33

Free Web Site - Free Web Space and Site Hosting - Web Hosting - Internet Store and Ecommerce Solution Provider - High Speed Internet

33-خاصيت مغناطيسي كره زمين

1 . زمينه

با پيدايش آهنربا ، پس از گذشت زمان كوتاهي پي بردند كه كرة زمين نيز خاصيت آهنربايي دارد ؛ تا آنجا كه نام قطب هاي آهن ربا را را بر اساس نام قطب هاي زمين نام گذاري كردند . به دنبال آن ، براي اولين در سال 1600 ميلادي ، توسط « گيلبرت » زمين به عنوان يك آهنرباي بزرگ معرفي شد .

براي دليل وجود خاصيت مغناطيسي در كرة زمين ، نظريه هاي متفاوتي از آغاز شناخت آن تا كنون ، ارائه شده است و حتي بعضي مي گفتند ، خاصيت مغناطيسي كرة زمين ، تحت تأثير كره هاي ديگر است . اما آخرين نظريه ، اين خاصيت را به مواد مذاب داخل كرة زمين مربوط مي داند .

2 . خاصيت مغناطيسي كرة زمين

يكي از ويژگي هاي مهم كرة زمين ، وجود خاصيت آهنربايي در آن است و مانند اين است كه درون كرة زمين ، آهنرباي بسيار بزرگي قرار داده شده است و تا كنون ، نظريه هاي گو ناگوني براي علت آن ارائه شده است . آخرين نظريه اين است كه درون كرة زمين ، مواد مذاب در حال حركت وجود دارد و بيشتر اين مواد ، از جنس آهن و نيكل هستند . هنگامي كه اين مواد حركت مي كنند ، در اطراف جريان هاي الكتريكي ضعيفي به وجود مي آورند كه در مجموع ، باعث مي شود كرة زمين ، خاصيت آهنربايي پيدا كند و در اطراف كرة زمين ، ميدان مغناطيسي به وجود مي آيد . ما روي آهنرباي بزرگي به نام «زمين » زندگي مي كنيم .

چندين سيارة ديگر از سياره هاي منظومه شمسي نيز ، ميدان مغناطيسي دارند كه از جمله آنها مي توان از عطارد و مشتري نام برد . اين خاصيت در خورشيد و بسياري ستاره هاي ديگر نيز ديده مي شود . خاصيت مغناطيسي كرة زمين ، نقش بسيار مهمي در جهت يابي كشتي ها و هواپيماها دارد . شمال و جنوب مغناطيسي زمين ثابت نيست و در فاصله هاي زماني ، به ميزان قابل ملاحظه اي تغيير مي كند .

3 . زاويه انحراف

چنانچه به كمك عقربة مغناطيسي به طرف قطب شمال يا جنوب برويم ، به قطب شمال و جنوب واقعي كرة زمين نمي رسيم . علت اين است كه قطب شمال و جنوب جغرافيايي و مغناطيسي كرة زمين ، با هم يكي نيست ؛ يعني اينكه قطب شمال مغناطيسي زمين ، درست روي قطب شمال جغرافيايي زمين قرار ندارد و اگر دو قطب جغرافيايي و مغناطيسي زمين را توسط خطي فرضي به به نام « محور » به هم وصل كنيم ، بين دو محور مغناطيسي و محور جغرافيايي زمين ، زاويه اي ساخته مي شود كه به آن ، زاوية انحراف گويند . اين زاويه ، به مرور زمان ، جزئي تغيير مي كند و ثابت نمي ماند ، و اندازة آن در نقاط مختلف زمين متفاوت است . زاوية انحراف در جهت يابي هواپيماها و كشتي ها بسيار مهم است . هم اكنون قطب شمال مغناطيسي كرة زمين ، در شمال كانادا قرار دارد .

4 . زاويه ميل

مطالعة مغناطيسي زمين ، نشان مي دهد كه خط هاي ميدان مغناطيسي زمين افقي نيست و با سطح زمين زاويه اي مي سازد همچنين مي دانيم خاصيت مغناطيسي يك آهنربا در نقاط مختلف آن متفاوت است و در دو قطب آن ، اين خاصيت بيشتر است . به همين ترتيب ، خاصيت آهنربايي كرة زمين در دو قطب بيشتر است . پس اگر يك عقربة مغناطيسي آزاد باشد تا بتواند در راستاي عمودي نيز حركت كند ، نوك اين عقربه نزديك قطب ها به زمين متمايل مي شود و در خط استواي مغناطيسي عقربه ، افقي قرار مي گيرد و در قطب ها ، به عنوان مثال قطب شمال ، نوك عقربه N آن ، عمود بر سطح افقي خواهد شد . پس محور مغناطيسي عقربه هاي مغناطيسي در مكان هاي مختلف استوا تا قطب ، نسبت به سطح افق تغيير كرده و زاويه اي با افق مي سازد ؛ اين زاويه را زاوية ميل گويند . پس زاويه ميل ، زاويه اي است كه محور مغناطيسي عقربه با سطح افق مي سازد همچنين اين زاويه ، در جهت يابي هواپيماها و كشتي ها نقش بسيار مهمي دارد ؛ در جغرافيا به اين زاويه ، عرض جغرافيايي گويند .

5 . كشف معدن هاي آهني زمين

مطالعة ميدان مغناطيسي زمين براي هدف هاي علمي و عملي ، از اهميت به سزايي برخوردار است . وجود ميدان مغناطيس زمين ، انجام پاره اي از بررسي هاي مهم ديگر را ميسر كرده است ؛ از آن جمله ، مي توان از روش هاي اكتشاف و مطالعة ذخاير زمين نام برد . تحليل دقيق ميدان مغناطيسي زمين ، وسيلة توانمندي براي بررسي ذخاير معدني زمين است . در حال حاضر ، جست و جوي مغناطيس سنجي ، روش ژئوفيزيكي مهم و گسترده اي است كه براي اكتشاف و ذخاير معدني به كار مي رود . در زمين ، نواحي اي وجود دارد كه در آن جا كميت هاي مغناطيسي به طور ناگهاني تغيير مي كنند و مقاديري به خود مي گيرند كه با مقادير مربوط به محل هاي مجاور ، تفاوت زيادي دارند تفاوت زياد كميت هاي مغناطيسي در اين ناحيه ها ، ناشي از فشار تودة بزرگي از سنگ آهن هاي مغناطيسي در زير سطح زمين است ؛ به همين دليل ، مطالعة ناهنجاري هاي مغناطيسي ، دانسته هاي باارزشي در مورد وجود و محل مخزن هاي سنگ هاي مغناطيسي ارائه مي دهد .

6 . مين هاي دريايي

مواد مغناطيسي مانند آهن كه در ميدان مغناطيسي كرة زمين قرار گرفته باشند . به مرور زمان ، خاصيت مغناطيسي پيدا مي كنند ؛ مثلاً يك كشتي كه در آن آهن نيز به كار رفته است ، به مرور زمان آهنربا مي شود . از اين خاصيت براي به دام انداختن آن استفاده مي شود . عملكرد يك مين دريايي ، به گونه اي است كه خاصيت آهنربايي كشتي بر آن اثر گذاشته و فرمان انفجار صادر مي شود . در يك مين دريايي ، عقربه اي مغناطيسي قرار داده اند كه هنگام عبور كشتي از بالاي آن ، عقربه تحت تأثير قرار گرفته و مين از سطح زيرين دريا ، به سطح دريا مي رسد و سپس منفجر مي شود . براي خنثي كردن اين مين ها دو روش وجود دارد .

الف ـ مغناطيس نيرومندي را با كابل هاي سيمي از زير هواپيما آويزان كرده و آن را نزديك سطح آب ، حركت مي دهند . آهنرباي قوي روي مين ها اثر گذاشته و آنها را خنثي مي كند . گاهي كابل سيمي دايره شكل را به طور شناور روي سطح آب قرار مي دهند و جرياني را از آن مي گذرانند ، كه بر اثر اين ميدان مغناطيسي يا جريان جريان ساز و كار ، مين ها عمل كرده ، بدون هيچ خسارتي منفجر مي شوند .

ب ـ حلقه هايي از سيم عايق شده را به كشتي وصل كنند و جرياني را از آنها مي گذرانند ؛ به طوري كه ميدان مغناطيسي اين جريان مساوي و در خلاف ميدان مغناطيسي كشتي كشتي ( كه يك مغناطيس دائمي است ) باشد . وقتي اين ميدان ها با هم تركيب شوند ، يكديگر را خنثي مي كنند و كشتي بدون اين كه ساز و كار مين را به كار اندازند ، از روي آن مي گذرد .

7 . باستان شناسي مغناطيسي

ميدان مغناطيسي زمين ، منظم و پايدار نيست ؛ بلكه با گذشت سال ها در يك محل معين ، مقدار متوسط زاوية انحراف و ميل تغيير مي كند . اين انحراف محور مغناطيسي و در نتيجه ، تغييرات زاويه انحراف و زاويه ميل در يك محل نسبت به زمان ، شاخة جديدي را در « باستان شناسي » به نام «باستانو مغناطيسي» ايجاد كرده است كه توسط آن ، عمر كوره ها ، اجاق ها و آتشكده هاي قديمي تعيين مي شود . اساس كار ، مبتني بر اين است كه بيشتر خاك رسهايي كه اين اجسام از آنها ساخته شده اند ، حاوي مقدار كمي مواد مغناطيسي اند . سمتگيري اين مواد مغناطيسي ، با گرم شدن در موقع استفادة عادي تثبيت شده است . با مقايسة جهت فعلي ميدان مغناطيسي زمين با جهت ميدان مغناطيسي اين مواد ، مي توان قدمت باستاني تقريبي آن ها را تعيين كرد . در مقياس طولاني تر زمان ( دوران زمين شناسي ) ، شواهدي وجود دارد كه نشان مي دهد محور مغناطيسي زمين در مدت چهار ميليون سال گذشته ، نه بار كاملاً تغيير جهت داده است . اين شواهد ، مبتني بر اندازه گيري هاي خاصيت مغناطيسي ( ضعيف ) تثبيت شده در تخته سنگ هاي با عمر زمين شناسي معين هستند

34- تهيه دقيقترين نقشه كيهان, نظريه انفجار بزرگ

شبيه سازي داده هاي ماهواره 'دبليو ام اي پي' ◄

ستاره شناسان روز سه شنبه (11 فوريه) اعلام کردند که دقيق ترين نقشه اي که تاکنون از کيهان تهيه شده است، نظريه "انفجار بزرگ" را با ارائه شواهد دقيق ثابت مي کند. اين مطالعه همچنين تاييد مي کند که جهان با سرعت فزاينده اي تا ابد به انبساط خود ادامه خواهد داد.

نشريه معتبر علمي "اسکاي اند تلسکوپ" (آسمان و تلسکوپ) چاپ آمريکا درباره يافته هاي اخير دانشمندان ناسا نوشت: "از امروز، ما بهتر از هر زمان مي دانيم جهان چه زماني آغاز شد، در نخستين لحظات پيدايش آن چه گذشت، از آن زمان تاکنون چگونه تکامل يافته است و محتويات آن چيست."

اين نقشه به کمک داده هاي ماهواره اي به نام "دبليو ام اي پي" (Wilkinson MicrowaveAnisotropy Probe) که آژانس فضايي آمريکا، ناسا، در سال 2001 در مداري به فاصله 5/1 ميليون کيلومتري زمين (چهاربرابر فاصله ماه و زمين) قرار داد تهيه شده است.

اين نقشه اشاره هاي دلگرم کننده اي به ماهيت تحولات فيزيکي نهفته در پس انفجار بزرگ دارد و نشان مي دهد که نخستين ستارگان برخلاف تصورات قبلي تنها 200 ميليون سال پس از انفجار بزرگ متولد شدند.

ستاره شناسان گفتند که مطالعه اخير کاملا مويد تصوير شگفت انگيزي است که اخيرا از جهان پديدار شده است: کيهان تحت فشار نيروي مرموزي به نام "انرژي تاريک"، با شتابي فزاينده در حال انبساط است.

اخترشناسان داده هاي اين ماهواره را با اطلاعاتي که از ساير مشاهدات نجومي در اختيار دارند مقايسه کرده و توانسته اند محاسبات بسيار دقيق تري از پارامترهاي بنيادي کيهان نظير قدمت، هندسه، ترکيب و جرم آن به دست آورند.

ماده، عنصر فرعي گيتي

به طور خلاصه اين نقشه نشان مي دهد که عمر کيهان (با ضريب خطاي يک درصدي) تقريبا 7/13 ميليارد سال است و تنها 4 درصد آن از اتم ها، يا به عبارت ديگر ماده، تشکيل شده است. 23 درصد کيهان از "ماده تاريک" (که احتمالا ذراتي بنيادي از بقاياي کشف نشده انفجار بزرگ است) و 73 درصد آن از "انرژي تاريک" تشکيل شده است.

همچنين معلوم شد که جهان به لحاظ هندسي "مسطح" است به اين معني که دو خط موازي حتي اگر تا بي نهايت ادامه يابند همديگر را قطع نخواهند کرد.

کيهان شناسان نمي دانند "انرژي تاريک" چيست. آلبرت انيشتين آن را نيروي دافعه اي موسوم به "ثابت کيهان شناختي" مي دانست و آن را براي حفظ تعادل در معادله هايش خلق کرده بود. او بعدها حرف خود را پس گرفت.

اما هرچند تحليل داده هاي تازه به درک بهتر "انرژي تاريک" کمک نکرده است اما به گفته دانشمندان به نظر مي رسد داده هاي "دبليو ام اي پي" بيش از هر نظريه اي مويد فرضيه انيشتين باشد.

به گفته دانشمندان نتايج اين مطالعه، تاريخ پيوسته و منظم جهان از نخستين ثانيه هاي آن که همچون سوپ جوشاني از ذرات و انرژي بود، تا امروز که خوشه هاي کهکشاني آسمان را آذين بسته و موجودات دوپا بر زمين حرکت مي کنند را در بر مي گيرد.

مطالعه پژواک انفجار بزرگ

"دبليو ام اي پي" داده هاي خود را با مطالعه تشعشعي به نام "سي ام بي" (Cosmic Microvawe Background) به دست آورده است.

"سي ام بي" که نخستين بار در سال 1965 توسط آرنو پنزياس و رابرت ويلسون در آمريکا شناسايي شد به "پژواک" انفجار بزرگ نيز موسوم است.

اين تشعشع 400 هزار سال پس از انفجار بزرگ، وقتي جهان به اندازه اي سرد شده بود که امکان پيدايش اتم هاي هيدروژن پديد آمد، تشکيل شد.

ستاره شناسان به هر سو نظر کنند مي توانند اين پژواک را رديابي کنند. آنها معتقدند که "سي ام بي" حاوي اطلاعات زيادي درباره منشا و سرنوشت کيهان است.

فن آوري پيشرفته

"دبليو ام اي پي"، ماهواره پيشرفته اي است که مي تواند هر شش ماه يکبار، کل آسمان را اسکن و با دقت بي سابقه اي نقشه پژواک انفجار بزرگ را تهيه کند.

اين ماهواره که در سال 2001 پرتاب شد براي 4 سال به مطالعات خود ادامه خواهد داد و نتايجي که دانشمندان روز سه شنبه ارائه کردند با جمع آوري داده هاي سال اول فعاليت ماهواره حاصل شده است.

يافته هاي "دبليو ام اي پي" در واقع مويد مطالعاتي است که دانشمندان با بررسي پژواک انفجار بزرگ با کمک دستگاه هاي زميني انجام داده بودند، با اين تفاوت که مطالعات زميني تنها تکه هاي کوچکي از آسمان را پوشش مي دهد، اما ماهواره ناسا فارغ از تاثير جو زمين و امواج مزاحم آن، با دقت بسيار بيشتر کل آسمان را مرور مي کند

35- كشف كهن ترين نمودار آسماني

نقش يکي از صور مهم فلکي بر لوح کوچکي از جنس عاج که قدمت آن به 32 هزار و 500 سال قبل مي رسد کشف شده است.

قطعه عاجي کشف شده حاوي نقشي از يک موجود انسان نماست که به گفته کارشناسان همان صورت فلکي جبار يا شکارچي بزرگ (Orion) است.

اين ادعا را دکتر "مايکل راپنگلوک" استاد سابق دانشگاه مونيخ مطرح کرده است. وي به خاطر تحقيقات بديع در زمينه نقشه هاي آسماني و صور فلکي که بر ديوار غارهاي ماقبل تاريخ نقاشي شده است شهرت دارد.

به گفته آقاي راپنگلوک علائم موجود در پهلو و پشت اين لوح همچنين مي تواند يک تقويم اوليه "بارداري" باشد که براي تخمين زدن وقت زايمان طراحي شده است.

مطالعه خاکستر استخوان هايي که در کنار اين شي پيدا شد نشان داد که قدمت آن احتمالا 32 هزار و 500 سال تا 38 هزار سال است، که آن را در کنار کهنترين آثار باستاني مصنوع بشر جاي مي دهد.

راپنگلوک شواهد ديگري يافته است
اين لوح بسيار کوچک به ابعاد 38 در 14 در 4 ميليمتر است. در يک روي لوح نقش موجود انسان نما با پاهاي گشاده و بازوان برافراشته ديده مي شود. ميان پاها طرحي که مي تواند معادل خنجر باشد به چشم مي خورد و کمر او باريک است. پاي چپ او کوتاه تر از پاي راستش است.

کليه اين مشخصات را مي توان در صورت فلکي شکارچي که در فصل زمستان در آسمان پديدار مي شود مشاهده کرد و به عقيده آقاي راپنگلوک نقش حکاکي شده بر لوح نيز همين صورت فلکي را نشان مي دهد.

تقويم بارداري

بر روي ديگر اين لوح نشانه هايي به چشم مي خورد که به يک تقويم بارداري تعبير شده است. در مجموع 86 حفره کوچک روي لوح ايجاد شده که حاوي دو معني ويژه است.

اول اين که 86 رقمي است که اگر آن را از تعداد روزهاي سال کم کنيم، ميانگين دوره بارداري به دست مي آيد. به گفته دکتر راپنگلوک اين موضوع تصادفي نيست.

هشتاد و شش همچنين تعداد روزهايي است که "ابطالجوزاء"، يکي از درخشان ترين ستاره هاي صورت فلکي شکارچي يا جبار هر سال در آسمان قابل مشاهده است. ممکن است انسان باستاني اين موضوع را به پيوند توليد مثل انسان به خداوندان آسمان تعبير کرده باشد.

شکارچي پس از دب اکبر مهم ترين صور فلکي آسمان است. مصري هاي باستان آن را به خداي خود "اوسيريس" مرتبط مي دانستند. اين صورت فلکي در طول تاريخ براي بسياري از فرهنگ هاي جهان اهميت خاصي داشته است