إلى أين تشير البوصلة في الفضاء الخارجي؟

البوصلة في الفضاء الخارجي

لقد كانت البوصلة أداة موثوقة للملاحة على الأرض لأكثر من 800 عام، حيث توفر نقطة مرجعية ثابتة للبشر للتنقل على هذا الكوكب. ولكن بينما يغامر جنسنا البشري في الفضاء، فإن السؤال الذي يطرح نفسه هو، هل البوصلة في الفضاء الخارجي قادرة على العمل في هذا الفضاء الشاسع؟

ستقيس البوصلة في الفضاء أشياء مختلفة اعتمادًا على مكان وجودك بالضبط. حيث ستظل البوصلة تعمل من الناحية الفنية في الفضاء، لكنها لن تشير بالضرورة إلى الأرض. وبدلاً من ذلك، ستشير إلى القطب الشمالي لأي مجال مغناطيسي يعتبر الأقوى بالنسبة لمكان وجود البوصلة في الفضاء.

محتويات المقال :

الغلاف المغناطيسي للأرض

يتم إنشاء المجالات المغناطيسية، مثل تلك التي تحيط بكوكبنا، بواسطة التيارات الكهربائية التي تتدفق عبر النواة المعدنية المنصهرة للكوكب. تُعرف هذه العملية باسم الدينامو الجيولوجي (geodynamo). الأرض هي الكوكب الصخري الوحيد في النظام الشمسي الذي يتمتع بمثل هذا المجال المغناطيسي القوي.

وفقًا لوكالة ناسا، فإن هذا المجال المغناطيسي ينبع من الكوكب على مسافة 37000 كيلومتر على الجانب المواجه للشمس ويمتد على مسافة 370000 كيلومتر خلف الكوكب. تُعرف هذه المنطقة المحيطة بالكوكب والتي يهيمن عليها المجال المغناطيسي للكوكب باسم الغلاف المغناطيسي.

ويحتاج رائد الفضاء الذي يستخدم البوصلة للعودة إلى الأرض إلى أن يكون داخل الغلاف المغناطيسي للأرض ليتمكن من اكتشاف المجال المغناطيسي للأرض. ومع ذلك، فإن حدود الغلاف المغناطيسي ليست محددة بوضوح، ويمكن اكتشاف التأثير المغناطيسي للأرض حتى خارج حدوده التقليدية.

القمر والمريخ

تشير الأدلة المستمدة من الصخور القمرية إلى أن القمر كان له ذات يوم مجال مغناطيسي، ولكن النواة الداخلية للقمر تباطأت وبردت منذ ذلك الحين، مما تسبب في فقدانه لمولده المغناطيسي. ومثل القمر، تفتقر الأجرام السماوية الأخرى في نظامنا الشمسي الآن إلى مجال مغناطيسي قوي. على سبيل المثال، قبل حوالي 3.9 مليار سنة، تباطأت المولد المغناطيسي للمريخ بشكل غامض، مما أدى إلى إضعاف مجاله المغناطيسي بشكل كبير، وهذا أدى في النهاية إلى فقدان غلافه الجوي.

ولكن حتى بدون أن تكون المجالات المغناطيسية الكوكبية لهذه الأجرام السماوية سليمة، فإن رائد الفضاء الذي يقف على القمر أو المريخ سوف يظل قادراً على التقاط بعض الإشارات المغناطيسية. وهذا هو المجال المغناطيسي القشري (crustal magnetic field)، فالصخور الموجودة على القشرة الخارجية لا تزال تحمل أدلة على الدينامو الجيولوجي القديم للكوكب.

المشتري

من بين جميع الكواكب في النظام الشمسي، من المرجح أن تشير البوصلة إلى كوكب المشتري. وذلك لأن الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري ضخم. ووفقًا لوكالة ناسا، فإن الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري هو أكبر هيكل في النظام الشمسي، حيث يبلغ عرضه 21 مليون كيلومتر. يتم إنشاء هذا الغلاف المغناطيسي العملاق بواسطة نواة الهيدروجين المعدنية للكوكب.

ولكن ماذا لو لم يكن رائد الفضاء موجودًا داخل الغلاف المغناطيسي لأي كوكب؟ يبدو أن معظم الفضاء فارغ. ولكن داخل نظامنا الشمسي، هناك مجال مغناطيسي واحد يقزم كل المجالات الأخرى، وهو الغلاف المغناطيسي للشمس. فإذا كنت في الفراغ الفضائي العميق بين الكواكب، فإن البوصلة ستقيس في الغالب المجال المغناطيسي القادم من الرياح الشمسية.

الشمس

إن الغلاف المغناطيسي للشمس، المعروف بالغلاف الشمسي (heliosphere)، ينطلق من النجم ويمتد إلى مسافة أبعد بثلاث مرات من بلوتو. وذلك لأن الرياح الشمسية للشمس تحمل مجالها المغناطيسي الخافت أثناء انطلاقها إلى النظام الشمسي.

إن المجال المغناطيسي الذي يقع مباشرة على الشمس فوضوي إلى حد ما، وهو ما يمكن رؤيته في صور حلقات الشمس التاجية. حيث تتبع أقواس البلازما هذه خطوط المجال المغناطيسي للشمس، والتي تنمو وتزداد تعقيدًا مع وصول الشمس إلى ذروتها الشمسية. إنها معقدة للغاية لدرجة أن الشمال والجنوب الحقيقيين للنجم يبدآن في أن يصبحا ضبابيين بعض الشيء، وفي النهاية يتبادلان الأماكن.

البوصلة في الفضاء الخارجي

في نهاية المطاف، فإن البوصلة في الفضاء الخارجي ستكون عديمة الفائدة كأداة ملاحية. وهناك عدد قليل من البوصلات “ثلاثية الأبعاد” المتاحة تجاريًا والتي يمكنها نظريًا توجيهك نحو الشمال المغناطيسي في الفضاء. ومع ذلك، فإنها لن توجهك بالضرورة إلى الأرض، فقط إلى أي مجال مغناطيسي أقرب.

ومع ذلك، فإن البوصلات القوية للغاية والتي تسمى بمقاييس المغناطيسية مفيدة في الفضاء، ولكن ليس للملاحة. حيث تستخدم وكالة ناسا هذه الأدوات لفهم المزيد عن تفاعلات البلازما في الفضاء والتقاط علامات قديمة على الدينامو الجيولوجي الذي مات منذ مليارات السنين. إن قياس المجال المغناطيسي مفيد للغاية لفهم ما يحدث داخل الكوكب.