Magnetické anomálie Země

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Magnetické pole Země chrání její povrch a její obyvatele – včetně všech lidí s jejich křehkými těly a také citlivé elektroniky – před smrtícím kosmickým zářením a nabitými částicemi létajícími ze Slunce. Na některých místech však tento neviditelný pancíř slábne a mezery se zvětšují. Vědci z celého světa proto takové anomálie velmi pečlivě studují, aby lépe porozuměli mechanice magnetohydrodynamického dynama v útrobách planety a také předpovídali změny magnetického pole.

Magnetická anomálie je výrazné zeslabení magnetického pole Země nad určitou oblastí na povrchu planety. Jak již název napovídá, jižní Atlantik (SAA) se nachází nad jižní částí Atlantského moře, částečně „pokrývá“Jižní Ameriku a „přilne ocasem“na samotný jih Afriky.

Tento útvar má největší velikost ve výšce kolem 500-600 kilometrů. Na hladině moře je jeho „projekce“poněkud menší a projevuje se ve velikosti magnetického pole – rovná se tomu ve výšce kolem tisíce kilometrů nad těmi oblastmi zemského povrchu, kde nejsou žádné anomálie.

Takový pokles magnetického pole ještě není nebezpečný pro obyvatele naší planety, ale již nyní vytváří vážné problémy pro inženýry, kteří navrhují kosmické lodě a řídí jejich mise. Například legendární Hubbleův orbitální dalekohled obíhá kolem Země přesně ve výšce asi 540 kilometrů – tedy několikrát za den proletí přesně anomálií. V těchto minutách je práce vesmírné laboratoře pozastavena z důvodu zvýšené úrovně radiace.

Problém je, že tam, kde slábne magnetické pole Země, se snižuje ochrana celého prostoru kolem planety před slunečním větrem a galaktickými paprsky. Nabité částice dostávají možnost řítit se téměř bez vybočení k zemskému povrchu a přirozeně se srážet se vším, co jim přijde do cesty.

Navíc pro kosmické lodě je situace s jihoatlantickou anomálií dále komplikována strukturou radiačních pásů. Právě v této oblasti Atlantiku sestupuje vnitřní Van Allenův pás téměř k povrchu planety.

Van Allenovy radiační pásy jsou dvě pokrývky Země tvořené nabitými částicemi (protony a elektrony), které jsou zachyceny mezi magnetickými siločárami naší planety.

Obvykle se většina satelitů nachází pod vnitřním pásem (obíhá až 1000 km v apogeu) a téměř není vystavena ničivým účinkům ionizujícího záření. Ale anomálie v jižním Atlantiku stále kazí nervy astronautům a inženýrům v raketovém a vesmírném průmyslu.

Kromě HST, který musí pravidelně zastavovat vědeckou práci, je obětí této oblasti v blízkém prostoru Země mnoho dalších vozidel: ISS nese zvýšenou radiační ochranu, protože také prolétá touto anomálií, pravděpodobně bylo poškozeno několik satelitů Globalstar, a na raketoplánech to byly úplně obyčejné notebooky, které se vypínaly.

Pro lidi také neprojde průlet anomálií ve výšce 400 kilometrů nad Zemí bez povšimnutí – většinu fosfenů (záblesky za zavřenýma očima, které způsobují vysokoenergetické elementární částice) pozorují astronauti a kosmonauti nad Atlantikem.

Co způsobilo toto nepříjemné chování magnetického pole - otázka není zcela uzavřena. Podle obecně uznávané a osvědčené teorie funguje tekuté kovové jádro Země při své rotaci a neustálém míchání konvekčních proudů jako dynamo.

Ale protože je jeho struktura heterogenní, různé hmoty hmoty se pohybují v útrobách planety mírně odlišnými rychlostmi. Tyto fluktuace jsou superponovány na nesouososti magnetické osy s osou rotace planety a „vedou“k oslabení magnetického pole nad jihem Atlantiku.

Moderní výzkumy ukazují, že anomálie jižního Atlantiku je víceméně stabilní po dobu nejméně 8 milionů let a plynule se unáší na západ rychlostí asi 0,3 stupně za rok.

To se shoduje s rozdílem v rychlosti rotace zemského povrchu a vnějších vrstev jádra planety. Co je ale nejzajímavější je, že UAA mění svůj tvar a postupně se rozděluje na dvě části. Tento proces probíhá již dlouhou dobu a v řadě zdrojů jsou zpočátku zvažovány dvě samostatné anomálie – brazilská a kapská.

Na celkové zdraví planety nemají takové změny, pokud lze soudit, vážný dopad. Problémy nastávají, až když člověk vyleze výš nad povrch – na oběžné dráze je více satelitů a jejich konstrukce stále častěji využívá běžné komerčně dostupné součástky.

Jak závažný bude vliv zvýšené radiace na ta zařízení, která do anomálie spadnou během silné sluneční bouře nebo po ní, ukáže až čas.