تتصرف الأرض جملة وكأنها قضيب مغناطيسي أو كأن بداخلها قضيب مغناطيسي يمتد من الشمال إلى الجنوب بميل قدره 12 درجة على محور دورانها، أصل هذا المجال إلى وجود تيارات للحديد المنصهر المتأين في ليها الخارجي. والذي يخضع لحركة تدوير سريعة جداً، ناشئة عن دوران الأرض حول نفسها، مما يؤدي إلى تولد تيارات كهربائية كبيرة. وبحسب قانون أمبير في المغناطيسية فإن حركة التيارات الكهربائية تولد بالضرورة مجالات مغناطيسية تتناسب شدتها مع شدة التيار الكهربائي. وهذا ما يحصل في باطن الأرض.

إن المجال المغناطيسي يتغير مع الزمن ويُعتقد بأن المجال المغناطيسي الأرضي يغير اتجاهه من الشمال إلى الجنوب وبالعكس كل خمسة آلاف سنة تقريباً. ويقال أن تغير المجال المغناطيسي يحصل خلال فترة قصيرة إذ ينكمش المجال المغناطيسي إلى نقطة الصفر ثم يندفع ثانية وقد تغيرت الأقطاب المغناطيسية أحدها مكان الثاني. ولا أحسب هذا حاصلاً إلا إذا توقفت التيارات الأيونية الساخنة في باطن الأرض وحصل مثل هذه الظاهرة أمر عجيب وفي الحقيقة لا يعرف لهذه الظاهرة سبباً واضحاً حتى الآن.

ويمتد المجال المغناطيسي الأرضي خلال النصف المحيط بها ليؤلف حزامين مانعين من الجسيمات المؤينة ذات الطاقة العالية القادمة من الشمس، والتي تسعى الرياح الشمسية، فيجرفها عن مساراتها حفظاً للأرض من الأذى الذي يمكن أن تسببه هذه الرياح الشمسية. وتسعى هذه الأحزمة أحزمة فان ألن Van Allen Belts، ويوجد أولها (الداخلي) على بعد 3200 كيلو متر والآخر (الخارجي) على بعد 16000 كيلو متر من سطح الأرض. توفر هذه الأحزمة حماية للأرض من شر الجسيمات المتأينة وأذاها يقول الله تعالى: [وَزَيَّنَّا السَّمَاءَ الدُّنْيَا بِمَصَابِيحَ

وَحِفْظاً ذَلِكَ تَقْدِيرُ الْعَزِيزِ الْعَلِيم ] (فصلت: من الآية12).

فهذه الأحزمة هي من الحفظ الذي قدره الله تعالى للأرض.

الشكل (1) أحزمة فان ألن

وتدور الجسيمات المحتجزة في حزامي فان ألن بشكل حلزوني مع خطوط المجال المغناطيسي للأرض وفي هذه الحالة تكتسب تسارعاً يؤدي إلى ظهور ضياء يسمى الشفق القطبي Aurora والذي ينتج عن توهج جزيئات الهواء المتأينة عندما تتفاعل معها الدقائق المشحونة لتظهر بألوان زاهية جميلة على شكل (ستائر) عمودية على سطح الأرض وكأنها أعمدة نور نازلة من السماء. ويشاهد الشفق القطبي بوضوح في مناطق العروض العليا. وفي المناطق القطبية الجنوبية.

الشكل (2) صورة توضح الشفق القطبي