إلى أي اتجاه تشير البوصلة في الفضاء؟

على الأرض، تشير البوصلات دائمًا إلى الشمال، ولكن عندما تنجرف خارج المجال المغناطيسي لكوكبنا، تصبح الأمور أكثر تعقيدًا. إذن، إلى أي اتجاه تشير البوصلة عندما تكون خارج الأرض ؟

تم صنع أول بوصلة معروفة في عهد أسرة هان في الصين، بين عامي 300 و200 قبل الميلاد. تتكون هذه الأجهزة البسيطة من حجر المغناطيس - وهو معدن مشحون مغناطيسيًا بشكل طبيعي، وعندما يتم تعليقه في الهواء بواسطة قطعة من الحبل، فإنه يتوافق بشكل طبيعي مع الأقطاب المغناطيسية للأرض.

على الرغم من أن هذه الأحجار المغناطيسية كانت تستخدم في الأصل للتنبؤ بالمستقبل، إلا أنها بسبب خصائصها الخارقة للطبيعة أثبتت في النهاية أنها أداة لا غنى عنها لأولئك الذين استكشفوا العالم. سمحت هذه البوصلات للبحارة بالإبحار ليلاً ونهاراً، حتى عندما كانت السماء ملبدة بالغيوم وأضواء التوجيه الأخرى، مثل نجم الشمال، غير واضحة.

الأرض نفسها عبارة عن مغناطيس ذو قطبين مغناطيسيين، مثل المغناطيسات الموجودة على ثلاجتك، والتي تم إنشاؤها بواسطة التفاعل بين ميلان محور الكوكب، ومعدل دورانه، وحركة المعدن المنصهر في قلبه. تحتوي البوصلة على قطعة صغيرة من مادة ممغنطة تنجذب إلى قطبها المقابل على الأرض، والذي يقع على بعد حوالي 1000 ميل جنوب القطب الشمالي الجغرافي، غرب جزيرة إليسمير في كندا. لذلك، حتى لو كنت واقفا في نصف الكرة الجنوبي، فإن إبرة البوصلة الخاصة بك ستشير دائما إلى الشمال.

إلى أي اتجاه تشير إبرة البوصلة في الفضاء؟

الجواب يعتمد على مكان وجودك في الفضاء. يُعتقد أن الغلاف المغناطيسي للأرض، وهو المنطقة المحيطة بالكوكب حيث تهيمن قوته المغناطيسية، يمتد إلى حوالي 23000 ميل باتجاه الشمس و230000 ميل بعيدًا عنها. طالما بقيت داخل هذه المنطقة، فإن إبرة البوصلة الخاصة بك لا تزال قادرة على تسجيل المجال المغناطيسي للأرض وتوجيهك في اتجاه تلك النقطة في كندا.

لكن خارج الحافة الخارجية للغلاف المغناطيسي، تصبح الأمور أكثر تعقيدًا بعض الشيء. وذلك لأن الأرض ليست الجسم الوحيد في النظام الشمسي الذي يولد قوة مغناطيسية. يتمتع قمرنا والمريخ بمجالات مغناطيسية، ولكنها أضعف بكثير من المجال المغناطيسي للأرض، مما يعني أنه يتعين عليك الاقتراب كثيرًا من أي من هذين الجسمين قبل أن يبدآ في التأثير على اتجاه البوصلة الخاصة بك.

إذا سافرت إلى أبعد في النظام الشمسي، فمن المرجح أن تشير بوصلتك في اتجاه أحد الجسمين السماويين.

أول هذه الأجرام السماوية هو كوكب المشتري. بسبب سرعة دورانه العالية (28273 ميلاً في الساعة مقارنة بسرعة دوران الأرض التي تبلغ 1000 ميل في الساعة) ونواة الهيدروجين المعدنية الضخمة (حوالي 1.5 مرة حجم الأرض)، فإن الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري أقوى من أي من الكواكب المجاورة الأخرى، ويمتد حوالي 12 مليون ميل حول العملاق الغازي.

أما الجسم الثاني من هذه الأجرام فهو الشمس، التي تتمتع بمجال مغناطيسي أكبر وتحيط بالنظام الشمسي بأكمله. إذا لم تكن في المجال المغناطيسي لكوكب ما، مثل المجال المغناطيسي للأرض أو المشتري، فسوف تشير بوصلتك نحو الشمس.

من الصعب تحديد أي جزء من الشمس هو بالضبط، لأن موضع أقطابه المغناطيسية يتغير كل 11 عامًا تقريبًا، حيث تتسبب البقع الشمسية التي تنشأ أثناء الحد الأقصى للنشاط الشمسي في إعادة ترتيب الغلاف المغناطيسي للشمس. تنعكس قطبية الأقطاب المغناطيسية للأرض أيضًا، ولكن بمعدل أبطأ كثيرًا، حيث تنعكس كل 30 ألف عام أو نحو ذلك. ومن المتوقع أن يحدث الانعكاس التالي خلال القرون القليلة القادمة.

بالطبع، في حين أن الأجرام السماوية المختلفة تؤثر بالتأكيد على إبرة البوصلة الخاصة بك، فإن هذا لا ينفي حقيقة أن البوصلات التقليدية عديمة الفائدة للتوجيه في الفضاء، حيث يمكن لحامل البوصلة التحرك في اتجاهات أكثر من مجرد الشمال والجنوب والشرق والغرب.

ولهذا السبب تستخدم وكالات الفضاء بوصلات خاصة تسمى مقاييس المغناطيسية المتجهة، والتي لا تقيس اتجاه القوة المغناطيسية فحسب، بل تقيس أيضًا مقدارها، مما يجعلها أكثر فائدة من نظيراتها الموجودة على الأرض.