الارض محاطة بانابيب غير مرئية من البلازما
تم للمرة الأولى تأكيد نظرية عمرها ستون عاماً عن بنية الحقول المغناطيسية المحيطة بـ الارض بشكل مباشر مؤخراً، والكاتب الرئيسي للبحث هو طالبة لم تتخرج بعد قامت باختراع طريقة لعرض الحقل المغناطيسي الأرضي بشكل ثلاثي الأبعاد.
تطلق الشمس بشكل مستمر وابلاً من الجسيمات المشحونة تعززها الأشعة الكونية من مصادر كالسوبرنوفا، وعند اقتراب هذه الجسيمات من الأرض تعدل مسارها بسبب الحقل المغناطيسي الأرضي، والذي يدفع بعضها بعيداً ويمرر الباقي نحو القطبين، لينتج عن هذا ظاهرة الشفق القطبي.
تسمى المنطقة المحيطة بالأرض والتي يوجد فيها الحقل المغناطيسي الأرضي بالغلاف المغناطيسي، وتتضمن الغلاف الأيوني، والغلاف البلازمي الذان يشكلان طبقاته الداخلية، وعدا عن هذا التصنيف لا نعرف الكثير عن بنية تلك المناطق.
سيكون من المفيد الحصول على فهم أعمق للغلاف الأيوني الذي يؤثر على أنظمة الملاحة الخاصة بالأقمار الصناعية، كما الصور التي يتم التقاطها بالتيليسكوبات الراديوية.
أدركت كليو لوي خلال مشروعها الشرفي أنه من الممكن استخدام تيليسكوب MWA (Murchison Widefield Array) الراديوي لفحص تلك المناطق بشكل لم يتم من قبل قط، ما قاد إلى ورقة بحث في مجلة رسائل البحث الجيوفيزيائي.
مصفوفة WMA هي الرائدة ضمن مصفوفة الكليومتر المربع، SKA (the Square Kilometer Array)، والتي ستغير الكثير في علم الفلك الراديوي، وتتكون المصفوفة من 128 لاقط منتشر على مساحة تزيد على الثلاثة كيلومترات، ما قامت به لوي هو قسم المصفوفة إلى جزئين، لتعملا معاً كعينين، معطية رؤية ثلاثية الأبعاد.
أثناء العمل المعتاد لتيليسكوب WMA لا ينفع البعد الأقصى بين حافتيه -3كم- في الحصول على منظرين مختلفين بحيث نحصل على رؤية ثلاثية الأبعاد، لكن عند النظر إلى مكان قريب من الأرض، يختلف الوضع كثيراً.
عثرت لوي على مجموعة من أنابيب البلازما العالية ومنخفضة الكثافة تصل بين الغلاف الأيوني والغلاف البلازمي تتوضع بموازاة خطوط الحقل المغناطيسي الأرضي، وقالت “قد قمنا بقياس مواضعها لنجد أنها على ارتفاع 600 كم عن سطح الأرض، في القسم الأعلى من الغلاف الأيوني، ويبدو أنها تستمر صعوداً إلى الغلاف البلازمي، هنا ينتهي الغلاف الجوي المعتدل، وننتقل إلى بلازما الفضاء الخارجي”، وتتحرك تلك الأنابيب مع ببطء مع الزمن، لذا يتعرض التيليسكوب إلى تداخلات مختلفة التأثير.
قالت لوي أيضاً أنه رغم محدودية السبر الذي تم على الغلاف الأيوني بتيليسكوبات راديوية أخرى مثل “المصفوفة الكبيرة جداً”، لم يطبق أحدهم أسلوبها من قبل على حد علمها.
“اعتقد الناس بوجود شيء كهذا من ملاحظة نوع من الأمواج الكهرمغناطيسية ذات التردد المنخفض، إذ يمكننا اكتشاف البرق من نصف الكرة الأرضية المقابل، فكان الإستنتاج بوجود قنوات بلازما تقود الإشارة” وأضافت لوي “هذا استنتاج غير مباشر، ولم يملك أحدهم اي فكرة عن ماهية تلك الأنابيب”.
قالت لوي أنها تفاجأت بكثرة الأنابيب التي عثر عليها حقل رؤية WMA الهائل، حوالي 30 درجة، وعلقت “لا توجد خطط حالياً لاستخدام مصفوفة الكيلومتر المربع للدراسة الغلاف الأيوني، لكني آمل أن يغير هذا بنشر الخبر”.
