المجال المغناطيسي

بقلم دكتور- هشام فخر الدين:

كثيراً ما يتساءل البعض عن قصة المجال المغناطيسي وعن حقيقته؟ وفى الواقع لا تقتصر المعرفة على فئة معينة دون أخرى، فمن الغريب أن يجهل الكثير خطورة ما يسمى بالمجال المغناطيسي، فقد كثر الحديث في الآونة الأخيرة عن تآكل المجال المغناطيسي وخطورة ذلك على كوكب الأرض.

وفي البداية يعد المغناطيس مادة تصدر خطوطاً من القوة غير مرئية بين قطبيه، والمجال المغناطيسي أو الحقل المغناطيسي هو قوة مغناطيسية تنشأ في الحيز المحيط بالجسم المغناطيسي، أو الموصل الذي يمر به تيار كهربائي. فإذا وضعت إبرة بوصلة في المجال المغناطيسي ذو قوة ما فإنها توجه نفسها في اتجاه معين في كل جزء من المجال والخطوط المرسومة في اتجاه الإبرة عند النقاط المختلفة، تحدد الوضع العام للخطوط التي هي عليها القوة المغناطيسية في المجال.

ومن الممكن مشاهدة توزيع المجال المغناطيسي بنثر برادة الحديد على ورقة موضوعة على قضيب مغناطيسي، أو ورقة يمر خلالها سلك يمر به تيار كهربائي. والتيارات الخارجية تتجه من الشمال إلى الجنوب والتيارات الداخلية تتجه من الجنوب إلى الشمال. ويمكن إنشاء حقل مغناطيسي بتمرير تيار كهربائي بسلك ما حيث تتشكل دوائر مغناطيسية حول السلك ومركزها السلك نفسه. حيث أن التيار الكهربائي يولد مجالاً مغناطيسياً والعكس صحيح.

ويسمى المجال المغناطيسي للأرض الذي يحيط بالكوكب باسم الغلاف المغناطيسي ويمتد لما يزيد عن 36000 ميلا في الفضاء.

فهناك نظريات عديدة منها تلك التي تقول بأن الأرض تحتوي على رواسب كثيرة من خامات الحديد وبعض هذه الرواسب عبارة عن حديد نقي تقريباً، يعتقد أنه في أحقاب قديمة تمغنطت جميع هذه الرواسب الحديدية تدريجياً في اتجاه واحد، فكونت مغناطيساً دائماً كبيراً جداً. ويرى العلماء أن التيارات الكهربائية داخل القلب الحديدي المنصهر للأرض جنباً إلى جنب مع الحركة الطبيعية الناتجة عن دوران الأرض تؤدي إلى وجود مجال مغناطيسي، وتسمى هذه العملية تأثير الدينامو.

وتكتسب الصخور مغناطيسية تدعى المغناطيسية القديمة، عبر الأزمنة الجيولوجية التي قد تبلغ عدة مليارات من السنين، ويتطلب تشكلها احتواء الصخر على فلزات مغناطيسية وبوجود حقل مغناطيسي خارجي، ولهذه المغناطيسية تطبيقات بنيوية وتكتونية كثيرة. إلا أن المغناطيسية القديمة التي تتعامل مع مغناطيسية المواد التي تمتد لعدة الآف من السنين تدعى المغناطيسية الآثارية، وفيها تكتسب الصخور والمواد الآثارية المشتملة على فلزات مغناطيسية مثل الحديد أو أكاسيده، مغناطيسية متحرضة بوجود الحقل المغناطيسي الأرضي الحالي.

حيث يقوم المجال المغناطيسي بحماية الأرض من الجسيمات المشحونة والإشعاع المنبعث من السطح الخارجي للشمس، والمعروف باسم الرياح الشمسية، والتي هي في حقيقتها تدفق منطلق من الجزيئات المشحونة تكون خارجة من طبقة جو الشمس العليا، والتي تقضي على كل حياة على سطح الأرض في حال غياب الحقل المغناطيسي. وبناء على هذه الفكرة وضعت نظرية تفسير اختفاء الديناصورات والعديد من الأحياء التي ظهرت على سطح الأرض، بسبب ضعف الحقل المغناطيسي الأرضي في تلك الفترة الزمنية ما سمح للأشعة الكونية بالوصول إلى الأرض بكميات كبيرة أدت إلى القضاء على تلك الأحياء.

وهذه النظرية هي التي يتقبلها كثير من العلماء، ومن خلال مسلماتها يمكن تفسير إنقلابات المجال المغناطيسي للأرض عبر عدة عصور قديمة، حيث تظهر البحوث الجيولوجية أن القطب الشمالي كان قطباً جنوبياً والقطب الجنوبي كان شمالياً، ومن تلك الإنقلابات الإنقلاب الذى حدث قبل نحو 780.000 سنة.