برای اولین بار جریان های سریع پلاسمای فراصوت در جو زمین کشف شده اند

به گزارش کلیک ، جریان های سریع نه تنها ترکیبات شیمیایی یون کره زمین را تغییر می دهند بلکه لایه جوی را نیز به بالا هل می دهند، بنابراین برخی از مواد جوی سیاره به درون فضا تراوش می کنند.

بیش از یک قرن پیش، دانشمند نروژی کریستین بیرکلند مطرح کرد که انرژی جریان های بزرگ الکتریکی توسط بادهای خورشیدی تامین می شود، این بادهای خورشیدی توسط میدان مغناطیسی سیاره در میان یون کره زمین جابجا می شوند.

یون کره یک لایه جوی است که گستره ی آن از ۷۵ تا ۱۰۰۰ کیلومتر (۴۶ تا ۶۲۱ مایل) بالای سطح زمین است، محققان سرانجام در سال ۱۹۷۰ کشف کردند که چگونه می توان ماهواره را به آنجا برد، بنابراین وجود جریان های الکتریکی تصدیق شد.

این جریان هابه عنوان جریان های بیرکلند شناخته شده اند و حامل ۱ TW انرژی الکتریکی در جو بالایی هستند که این مقدار انرژی تقریبا برابر با یک سوم انرژی کل مصرفی در آمریکا طی یک سال است.

همچنین جریان ها مسئول شفق شمالی و جنوبی هستند که این شفق ها باعث روشنایی قطب نیم کره های شمالی و جنوبی می شوند.

اخیرا دانشمندان از آژانس فضایی اروپایی (ESA) یک گروه سه تایی ماهواره را به فضای بین یون کره زمین و مگنتوسفر فرستادند تا جریان های بیرکلند را بررسی کنند.

ابتدا، این ماهواره ها میدان های الکتریکی بزرگ و باورنکردنی یافتند، این میدان ها در یون کره ایجاد می شوند، یعنی جایی که جریان های بیرکلند بالایی وپایینی در بالای سیاره با هم برهم کنش دارند مانند شکل زیر:

اکنون این سه گروه ماهواره کشف کردند میدان های الکتریکی منجر به جریان های پلاسمای فراصوت شدیدی می شوند که این جریان های مرزی جریان بیرکلند نامیده می شوند.

با استفاده از داده های بدست آمده از ابزارهای میدان الکتریکی ماهواره های گروهی، دانشمندان کشف کردند که این میدان های قوی الکتریکی منجر به جریان های سریع پلاسمای فراصوت می شوند، آن ها می توانند دمای یون کره را به ۱۰۰۰۰ درجه سانتیگراد برسانند و ترکیبات شیمیایی آن را تغییر دهند. همچنین می توانند باعث شوند که یون کره در ارتفاعات بالاتری جریان یابد، یعنی جایی که انرژی های اضافی می توانند منجر به از بین رفتن مواد جو در فضا شوند.

با استفاده از برخی مشاهدات دیگر از ماهواره های گروهی پی می بریم که سیستم های مشابهی در جو بالایی زمین و در اعماق مایع هسته بیرونی وجود دارند و ایفای نقش می کنند.

در دسامبر گذشته، گروه ESA اعلام کردند که ماهواره های گروهی، رودخانه ای پرشتاب از آهن های مذاب را در ۳۰۰۰ کیلومتر (۱۸۶۴ مایل) زیر سطح زمین و زیر آلاسکا و سیبری کشف کردند.

آن ها دریافتند که سرعت این جریان های قوی با گستره ی ۴۲۰ کیلومتر (۲۶۰ مایل) در کمتر از دو دهه سه برابر می شود و اخیرا به سمت اروپا پیش رفته است. همانند جریان های سریع پلاسمای مافوق صوت که با سرعت از میان جو بالایی ما حرکت می کنند، این جریان های سریع السیر آهن های مذاب نیز مستقیما وابسته به میدان های مغناطیسی هستند.

اختلاف در درجه حرارت، فشار و ترکیبات درون هسته بیرونی باعث جابجایی ها و گرداب ها در فلز مایع می شوند و این ها خود باعث ایجاد میدان های الکتریکی می شوند، همزمان با چرخش زمین، میدان های مغناطیسی تولید می شوند.

با کشف جریان های سریع در هسته بیرونی زمین و جو بالایی، محققان بهتر می توانند پیش بینی کنند میدان مغناطیسی بعدا چه کاری انجام خواهد داد و بدین طریق مجهز شوند، این موضوع بسیار اهمیت دارد زیرا همین الان که در حال صحبت هستیم، قطب شمال در حال تغییر است.

از آنجایی که میدان مغناطیسی زمین با سرعت تقریبی ۵ درصد در قرن در حال ضعیف شدن است، انتظار می رود که میدان مغناطیسی منحرف شود، در چنین حالتی قطب های مغناطیسی شمال و جنوب با هم عوض می شوند.

میدان مغناطیسی همیشه در حال تغییر است و این می تواند منجر به تغییر جهت جریان قوی شود.