اگر قطب‌های مغناطیسی زمین معکوس شوند، چه بلایی بر سر ماهواره‌ها می‌آید؟

خلاصه:

• در حال حاضر حدود ۱۵هزار ماهواره فعال در مدار پایین زمین وجود دارند و اگرچه احتمال معکوس‌شدن قطب‌های مغناطیسی در آینده‌ی نزدیک کم است، این پدیده دور از ذهن نیست.
• میدان مغناطیسی زمین محافظت حیاتی در برابر تشعشعات فضایی ارائه می‌دهد و ماهواره‌ها بدون آن در معرض خطر بیشتری قرار می‌گیرند که می‌تواند به کاهش عمر مفیدشان منجر شود.
• ماهواره‌های کوچک‌تر به‌طور خاص به میدان مغناطیسی برای مسیریابی متکی هستند و ضعف یا معکوس‌شدن این میدان، جهت‌یابی آن‌ها را مختل می‌کند.
• حفظ جهت‌گیری ماهواره‌ها نیز با مشکل مواجه می‌شود؛ چرا که بسیاری از آن‌ها از میله‌های گشتاور برای کنترل تکانه زاویه‌ای استفاده می‌کنند و در صورت فقدان میدان مغناطیسی، تخلیه‌ی این تکانه دشوارتر خواهد شد.
• پس از معکوس‌شدن قطب‌ها و بازگشت میدان مغناطیسی به جهت مخالف، ماهواره‌ها احتمالاً می‌توانند به عملکرد عادی خود ادامه دهند، اما چالش اصلی، گذر از دوره‌ی ضعف میدان مغناطیسی است که طول آن هنوز نامشخص است.

ما اکنون حدود ۱۵هزار ماهواره فعال در مدار پایین زمین قرار داده‌ایم. با وجود اینکه احتمال معکوس شدن قطب‌های مغناطیسی زمین در آینده‌ی نزدیک کم است، شواهد زمین‌شناسی نشان می‌دهد اتفاقی دور از ذهن نیست و نمی‌توانیم به طور دقیق پیش‌بینی کنیم چه هشداری قبل از آن دریافت خواهیم کرد. این موضوع سوال مهمی را مطرح می‌کند: اگر چنین تغییری در آینده‌ی نزدیک رخ دهد، چه تاثیری بر زیرساخت‌های حیاتی وابسته به ماهواره‌ها خواهد داشت؟

زمین توسط یک میدان مغناطیسی احاطه شده است که از هسته‌ی آن منشا می‌‌گیرد و ما را در برابر انواع پدیده‌های جوی فضایی محافظت می‌کند. بسیاری از دانشمندان معتقدند بدون این میدان، حیات بر روی زمین غیرممکن می‌شد. هنگامی که سنگ‌های غنی از آهن از گدازه‌های آتشفشانی سرد می‌شوند، جهت میدان مغناطیسی حاکم در آن زمان را به خود می‌گیرند و پس از سردشدن، این جهت را حفظ می‌کنند. این ویژگی به ما امکان می‌دهد تغییرات گذشته‌ی جهت و قدرت میدان مغناطیسی زمین را ردیابی کنیم و نشان می‌دهد میدان مغناطیسی گاهی اوقات به طور ناگهانی معکوس می‌شود.

علت دقیق معکوس شدن‌ها هنوز به طور کامل مشخص نیست، اما فراوانی وقوع آن‌ها در طول زمان متفاوت بوده است. در برخی دوره‌ها، این پدیده هر صدهزار سال یک بار رخ داده، در حالی که در دوران کرتاسه (حدود ۳۷ میلیون سال پیش) هیچ وارونگی‌ای ثبت نشده است. در دوران جدیدتر، نرخ وقوع این پدیده حدوداً هر ۲۵۰هزار سال یک بار تخمین زده می‌شود، بنابراین احتمال وقوع آن در این قرن بسیار پایین است.