تنجرف الأقطاب المغناطيسية للأرض بمرور الوقت. عليهم أن يفسروا ذلك عندما يخططون لرحلاتهم الجوية.
إنهم ينجرفون كثيرًا ، في الواقع ، إلى أن الأقطاب المغناطيسية في مواقع مختلفة عن الأقطاب الجغرافية ، أو محور دوران الأرض. اليوم ، يبعد القطب الشمالي المغناطيسي للأرض مسافة 965 كيلومترًا (600 ميل) عن القطب الجغرافي. الآن تقول دراسة جديدة أن نفس الانجراف في القطب يحدث أيضًا على عطارد.
الأقطاب المغناطيسية للأرض تثبت الغلاف المغناطيسي لكوكبنا. يمتد الغلاف المغناطيسي إلى الفضاء حول كوكبنا ، ويحمينا من أشعة الشمس. الغلاف المغناطيسي وأقطابه عبارة عن قطع أثرية من قلب الأرض المنصهر ، ويعتقد العلماء أن عطارد له قلب منصهر أيضًا.
ولكن ما الذي يجعل القطبين ينجرفان؟ تسمى هذه الظاهرة بالانحراف القطبي ، وتحدث على الأرض بسبب الاختلافات في تدفق الحديد المنصهر في قلب الكوكب. على الأرض ، ينجرف القطب المغناطيسي الشمالي حوالي 55 إلى 60 كيلومترًا (34 إلى 37 ميلًا) سنويًا ، ينجرف القطب المغناطيسي الجنوبي حوالي 10 إلى 15 كيلومترًا (ستة إلى تسعة أميال) كل عام. القطبين يتقلبان أيضًا ، وهذا حدث حوالي 100 مرة في تاريخ الكوكب.
تُظهر الدراسة أن نفس الانحراف القطبي يحدث على الأرجح في كوكب عطارد ، وأن القصة وراء انجراف القطب على هذا الكوكب أكثر تعقيدًا مما كان يعتقد.
ونشرت الدراسة الجديدة في مجلة الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي للأبحاث الجيوفيزيائية: الكواكب. عنوانه "تقييد التاريخ المبكر للزئبق وديناميه الأساسي من خلال دراسة المجال المغناطيسي القشري". المؤلفة الرئيسية هي جوانا أوليفيرا ، عالمة فيزياء فلكية في المركز الأوروبي لبحوث وتكنولوجيا الفضاء التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في نوردفيك.
اعتمد المؤلفون بشكل مكثف على البيانات التي جمعتها المركبة الفضائية MESSENGER التابعة لناسا (سطح ميركوري وبيئة الفضاء والكيمياء الجيولوجية والمرايا). تدور حول عطارد من 2011 إلى 2015 ، وكانت أول مركبة فضائية تدور حول الكوكب.
كان أحد أجهزة MESSENGER مقياس مغناطيسي يقيس المجال المغناطيسي لعطارد بالتفصيل. أخذ مدار المركبة الفضائية الإهليلجي إلى مسافة 200 كيلومتر فوق السطح. حصل MESSENGER على بيانات تظهر حالات شذوذ مغناطيسي ضعيفة في سطح القشرة الأرضية في عطارد مرتبطة بفوهات الارتطام.
افترض المؤلفون أن هذه الحالات الشاذة كانت بسبب الحديد في المؤثرات التي خلقت الفوهات. وافترضوا أيضًا أنه أثناء تبريد هذه المادة المنصهرة ، فقد شكلها المجال المغناطيسي لعطارد.
يعرف العلماء أنه بينما يبرد الصخور النارية ، فإنه يحتفظ بسجل للمجال المغناطيسي للكوكب في ذلك الوقت. طالما احتوت هذه الصخور على مادة مغناطيسية ، فستتوافق مع مجال الكوكب. يطلق عليه "المغنطة الحرارية الدائمة". عندما تم تبريد صخور مختلفة في مواقع مختلفة على الأرض في أوقات مختلفة ، خلقت سجلًا تاريخيًا لأقطاب الانجراف في الأرض. بهذه الطريقة نعرف أن أقطاب الأرض قد انقلبت في الماضي ، آخر مرة قبل 800000 سنة تقريبًا.
المفتاح لهذا هو المغنطة الحرارية الدائمة. كما قال المؤلف الرئيسي أوليفيرا في بيان صحفي ، "إذا أردنا العثور على أدلة من الماضي ، والقيام بنوع من علم الآثار في المجال المغناطيسي ، فإن الصخور تحتاج إلى مغنطة حرارية دائمة."
تمكن العلماء من دراسة المجال المغناطيسي لعطارد ، ولكن لم يتم جمع عينات من الصخور. لم تهبط أي مركبة فضائية على كوكب عطارد. للتغلب على هذا ، ركز مؤلفو هذه الدراسة على خمس فوهات تأثير على السطح وعلى البيانات المغناطيسية التي جمعتها MESSENGER عندما اقتربت من سطح عطارد.
أظهرت خمسة فوهات توقيعات مغناطيسية مختلفة عن MESSENGER المقاسة في جميع أنحاء عطارد. هذه الحفر قديمة ، يتراوح عمرها بين 3.8 و 4.1 مليار سنة. يعتقد الباحثون أنهم قد يحملون أدلة على موقع أقطاب عطارد القديمة ، وكيف تغيرت بمرور الوقت.
وقال أوليفيرا: "هناك العديد من نماذج التطور للكوكب ، ولكن لم يستخدم أحد المجال المغناطيسي القشري للحصول على تطور الكوكب".
ذابت هذه التأثيرات الصخور ، ومع برودة الصخور احتفظت بسجل للمجال المغناطيسي للكوكب. استخدموا البيانات المغناطيسية من هذه الحفر الخمسة لتصوير المجال المغناطيسي لعطارد بمرور الوقت. من ذلك ، تمكنوا من تقدير موقع الأقطاب المغناطيسية القديمة لعطارد ، أو "الأقطاب القديمة".
كانت نتائجهم مدهشة ، وتشير إلى الطبيعة المغناطيسية المعقدة لعطارد. ووجدوا أن القطبين القدماء بعيدان عن القطب المغناطيسي الجنوبي الحالي ، ومن المحتمل أن يتغيران بمرور الوقت. الكثير الذي توقعوه. لكنهم توقعوا أيضًا أن تتجمع القطبين عند نقطتين قريبتين من محور دوران عطارد ، تمامًا مثل محور الأرض. ولكن تم توزيع القطبين بشكل عشوائي ، وبشكل مثير للصدمة ، كانت كلها في نصف الكرة الجنوبي من الكوكب.
كما جاء في البيان الصحفي ، "إن أقطاب الباليوب لا تتماشى مع القطب الشمالي المغناطيسي الحالي لعطارد أو الجنوب الجغرافي ، مما يشير إلى أن المجال المغناطيسي ثنائي القطب للكوكب قد تحرك." يدعم هذا الدليل فكرة أن التاريخ المغناطيسي لعطارد يختلف كثيرًا عن تاريخ الأرض. كما أنها تدعم فكرة أن عطارد تحول على طول محوره. وهذا ما يسمى بالتجول القطبي الحقيقي ، عندما تتغير المواقع الجغرافية للقطبين الشمالي والجنوبي.
بينما تحتوي الأرض على مجال مغناطيسي ثنائي القطب مع قطب شمالي مميز وقطب جنوبي مميز ، يختلف عطارد. لديها حاليًا مجالًا مغناطيسيًا ثنائي القطب رباعي القطب مع قطبين وتحول في خط الاستواء المغناطيسي. في العصور القديمة ، وفقًا لهذه الدراسة ، قد يكون لها نفس المجال. أو ربما يكون لها مجال متعدد الأقطاب ، مع "خطوط مجال مغناطيسية ملتوية مثل السباغيتي" وفقًا لأوليفيرا.
هذا هو مكان معرفتنا بخطوط المجال المغناطيسي لعطارد في الوقت الحالي. ما يحتاجه العلماء حقًا هو دراسة عينات صخرية متعددة من عطارد. ولكن لم تهبط أي مركبة فضائية على الإطلاق ، ولا يتم التخطيط لعمليات إنزال.
الزئبق هو مكان صعب بالنسبة للمركبة الفضائية لزيارته ودوره ، ناهيك عن الهبوط عليه. إن قربها من الشمس يعني أن أي مهمة إلى عطارد يجب أن تتعامل مع قوة الجاذبية القوية للشمس. يتطلب الأمر الكثير من الوقود للقيام بأكثر بكثير من التحليق فوق عطارد بسرعة ، ولم يقم أي من المركبات الفضائية سوى بزيارة الكوكب: MESSENGER و Mariner 10.
في الوقت الحالي ، يتطلع العلماء إلى BepiColombo ، أول مهمة لوكالة الفضاء الأوروبية لزيارة عطارد. سيصل إلى عطارد في عام 2025 وسيقضي عامًا أو عامين هناك. إنه في الواقع مداران في واحد ، ولكن لا يوجد مهبط.
يسمى أحد المدارات MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter.) كما يوحي الاسم ، فإن دوره هو دراسة المجال المغناطيسي لعطارد ، وهو نادر بين الكواكب. قد تستند البيانات من تلك المهمة إلى دراسات مثل هذه ، ويمكن أن تلقي المزيد من الضوء على التاريخ المغناطيسي المعقد لعطارد.
أكثر:
- بيان صحفي: من المحتمل أن يتطور المجال المغناطيسي القديم لعطارد بمرور الوقت
- ناسا: مسنجر
- ورقة بحثية: تقييد التاريخ المبكر للزئبق ودينامو جوهره من خلال دراسة المجال المغناطيسي القشري
- ويكيبيديا: استكشاف الزئبق
