والآنـــــــــــــــــــــ
'>
طبق ما سبق على المجال المغناطيسي الأرضي .. 
بدايةً :: من أين تأتي الجسيمات المشحونة ؟؟
الجسيمات المشحونة ( إليكترونات , وأيونات موجبة أغلبها بروتونات حيث يعتبر من المكونات الرئيسية ) يعتقد بإن مصدرها الشمس وذلك بما يعرف بالرياح الشمسية ,, ولكن أيضاً يعتقد أن هناك مصادر أخرى لها ( نظراً لتنوع الأيونات ) لذلك تسمى بالإشعة الكونية للعمومية..
ماذا يحدث عندما تدخل هذه الجسيمات إلى المجال المغناطيسي الأرضي عندما تخضع للمجال المغناطيسي الأرضي يمكن أن توصف حركتها بثلاث تركيبات مجتمعة ::
1) تدور حول خطوط المجال المغناطيسي , ألاف المرات في كل ثانية .. وهي تعزز ( أو تعيل) نفسها, بحيث أنها لا تحتاج أي إدخال لطاقة ... وهذا يدل أن حركتها تستمر لوقت طويل... كما أن لكل نوع من الشحن إتجاه معين تسلكه , حيث أن الأيونات تدور بإتجاه عقارب الساعة , بينما الإلكترونات تدور بإتجاه عكس عقارب الساعة..
2) إرتداد الجسيم المشحون للإمام والخلف بين نقطتي المرآة.... الزمن النموذجي لهذه الحركة 1\10 ثانية.
أثناء دوران هذه الجسيمات حول خطوط المجال المغناطيسي,, تقوم بالإنزلاق للإمام أو للخلف , مكونه نموذج مثالي للمسار الحلزوني ( الولبي)..
وكما سبق الذكر عن التفاعل الدقيق الذي يحدث مع تغير شدة المجال المغناطيسي , مما يؤدي إلى تبطأة سرعة الجسيم إلى أن يصل لصفر ثم ينعكس عند نقطة المرآة .. مما يؤدي إلى إرتداده ذهاباً وإياباً... ولولا هذه العملية لما تمكنا من حصر هذه الجسيمات في في طبقة المغناطيسية الأرضية.
3) الإنجراف البطيء حول المحور المغناطيسي للأرض.... وتأخذ الدورة حول الأرض ( نموذجياً) عدة دقائق..
بالإضافة للحركة الدائرية للجسيم والإنزلاق ( الأرتداد) للأمام والخلف , هي تخضع لإنجراف بطيء, عن طريق قفزها من خط مجال إلى أخر بجانبه مثل الأول ولكن ( بإستمرار هذه الحركة فإن الجسيم يكمل دورة كامل حول المحور المغناطيسي للأرض)
وبتخاذ إتجاه النظر من القطب الشمالي , نجد أن الأيونات الموجبة تدور بشكل تدريجي بإتجاه عقارب الساعة, والإلكترونات بعكس عقارب الساعة..
التيار الحلقي (The Ring Current)بما أن الأيونات الموجبة والإلكترونات تنجراف ( أو تحرك) في إتجاهين متعاكسين , فإن هذه الحركة تسبب تيار كهربائي يسير بإتجاه عقارب الساعة عندما يكون النظر من القطب الشمالي... هذا التيار يطلق عليه التيار الحلقي...
المجال المغناطيسي الناشئ عن التيار الحلقي , يساهم بشكل قليل جداً في المجال المغناطيسي المحسوس على سطح الأرض,, ولكن هناك أوقات عندما يزيد عدد الجسيمات المحصورة في المجال المغناطيسي الأرضي,, فإن التيار الحلقي يزداد , وبتالي يتضاعف تأثيره على المجال المغناطيسي الأرضي إلى 10 أضعاف أو أكثر , وقد تكون طاقة هذه الجسيمات الداخلة معتدلة ولكن عددها هائل....
>>>>> وهذا مايعرف بالعاصفة المغناطيسية التي تؤثر على الأقمار والإتصالات وتسبب تداخل ومشاكل أخرى....
إذا سألنا ماهو الفرق بين التيار الكهربي في الفضاء والتيار الكهربي الذي نستخدمه في منازلنا 1) التيار الكهربي الفضائي , لا يحتاج لوجود فرق جهد لكي يسري.
2) لا يحتاج أي إدخال طاقة ليستمر , بل يستمر مدام هناك ايونات موجبة وإلكترونات محصورة في المجال المغناطيسي..
وأخيــــــــــــــراً .. لكي نصل لفكرة يهمني أن تعرفها يجب أن نطرح هذا التساؤل..
المدارات التي تحصر فيها الجسيمات هي مستقرة , بحيث يصعب على الجسيمات الفرار منها , كما أنه يصعب أيضاً , إذاً كيف وجد الأحزمة الإشعاعية , والتيار الحلقي؟؟!!!**بصورة عامة نتعرف على الأحزمة الإشعاعية قبل أن أطرح الفكرة **
بداية نوضح , أنه في الطبقة المغناطيسية للإرض ,, التيارات تنتشرفي الفضاء مشكلة هذا النموذج ..
حيث أن خطوط المجال تنضغط بإتجاه الأرض في الجهة المقابلة لشمس,, بينما تكون كأنها مسحوبة للخلف وتشكل مايشبه الذيل في المنطقة التي تسمى ( الجهه المظلمة night side ) ورغم ذلك تبقى الخطوط متقاربة عند الأقطاب كما في نموذج ( ثنائي الأقطاب المغناطيسي)
ثم نلقي الضوء على ..نوعي الحزم الإشعاعية::
1) الحزام الإشعاعي الداخلي , والذي أكتشف بواسطة (Van Allen) وهو تقريباً مضغوط حيث أنه يمتد فقط لواحد قطر أرضي فوق المنطقة الإستوائية ( 1RE = 6371 km or about 4000 miles) تشتمل على بروتونات ذات طاقة كبيرة جداً , نتجت كنتيجة ثانوية لإصطدام أيونات الأشعة الكونية بالذرات الغلاف الجوي, ولأن عدد هذه الأيونات قليل نسبياً , فإن تجمع الحزام الإشعاعي الداخلي بطيء,, ولكن لإن الحصر بالقرب من الأرض مستقر جداً , فإنها تصل نوعاً ما إلى كثافة عالية , رغم أن بنائها قد يستغرق سنوات..
2) بعد ذلك الحزام (عندما نتجهه للخارج ) تأتي المنطقة الكبيرة ويطلق عليها التيار الحلقي..والذي يحتوي على إلكترونات وأيونات طاقتها أقل بكثير من تلك الموجودة بالحزام الداخلي,, أعلى هذه الجسيمات طاقة يطلق عليها الحزام الإشعاعي الخارجي.... وهي على خلاف الحزام الإشعاعي الداخلي , حيث أن مدى التغيرات لعدد الجسيمات فيها وسيع , فتزداد عندما تسبب العواصف المغناطيسية دخول جسيمات نشيطة من الذيل , ثم تقل تدريجياً..
>>>>>>> وصلنا الآن للفكرة التي أريد التنويه عنها..
كما سبق التوضيح إن الحزام الإشعاعي الخارجي سبب وجوده هي العواصف المغناطيسية, والتي تستطيع إعادة ملئها في ساعات,,,, العملية التي بضبط تشرح كيفية حدوث هذا غير واضحة تماماً حالياً, ولكننا نعلم أن القوة الكهربائية والمغناطيسية لها علاقة بذلك , كما نعلم أن المجال الكهربي قادر على دفع هذه الجسيمات بإتجاه الأرض , وقادر إيضاً على تزويدها بالطاقة على خلاف الحركة التي تسببها القوة المغناطيسية...
من هنا نستنتج أنه لفهم وشرح الظواهر التي تحدث في الفضاء نحتاج لفهم جيد لفيزياء البلازما.... ولكن للإسف لا يمكننا معملياً إنتاج إبلازما مشابهه لتلك الموجودة في الفضاء بحيث يكون::
1) كبيرة بما يكفي.
2) معدل التصادمات بين الجسيمات فيه قليل..
وقد يمكننا أن نضع نموذج محاكاة له بالكمبيوتر ... ولكن رغم ذلك مازلنا نحتاج لمعرفة مايحدث هناك بالضبط عن طريق إرسال ألات خاصة وتفسير ماترسله من ملاحظات..
إنتهـــــــــــــــى...
المصـــــادرالتي نسقت منها بشكل رئيسي ::
1)كتاب / PHYSICS للمؤلفين/ SERWAY …BEICHNER
2) عدة روابط من هذا الموقع .
http://www.phy6.org/Education/Intro.html3) الخصائص المغناطيسية للمادة .. تأليف / خلود علي حسن.
والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته..
