این پدیده وسیع و در حال گسترش، که به نام ناهنجاری اقیانوس اطلس جنوبی (SAA) شناخته میشود، سالهاست که دانشمندان را به خود جذب کرده و نگرانیهایی را برانگیخته است، بهویژه در میان پژوهشگران ناسا. دلیل این نگرانی این است که ماهوارهها و فضاپیماهای ناسا در برابر ضعف میدان مغناطیسی این منطقه و در نتیجه، قرار گرفتن در معرض ذرات باردار خورشیدی، آسیبپذیرتر هستند.
ناهنجاری اقیانوس اطلس جنوبی (SAA) که ناسا آن را به یک «فرورفتگی» در میدان مغناطیسی زمین یا نوعی «چاله فضایی» تشبیه کرده است، بهطور کلی روی زندگی روزمره در زمین تأثیر نمیگذارد. اما همین را نمیتوان درباره فضاپیماهای مداری (از جمله ایستگاه فضایی بینالمللی) گفت، زیرا آنها هنگام چرخش در مدار پایین زمین، مستقیماً از میان این ناهنجاری عبور میکنند.
در این گذرها، کاهش شدت میدان مغناطیسی درون ناهنجاری میتواند باعث ایجاد اختلال در سیستمهای فناوری ماهوارهها شود. اگر این سیستمها توسط پروتونهای پرانرژی ساطعشده از خورشید برخورد کنند، ممکن است مدارهای الکترونیکی آنها اتصال کوتاه کنند و دچار نقص عملکرد شوند.
در بیشتر موارد، این برخوردهای تصادفی فقط باعث ایجاد اشکالات جزئی میشوند، اما خطر از دست رفتن دادهها یا حتی آسیب دائمی به اجزای کلیدی نیز وجود دارد. به همین دلیل، اپراتورهای ماهواره معمولاً قبل از ورود به منطقه ناهنجاری، برخی از سیستمهای فضاپیما را از کار میاندازند تا از بروز آسیب جلوگیری کنند.
یکی از دلایل اصلی رصد مداوم این ناهنجاری توسط ناسا، کاهش این خطرات در فضا است. اما دلیل دیگر این است که SAA فرصتی عالی برای مطالعه یک پدیده پیچیده و دشوار را فراهم میکند، و منابع گسترده و گروههای تحقیقاتی ناسا بهطور منحصربهفردی برای این کار مجهز هستند.
تِری ساباکا، ژئوفیزیکدان مرکز پرواز فضایی گادرد ناسا در مریلند، در سال ۱۳۹۹ توضیح داد:
«میدان مغناطیسی در واقع ترکیبی از میدانهایی است که از منابع مختلف جریان الکتریکی ناشی میشوند.»
منبع اصلی این میدان، جریانهای چرخشی آهن مذاب در هسته خارجی زمین است که هزاران کیلومتر زیر سطح قرار دارد. حرکت این ماده، جریانهای الکتریکی ایجاد میکند که میدان مغناطیسی زمین را تولید میکنند، اما این فرآیند لزوماً بهطور یکنواخت انجام نمیشود.
بهنظر میرسد یک مخزن عظیم از سنگهای متراکم، معروف به «ناحیه آفریقایی با سرعت برشی کم» که حدود ۲۹۰۰ کیلومتر زیر قاره آفریقا قرار دارد، بر ایجاد این میدان تأثیر میگذارد و باعث تضعیف آن میشود. این اثر با تمایل محور مغناطیسی زمین تشدید میشود.
ویجیا کوآنگ، ریاضیدان و ژئوفیزیکدان ناسا، در سال ۱۳۹۹ گفت:
«ناهنجاری SAA را میتوان نتیجه کاهش سلطه میدان دوقطبی در این منطقه دانست. بهطور دقیقتر، در این ناحیه، یک میدان محلی با قطبیت معکوس بهشدت رشد کرده است و در نتیجه، شدت میدان مغناطیسی در این ناحیه بسیار ضعیفتر از مناطق اطراف شده است.»
هرچند دانشمندان هنوز بسیاری از جنبههای این ناهنجاری و تأثیرات آن را درک نکردهاند، اما پژوهشهای جدید بهطور مداوم به روشنتر شدن این پدیده عجیب کمک میکنند.
بهعنوان مثال، مطالعهای که در سال ۱۳۹۵ توسط اشلی گریلی، هلیوفیزیکدان ناسا، انجام شد، نشان داد که SAA بهآرامی جابهجا میشود. این موضوع بعداً در سال ۱۴۰۰ با دادههای ماهوارههای کوچک CubeSat تأیید شد.
اما این پدیده فقط در حال حرکت نیست؛ بلکه نشانههایی وجود دارد که نشان میدهد SAA در حال تقسیم به دو بخش مجزا است. در سال ۱۳۹۹، پژوهشگران دریافتند که این ناهنجاری بهنظر میرسد در حال شکافته شدن به دو ناحیه مستقل است که هرکدام مرکز خاصی از حداقل شدت مغناطیسی را تشکیل میدهند.
اینکه این پدیده در آینده چه پیامدهایی خواهد داشت، هنوز مشخص نیست. اما شواهدی نشان میدهد که این ناهنجاری پدیدهای جدید نیست. مطالعهای که در تیر ۱۳۹۹ منتشر شد، حاکی از آن بود که SAA احتمالاً یک رویداد مغناطیسی مکرر است که ممکن است از ۱۱ میلیون سال پیش تاکنون زمین را تحت تأثیر قرار داده باشد.
اگر این فرضیه درست باشد، به این معناست که SAA پیشدرآمدی برای وارونگی کامل میدان مغناطیسی زمین نیست—رویدادی که بهطور طبیعی هر صدها هزار سال یکبار رخ میدهد.
یک مطالعه جدید که در ۱۴۰۳ منتشر شد، نشان داد که این ناهنجاری همچنین بر شفقهای قطبی مشاهدهشده در زمین تأثیر میگذارد.
بدون شک، هنوز پرسشهای زیادی بیپاسخ ماندهاند. اما با توجه به گستردگی این ناهنجاری مغناطیسی، جای امیدواری است که ناسا با دقت آن را تحت نظر دارد.
ساباکا در این باره میگوید:
«اگرچه SAA حرکت کندی دارد، اما در حال تغییر شکل است، بنابراین ادامهی مشاهدات آن از طریق مأموریتهای فضایی امری ضروری است.»
«این دادهها به ما کمک میکنند تا مدلسازی و پیشبینیهای بهتری داشته باشیم.»
