ලෝකයේ නිහඬ ආරක්ෂකයා: පෘථිවි ආරක්ෂිත චුම්බක ක්ෂේත්‍රය
Guardian of the World: Earth’s Protective Magnetic Field
පෘථිවි ගෝලයේ අභ්‍යන්තරය ප්‍රධාන වශයෙන් කොටස් 3කට බෙදා දක්වන්න පුළුවන්. ඒ Crust (පෘථිවි කබොල), Mantle (මැන්ටලය) සහ Core (හරය) ලෙසටයි. පෘථිවියේ හරයේ ප්‍රධාන වශයෙන් බාහිර හරය සහ අභ්‍යන්තර හරය කියලා කොටස් දෙකක් තියෙනවා. පෘථිවියේ ගුරුත්වාකර්ශණ ස්ථායිතාවය, චුම්භක ක්ශේත්‍රය පමණක් නොව කාලයත් සමඟ පෘථිවිය නිර්මාණය වීමේදී පෘථිවියේ ගෝලාකාර ස්වරූපය ඇති කරලීම සඳහා ද හරය හේතූ වෙලා තියෙනවා වගේම පෘථිවියේ හරය ප්‍රධාන වශයෙන් යකඩ, නිකල් සහ තවත් සුළු ප්‍රමාණ වල ලෝහ වර්ග වලින් සමන්විත වෙනවා.
පෘථිවි පෘශ්ඨයේ ඉඳලා 2,900km ක් පමණ ඇතුලතින් තමා පෘථිවියේ හරය තියෙන්නේ. එහි ඇති අධික පීඩනය හේතුවෙන් පෘථිවි අභ්‍යන්තර හරයේ උෂ්ණත්වය 6,000 °C ක් වැනි විශාල අඟයක් ගන්නවා. එය සුර්යයාගේ මතුපිට උෂ්ණත්වයටද වඩා මඳකින් වැඩියි. ඒ වුනත් යකඩ 1,538 °C දි ද, නිකල් 1,452 °C ද ඝණ තත්වයේ සිට ද්‍රව තත්වයට පත්විය යුතුයි. නමුත් පෘථිවි අභ්‍යන්තර හරයේ පවතින 330-360 GPa (ගිගා පැස්කල්) වැනි අධික පීඩනය හේතුවෙන් මෙම යකඩ සහ නිකල් මුලද්‍රව්‍යන් ද්‍රව නොවී ඝණ තත්වයේම තියෙනවා. සමහර භූ විද්‍යාඥයින්ගේ අදහස වෙන්නේ පෘථිවි හරයේ පවතින යකඩ පවතිනුයේ ඝණ අවස්ථාවේ නොව ප්ලාස්මා අවස්ථාවක පවතින ඝණ යකඩ විදිහට කියලයි.
පෘථිවි අභ්‍යන්තර හරයේ අරය 1,220km ක් පමණ වෙනවා. අභ්‍යන්තර හරයේ උෂ්ණත්වය සහ පීඩනයට සාපේක්ෂව බාහිර හරයේ උෂ්ණත්වය සහ පීඩනය අඩු බැවින්, එනම් බාහිර හරයේ උෂ්ණත්වය 5,500 °C හා පීඩනය 135 – 330 GPa ත් වැනි අඟයක පවතින නිසා බාහිර හරයේ යකඩ සහ නිකල් මුලද්‍රව්‍යන් ද්‍රව තත්වයේම පවතිනවා. බාහිර හරයේ අරය 2,200km ක් පමණ වේ.
පෘථිවිය එහි අක්ෂය මත භ්‍රමණය වීම හේතුවෙන්, ඝණ අභ්‍යන්තර හරය භ්‍රමණය වීමකට ලක්වෙනවා. මේ නිසා බාහිර හරයේ ඇති ද්‍රව යකඩ කැලතීමකට ලක් වෙලා විද්‍යුත් ධාරා ජනනය වෙනවා. (ඩයිනමෝවක් ගැන හිතන්නකෝ, එකේදී වෙන්නේ භ්‍රමණය වන චුම්භක ක්ශේත්‍රයක් නිසා විද්‍යුත් ධාරා නිර්මාණය වීමයි. නමුත් මෙතනදී සිදුවෙන්නේ එයට ප්‍රතිවිරුද්ධ ක්‍රියාවලියයි. එනම් භ්‍රමණය වන විද්‍යුත් ධාරා නිසා චුම්භක ක්ශේත්‍රයක් බිහි වීමයි.) මෙම භ්‍රමණය වන විද්‍යුත් ධාරාවන් නිසා පෘථිවි හරයේ සිට අභ්‍යවකාශයේ 60,000km ක් දක්වා විහිදි පවතින චුම්භක ක්ශේත්‍රයක් නිර්මාණය වෙනවා. ඒ වුනත් පෘථිවි පෘශ්ඨයේ චුම්භක ක්ශේත්‍රයේ ප්‍රභලතාවයට සාපේක්ශව අභ්‍යන්තර හරයේ චුම්භක ක්ශේත්‍රයේ ප්‍රභලතාවය 50 ගුණයකින් පමණ වැඩියි.
භූ විද්‍යාඥයින් පෘථිවියේ බාහිර හරය ‘භූ ඩයිනමෝව’ නැතහොත් GeoDynamo ලෙස හඳුන්වනවා. ග්‍රහලෝවක් හට GeoDynamo වක් පැවතිම සඳහා එය භ්‍රමණය විය යුතු අතර අභ්‍යන්තරයේ ද්‍රවමය තත්වයක්ද පැවතිය යුතුයි. ඒ වගේම ඒ ද්‍රවයට විද්‍යුතය සන්නයනය කරලීමේ හැකියාවක්ද පැවතිය යුතු අතර නොනවත්වා ශක්තිය ලැබෙන ශක්ති ප්‍රභවයක්ද තිබිය යුතුය. පෘථිවිය මෙම සියලුම අවශ්‍යතාවයන් තෘප්ත කලත්, අපේ සෞරග්‍රහ මණ්ඩලයේ සමගර ග්‍රහලෝක ඉහත අවශ්‍යතාවයන් සපුරාලන්නේ නැහැ. උදාහරණයක් වශයෙන් අඟහරු ග්‍රහලෝවෙහි හරය සම්පූර්ණ ඝණයක් නිසා අඟහරු සතුව ඇත්තේ දුර්වල චුම්භක ක්ශේත්‍රයක්. සිකුරු ග්‍රහලෝව සතුව ද්‍රවමය හරයක් පැවතියත් එහි භ්‍රමණ වේගය කුඩා අඟයක් ගන්න නිසා සිකුරු ග්‍රහලෝවෙහි චුම්භක ක්ශේත්‍රය පෘථිවියේ චුම්භක ක්ශේත්‍රයට වඩා 10 ගුණයකින් පමණ දුර්වල අඟයක් ගන්නවා. තවද එම චුම්භක ක්ශේත්‍රයේ හැඩයද පෘථිවියේ චුම්භක ක්ශේත්‍රයේ හැඩයට වඩා වෙනස්ය. බ්‍රහස්පති ග්‍රහලෝවෙහි චුම්භක ක්ශේත්‍රය අප සෞරග්‍රහ මණ්ඩලයේ ග්‍රහලෝවක් සතු ප්‍රභලතම අඟය ගනුයේ අප පෘථිවියේ අඟය මෙන් 20,000 ගුණයක් පමණ ප්‍රභල චුම්භක ක්ශේත්‍රයක් හිමිකරගනිමින්.
පෘථිවියේ චුම්භක ක්ශේත්‍රයේ පැවැත්මට පෘථිවියේ භ්‍රමණය හේතුවෙන් ඇති වන Coriolis බල විශාල උපකාරයක් සිදු කරනු ලබන අතර එය පෘථිවියේ චුම්භක ක්ශේත්‍රය ක්‍රමානුකූලව නියමිත දිශාවලට පෙලගස්වමින් චුම්භක ගෝලයක් නිර්මාණය කරනවා.
පෘථිවියේ චුම්භක ක්ශේත්‍රය මඟින් අපට ඉතා වටිනා ප්‍රයෝජන රාශියක් ලැබෙනවා. ඉන් ප්‍රධාන තැනක් ගනුයේ සුර්යයාගෙන් ආරම්භ වී එහි සිට සෞරග්‍රහ මණ්ඩලයේ කෙළවර දක්වා නිකුත් වන Solar Storms (සුර්යය කුනාටු) සහ Solar winds මඟින් පෘථිවිය ආරක්ශා කරලීමයි. යම් හෙයකින් පෘථිවියට චුම්භක ක්ශේත්‍රයක් නොමැති වුවහොත් මෙම සුර්යය කුනාටු මඟින් ඇති වන Solar winds පෘථිවි වායුගෝලයට ඇතුළු වී ඕසෝන් ස්ථරයද සිඳුරු කරලයි. ඒ හේතුවෙන් සුර්ර්යාගේ සිට නිකුත් වන පාරජම්බූල කිරණ වලින් හිමි වූ ආරක්ශාව අහිමි වී යයි. තවද චුම්භක ක්ශේත්‍රයක් නොමැති වුවහොත් සුර්යය කුණාටු මඟින් නිකුත් වන Solar winds හේතුවෙන් අප භාවිතා කරනු ලබන ඉලෙක්ට්‍රෝනික උපකරණ, දුරකථන සන්නිවේදන ජාල සහ අන්තර්ජාලයද බිඳ වැටීමකට ලක්වෙනවා. මේ Solar winds පෘථිවිය වටා තිබෙන චන්ද්‍රිකා වලටද හානි පමුණුවයි. ඒ හේතුවෙන් චන්ද්‍රිකාවන් මෙම Solar winds වලින් ආරක්ශාව ලැබෙන සේ නිර්මාණය කරලීය යුතුය.
සුර්ර්යාගේ සිට ආරම්භ වන මෙම Solar Storms වලින් නිකුත් වන Solar winds සමන්විත වනුයේ ආරෝපිත අංශු වලිනි (ප්‍රධාන වශයෙන් ප්‍රෝටෝන සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන). පෘථිවි චුම්භක ක්ශේත්‍රය මඟින් මෙම ආරෝපිත අංශු මත බල ඇති කරමින් ඒවා පෘථිවි වායුගෝලයට ඇතුළු වීම වලකායි. මාලිමා භාවිතයෙන් අපට දිශාවන් හදුනාගත හැකිවනුයේද සහ විවිධ කාල වලදී සංචරණයන් සිදු කරනු ලබන සතුන් හට දිශාවන් සොයා ගැනීමටද පෘථිවියේ චුම්භක ක්ශේත්‍රය දායක වෙනවා.
නමුත් පෘථිවියේ චුම්භක ක්ශේත්‍රයේ උතුර සහ දකුණ සදාකාලිකව ස්ථාවරව තියෙන්නේ නැහැ. සාමන්‍යයෙන් අවුරුදු 300,000 කට පමණ වතාවක් පෘථිවියේ චුම්භක ක්ශේත්‍රයේ උතුර සහ දකුණ මාරු වීමකට ලක් වෙනවා. නමුත් අවසාන වතාවට පෘථිවියේ චුම්භක ක්ශේත්‍රයේ ධ්‍රැවයන් මාරු වීමකට ලක්වෙලා තියෙන්නේ අඳින් වසර 772,000 කට පමණ පෙරයි. එබැවින් අනාගතයේදී පෘථිවියේ චුම්භක ක්ශේත්‍රයේ ධ්‍රැවයන් මාරු වීමේ අවධානමක් තියෙනවා. යම් හෙයකින් එවැනි දෙයක් සිදුවුවහොත් එය සැනෙකින් සිදුවන ක්‍රියාවලියක් නම් නෙමෙයි. ප්‍රථමයෙන් පෘථිවියේ චුම්භක ක්ශේත්‍රය කෙමෙන් කෙමෙන් දුර්වල වීමකට ලක් වෙනවා. ඒ හේතුවෙන් සුර්ර්යගේ සිට පැමිණෙන Solar winds පෘථිවියේ වායුගෝලයට ඇතුල් වී අන්තර්ජාල සබඳතා, ඉලෙක්ට්‍රෝනික උපාංග සහ විදුලි නිශ්පාදනය කෙරෙහි බාධා ඇති කරලයි. මෙලෙස චුම්භක ධ්‍රැව මාරු වීමක් සිදුවීමට ගත වන කාලය නිශ්චිතව ප්‍රකාශ කරලීම තරමක් අපහසුයි. සාමාන්‍යයෙන් එයට වසර 1,000- 7,000 අතර කාලයක් ගත වේ යැයි උපකල්පනය කරත් සමහර විද්‍යාඥයින් නම් කියන්නේ එය මීට වඩා අඩු කාලයක් තුළ සිදුවනු ඇති බවයි.
