأرض. وأثناء دورات النشاط الشمسي حيث تحدث عواصف مغناطيسية شديدة تؤثر على الأرض فقد يمتد ظهور الأضواء القطبية إلى مناطق جنوبا من القطب الشمالي وبالتالي مناطق شمالية بالنسبة للقطب الجنوبي.

الغلاف المغناطيسي الأرضي

الغلاف المغناطيسي الأرضي (بالإنجليزية: Earth's magnetic field) الغلاف المغناطيسي هو المنطقة المحيطة بالكوكب والتي تتعرض فيها الجسيمات المشحونة المتحركة في الفضاء لتأثير الحقل المغناطيسي للكوكب بحيث تنحرف عن مسارها وقد يتمتع هذا الحقل المغناطيسي بشدة وشكل كافيين لأن يجعل الجسيمات المشحونة السريعة تبتعد عن المناطق الداخلية للكوكب مما يحميه من تأثيرها.والمجال المغناطيسي للأرض محاط بمنطقة الغلاف المغناطيسي

شكل الغلاف المغناطيسي

يبدو شكل الغلاف المغناطيسي غير متناسق حول الأرض، إذ يكون مضغوطاً من الجهة المقابلة للشمس بسبب انصدامه بالرياح الشمسية القادمة من الشمس، مشكلاً ما يعرف بقوس أو جبهة الاصطدام عند ارتفاع يناهز 90 ألف كيلومتراً، بينما يكون ممتداً نحو الجهة الأخرى للأرض مشكلاً ذيلاً طويلاً في الفضاء، يعرف بذيل الغلاف المغناطيسي ( tail Magnetosphere ) الذي يمتد تأثيره حتى مسافة 6 ملايين و 300 ألف كيلومتراً بعيداً عن الأرض. ويتشكل الذيل بواسطة الرياح الشمسية التي تلتف حول الغلاف المغناطيسي فتسحبه معها عبر الفضاء. إن الغلاف المغناطيسي مؤلف من طبقتين على الأقل من الجسيمات المشحونة المحتجزة في مكانها حول حقل الأرض بفعل الحقل المغناطيسي، ويعرف بحزام فان آلن الإشعاعي الثابت في موقعهِ بسبب قوة الحقل المغناطيسي الأرضي، وسمي بذلك نسبة للعالم فان ألن، من جامعة إيوا الأمريكية وهو رئيس فريق العلماء الذي اكتشفه، ويمنع هذا الغلاف أغلب الجزيئات الآتية من الشمس في شكل رياح شمسية من أن تضرب الأرض، ومع ذلك فإن بعض جزيئات الرياح الشمسية تتمكن من الدخول للغلاف المغناطيسي، وتلك الجزيئات التي تدخل الغلاف المغناطيسي وتتجه نحو الأرض هي ما تكون ظاهرة الشفق القطبي.
وللشمس وبقية الكواكب الأخرى غلافهم المغناطيسي الخاص، لكن كوكب الأرض يمتلك أقوى مجال مغناطيسي أكبر من كل الكواكب الصخرية الأخرى.