השדה המגנטי של כדור הארץ

כדור הארץ שלנו הוא בין השאר גם מגנט עצום. הסיבה לכך היא ככל הנראה הברזל המותך שמסתובב בליבה של כוכב הלכת שלנו. 
 
כמו כל המגנטים, גם לכדור הארץ יש שני קטבים: מינוס ופלוס. זו כמובן גם הסיבה שמחט הממוגנטת של מצפן מצביעה לכיוון הקוטב הצפוני וצדה השני לקוטב הדרומי. אבל לשדה המגנטי של כדור הארץ יש תפקיד חשוב יותר בחיינו, מעבר לשימוש במצפן. למעשה הוא שומר על החיים השבריריים כאן בכדור הארץ מפני הקרינה הקוסמית המסוכנת. 
 
 

כיצד מגן עלינו השדה המגנטי של כדור הארץ?

 
מה יקרה אם תפזרו אבקת ברזל על נייר המונח מעל מגנט? אם תנסה זאת בבית, תגלו שהחלקיקים מתארגנים בצורה מסוימת. ליתר דיוק, נוצרת צורה של שתי "אוזנים" גדולות משני צדי הקטבים של המגנט. כך גם מתארגן גם השדה הגנטי של כדור הארץ ויוצר חגורות, הדומות לשתי "אוזניים" ענקיות. חגורות אלה נקראות חגורות ואן-הלן, על שם מי שגילה אותן. ללא חגורות אלה כמות מסוכנת של קרינה קוסמית מסוכנת היתה פוגעת בכדור הארץ (ובנו) כל הזמן.
 
ממש כמו אבקת ברזל, חלקיקי הקרינה הקוסמית הם בעלי מטען מגנטי. לכן חגורות ואן-הלן מנתבות אותם אל קטבי המגנט שלנו: הקוטב הצפוני והקוטב הדרומי. חלקיקים אלה, המגיעים במהירות עצומה מהחלל, מתנגשים בחלקיקים המצויים באטמוספרה שמעל הקטבים ומהתנגשויות אלה נפלט חום. ההתנגשויות האלה גורמות לאחת מתופעות הטבע המרהיבות ביותר: זוהר הקוטב. זוהר הקוטב נראה היטב בעיקר כאשר התפרצויות מגנטיות  בשמש שלנו שולחות חלקיקים טעונים במהירות רבה לחלל.
 
לצערנו, ישראל רחוקה מהקוטב ולכן מי שירצה לצפות בתופעה היפהפייה הזו, יצטרך להגיע בעונת החורף, כשחשוך, לאחת מהמדינות הסמוכות לקוטב (איסלנד, אלסקה, נורווגיה, פינלנד…) כדי לצפות בזוהר הצפוני. 
 
 
חלקיקי פלזמה וקרינה קוסמית המגיעים מהשמש ומוסטים על ידי השדה המגנטי של כדור הארץ | NASA Goddard Space Flight Center
 

איך נוצר השדה המגנטי?

 
כשכדור הארץ התגבש מחומר שהלך ונדחס לתוך עצמו, הכל היה כל כך חם עד שכוכב הלכת עצמו היה במצב מותך. עם הזמן היסודות הכבדים, ביניהם הברזל, שקעו למרכז ומאז הם שם, בליבת כדור הארץ. חלפו מאז מיליארדי שנים ולמרות שפני השטח כבר הספיקו להתקרר, פנים כדור הארץ שלנו עדיין מאוד חם, עם טמפרטורה של אלפי מעלות- חם יותר מפני השמש. אבל הברזל בליבת כדור הארץ אינו רק מותך אלא גם זורם, בגלל סיבוב כדור הארץ. בשל כך, הוא הופך למעשה למגנט עצום. כך פועל, למעשה, דינמו
 
כדור הארץ שלנו עתיד להתקרר בעוד מיליארדי שנים. אפשר להסתכל על הצד החיובי: היבשות יפסיקו לשוט על פני הסלע המותך תחתיהן (מגמה) וכך לא יהיו יותר רעידות אדמה ולא התפרצויות מגמה מהרי געש. מצד שני, אם יהיה כאן בכלל מישהו ליהנות מהצד החיובי הזה, כשכדור הארץ יתקרר סופית לא יהיה יותר שדה מגנטי שיגן עליו מפני הקרינה הקוסמית.
 
 
הזוהר הצפוני בפינלנד
 
 

אולי תאהבו גם