Magnetické anomálie Zeme

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Magnetické pole Zeme chráni jej povrch a jej obyvateľov – vrátane všetkých ľudí s ich krehkými telami, ako aj citlivú elektroniku – pred smrteľným kozmickým žiarením a nabitými časticami letiacimi zo Slnka. Na niektorých miestach však tento neviditeľný pancier slabne a medzery sa zväčšujú. Vedci z celého sveta preto veľmi pozorne študujú takéto anomálie, aby lepšie pochopili mechaniku magnetohydrodynamického dynama v útrobách planéty, ako aj predpovedali zmeny v magnetickom poli.

Magnetická anomália je výrazné oslabenie magnetického poľa Zeme nad určitou oblasťou na povrchu planéty. Ako už názov napovedá, južný Atlantik (SAA) sa nachádza nad južnou časťou Atlantického mora, čiastočne „pokrýva“Južnú Ameriku a „pridržiava sa chvostom“na samom juhu Afriky.

Tento útvar má najväčšiu veľkosť v nadmorskej výške okolo 500-600 kilometrov. Na hladine mora je jeho „projekcia“o niečo menšia a prejavuje sa vo veľkosti magnetického poľa – rovná sa tomu vo výške asi tisíc kilometrov nad tými oblasťami zemského povrchu, kde nie sú žiadne anomálie.

Takýto pokles magnetického poľa ešte nie je nebezpečný pre obyvateľov našej planéty, ale už teraz spôsobuje vážne problémy inžinierom, ktorí navrhujú kozmické lode a riadia ich misie. Napríklad legendárny Hubblov teleskop obieha okolo Zeme presne vo výške asi 540 kilometrov – teda niekoľkokrát denne preletí presne cez anomáliu. V týchto minútach je práca vesmírneho laboratória pozastavená z dôvodu zvýšenej úrovne radiácie.

Problém je v tom, že tam, kde sa oslabuje magnetické pole Zeme, sa znižuje ochrana celého priestoru okolo planéty pred slnečným vetrom a galaktickými lúčmi. Nabité častice dostávajú príležitosť rútiť sa takmer bez vychýlenia sa k zemskému povrchu a prirodzene sa zraziť so všetkým, čo im príde do cesty.

Navyše, pre kozmické lode je situácia s juhoatlantickou anomáliou ďalej komplikovaná štruktúrou radiačných pásov. Práve v tejto oblasti Atlantiku klesá vnútorný Van Allenov pás takmer k povrchu planéty.

Van Allenove radiačné pásy sú dve prikrývky Zeme vytvorené z nabitých častíc (protónov a elektrónov), ktoré sú zachytené medzi magnetickými siločiarami našej planéty.

Väčšinou sa väčšina satelitov nachádza pod vnútorným pásom (obiehajú až 1000 km v apogee) a takmer nie sú vystavené ničivým účinkom ionizujúceho žiarenia. Juhoatlantická anomália však stále kazí nervy astronautom a inžinierom v raketovom a vesmírnom priemysle.

Okrem Hubbleovho teleskopu, ktorý musí pravidelne zastavovať vedeckú prácu, je v tejto oblasti v blízkozemskom priestore obeťou mnoho ďalších vozidiel: ISS má zvýšenú radiačnú ochranu, keďže prelietava aj cez túto anomáliu, pravdepodobne bolo poškodených niekoľko satelitov Globalstar, a na raketoplánoch to boli úplne obyčajné notebooky, ktoré sa vypínali.

Pre ľudí neprejde bez povšimnutia ani prelet anomáliou vo výške 400 kilometrov nad Zemou – väčšinu fosfénov (záblesky za zatvorenými očami, ktoré spôsobujú vysokoenergetické elementárne častice) pozorujú astronauti a kozmonauti nad Atlantikom.

Čo spôsobilo toto nepríjemné správanie magnetického poľa - otázka nie je úplne uzavretá. Podľa všeobecne uznávanej a osvedčenej teórie tekuté kovové jadro Zeme pri svojej rotácii a neustálom miešaní konvekčných prúdov funguje ako dynamo.

Ale keďže je jeho štruktúra heterogénna, rôzne masy hmoty sa pohybujú v útrobách planéty mierne odlišnou rýchlosťou. Tieto výkyvy sú superponované na nesúosovosti magnetickej osi s osou rotácie planéty a „majú za následok“oslabenie magnetického poľa nad juhom Atlantiku.

Moderný výskum ukazuje, že anomália v južnom Atlantiku je viac-menej stabilná najmenej 8 miliónov rokov a plynule sa unáša smerom na západ rýchlosťou asi 0,3 stupňa za rok.

To sa zhoduje s rozdielom v rýchlosti rotácie zemského povrchu a vonkajších vrstiev jadra planéty. Čo je ale najzaujímavejšie je, že UAA mení svoj tvar a postupne sa rozdeľuje na dve časti. Tento proces prebieha už dlho a v mnohých zdrojoch sa spočiatku uvažuje o dvoch samostatných anomáliách – Brazílskej a Kapskom Meste.

Na celkové zdravie planéty takéto zmeny, pokiaľ možno posúdiť, nemajú vážny dopad. Problémy nastávajú až vtedy, keď sa človek vyšplhá vyššie nad povrch – na obežnej dráhe je totiž viac satelitov a ich konštrukcia čoraz častejšie využíva bežné komerčne dostupné komponenty.

Ako závažný bude vplyv zvýšenej radiácie na tie zariadenia, ktoré spadnú do anomálie počas alebo po silnej slnečnej búrke, ukáže len čas.