تأثیر مثبت فعالیت‌های بشر بر تشکیل لایه‌های محافظ پیرامون زمین
انسان‌ها تقریبا مدتی است که با قطعیت پی برده‌اند که فعالیت‌های ما می‌توانند تأثیرهای چشمگیری بر سیاره‌ی زمین داشته باشند. در واقع تأثیر انسان‌ها و جوامع انسانی بر محیط طبیعی و آب‌وهوای کره‌ی زمین در طی قرن بیستم میلادی به‌قدری زیاد بود که برخی از زمین‌شناسان و متخصصان این عرصه بر آن شدند تا به این دوره از تاریخ کره‌ی زمین با عنوان دوره‌ی تأثیر انسان‌ها یا آنتروپوسن اشاره کنند. در دوره‌ی آنتروپوسن، تأثیر انسان و جوامع انسانی بر کره‌ی زمین به‌عنوان تعیین‌کننده‌ترین نیروی مؤثر بر سیاره‌ی زمین قلمداد می‌شود.
اما بر پایه‌ی یک بررسی جامع که به‌تازگی توسط گروهی از پژوهشگران آمریکایی و انگلیسی انجام شده است، به نظر می‌رسد که انسان‌ها علاوه بر سطح زمین، در شکل گرفتن محیط‌های بالاتر و نزدیک به فضای بیرون کره‌ی زمین هم نقش دارند. بر پایه‌ی همین مطالعه، چنین برداشت می‌شود که ارتباطات رادیویی، تابش‌های الکترومغناطیسی ساطع‌شده از آزمایش‌های هسته‌ای و همچنین سایر فعالیت‌های انسانی، به شکل گرفتن یک لایه‌ی جداکننده پیرامون کره‌ی زمین منجر شده‌اند که می‌تواند ما را از تابش‌های پرانرژی کیهانی حفاظت کند.
دستاوردهای حاصل از این مطالعه در ژورنال Space Science Reviews و با عنوان Anthropogenic Space Weather منتشر شده است. این بررسی توسط گروهی از پژوهشگران از ایالات متحده و کالج سلطنتی انگلستان به سرپرستی دکتر تاماس گامبوسی که به‌عنوان استاد در دانشگاه میشیگان فعال است و مدیریت مرکز شبیه‌سازی فضایی را نیز بر عهده دارد، انجام شده است. گروه پژوهشی در بررسی خودشان، تأثیر فرایندهای عصر تأثیر انسان یا همان آنتروپوسنی را بر محیط‌های نزدیک به فضای بیرونی زمین مورد بازبینی و بررسی دقیق‌تر قرار داده‌اند.
این فرایند دربردارنده‌ی ارتباطات رادیویی با فرکانس‌های بسیار پایینی است که در طی قرن نوزدهم میلادی آغاز شده‌اند و در طی قرن بیستم به‌طور قابل ملاحظه‌ای افزایش یافته‌اند. شدت این فعالیت‌ها در سال‌های دهه‌ی ۱۹۶۰ میلادی بیشتر هم شد. این دوره در واقع زمانی بود که کشورهای ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی سابق شروع به انجام برخی آزمایش‌های هسته‌ای در ارتفاع‌های بالاتر از سطح زمین کردند. این آزمایش‌ها در ادامه منجر به ایجاد پالس‌های الکترومغناطیسی قوی در اتمسفر کره‌ی زمین شد.
به‌عنوان یک مثال تأثیرگذار دیگر، ایجاد شبکه‌های برق شهری در مقیاس بزرگ نیز دارای تأثیراتی بر محیط‌های نزدیک به فضای بیرونی کره‌ی زمین بوده است. پژوهشگران در گزارش خودشان چنین تشریح می‌کنند:
وجود دائمی و رشد شبکه‌های برق شهری و وجود مخابره‌کننده‌های با فرکانس‌های بسیار پایین در بخش‌های مختلف سیاره، تلویحا ما را به این نتیجه می‌رساند که وضعیت امروز محیط نزدیک به فضای کره‌ی زمین را به‌احتمال زیاد نمی‌توانیم پدیده‌ای صرفا طبیعی قلمداد کنیم و از آن نتیجه بگیریم که محیط امروز کره‌ی زمین، همان محیط اوایل قرن نوزدهم میلادی است. ما در حال حاضر می‌توانیم چنین نتیجه‌ای استنباط کنیم. با این وجود هنوز هم عدم قطعیت‌های اساسی در مورد این برداشت و طبیعتِ این فرایندهای فیزیکی وجود دارد؛ فرایندهایی که تحت تأثیر هر دو عامل محیط طبیعی و امواج تولیدشده توسط انسان قرار می‌گیرند.
وجود کمربندهای تشعشعی پیرامون زمین به‌عنوان یک واقعیت مبرهن از سال ۱۹۵۰ شناخته شده است. مشخص شده است که این کمربندها حاصل ذرات بارداری هستند که سرچشمه‌شان از خورشید است؛ برای نمونه توفان‌های خورشیدی. این ذرات در ادامه توسط میدان مغناطیسی زمین به دام افتاده‌اند و منجر به تشکیل چنین کمربندهایی شده‌اند. این کمربندهای دور سیاره‌ی زمین را به افتخار دانشمند فضایی آمریکا، با عنوان کمربندهای تشعشعی وان آلن نام‌گذاری کرده‌اند.
کاوشگرهای دوگانه‌ی بررسی کمربند تشعشعی که ابتدا به نام Radiation Belt Storm Probes شناخته می‌شدند، بعدها به کاوشگرهای وان آلن تغییر نام یافتند.
گستره‌ی این کمربندها و میزان و نحوه‌ی توزیع انرژی آن‌ها و آرایش ذرات آن‌ها تاکنون موضوع اصلی پژوهش‌های چندین مأموریت فضایی مجزا بوده است. به‌طور مشابه و در همان دوره‌ها، مطالعاتی شروع شده بود تا پی ببرند که انسان و ذرات باردار تولیدشده توسط انسان‌ها تا چه میزان در آن تغییرات در کمربند تشعشعی نقش دا‌شته‌اند؛ ذراتی که می‌توانند وقتی به نزدیک فضای بیرونی زمین می‌رسند، با میدان مغناطیسی زمین برهم‌کنش داشته باشند و در ادامه به شکل‌گیری یا تقویت کمربندهای تشعشعی مصنوعی منتهی شوند.
با این حال، دانشمندان از زمان به‌کارگیری کاوشگرهایی در راستای انجام مأموریت‌های فضای که ارسال کاوشگرهای وان آلن هم یکی از آن‌ها بود، موفق شده‌اند تا حدودی به مطالعه‌ی جدی‌تر این کمربندها بپردازند. نتیجه‌ی بررسی‌ها این بود که در کنار کمربند طبیعی وان آلن - که به تشریح آن پرداختیم - دانشمندان به وجود نوعی حباب از پراکنش‌های با فرکانس بسیار کوتاه پی برده‌اند که کره‌ی زمین را به احاطه‌ی خود درآورده‌اند. فیل اریکسون که به‌عنوان دستیار مدیر در آزمایشگاه هی‌استک در مرکز MIT فعالیت می‌کند، در گفتگوی مطبوعاتی ناسا در این باره چنین توضیح داد:
شماری از آزمایش‌ها و مشاهدات ما نشان داده‌اند که در صورت وجود شرایط مساعد، سیگنال‌های ارتباطات رادیویی با دامنه‌ی فرکانس‌های بسیار پایین می‌توانند در واقع روی ویژگی‌های تابش‌های محیطی با انرژی بالا در پیرامون کره‌ی زمین تأثیرگذار باشند.
مورد جالبی که کاوشگرها در بررسی‌های خود نشان داده بودند، این بود که گستره‌ی بیرونی حباب فرکانس بسیار پایینِ ذکرشده، به‌طور دقیقی به بخش‌های داخلی و بیرونی کمربندهای وان آلن شباهت دارد. علاوه بر آن، مقایسه‌های انجام‌شده میان گستره‌ی مدرن کمربندهای تابشی به‌دست‌آمده از داده‌های کاوشگرهای وان آلن نشان می‌دهند که مرز داخلی این کمربند در قیاس با آن مقداری که در سال‌های دهه‌ی ۱۹۶۰ در خود نشان داده بود، بسیار دورتر و بیشتر است. آن دوران در واقع به‌عنوان سال‌هایی در نظر گرفته می‌شوند که مخابره‌های با فرکانس بسیار پایین نسبت به مقدار امروزی آن‌ها دارای مقدار کمتری بوده است.
گفته‌های فوق می‌تواند به این معنا باشد که حباب فرکانس بسیار پایینی که انسان‌ها در طی تقریبا یک قرن و نیمِ اخیر در حال ایجادش بوده‌اند، تابش‌های اضافه‌ی برآمده از محیط‌های نزدیک زمین را بازمی‌گردانده و مانع رسیدن آن‌ها به بخش‌های داخلی زمین می‌شده است. چنین خبری ذاتا خبر خوبی برای ما انسان‌ها است؛ زیرا تأثیرات ذرات باردار بر تجهیزات الکترونیکی و از آن مهم‌تر بر سلامت انسان و موجودات زنده به‌خوبی و با مدارک کافی اثبات شده است. تأثیرات این‌چنینی ناشی از تابش در طول دوره‌هایی که وضعیت اقلیمی فضای پیرامون زمین دارای شدت بالایی باشد، می‌توانند کاملا جدی و مشکل‌ساز باشند.
با اختصاص دادن وقت و انرژی بیشتر برای انجام مطالعاتی در این زمینه، این امکان وجود دارد که ما روش‌هایی برای استفاده از مخابره‌های امواج با فرکانس پایین به‌طور قابل پیش‌بینی و قابل اطمینان پیدا کنیم تا بدین ترتیب بتوانیم محیط نزدیک به کره‌ی زمین را تبدیل به جای مناسب‌تری برای انسان‌ها و همچنین برای سلامت تجهیزات الکترونیکی‌مان کنیم. از طرفی با وجود کمپانی‌هایی همچون اسپیس‌ایکس و تلاش آن‌ها برای توسعه‌ی اینترنت با پهنای باند وسیع در سطح دنیا با استفاده از توسعه‌ی ماهواره‌هایی در مدار زمین و حتی برنامه‌های بزرگ‌تر و گسترده‌تر چنین سازمان‌هایی برای تجاری‌سازی و استفاده‌ی اقتصادی از مدار نزدیک زمین، به نظر می‌رسد هر تحقیق و هر یافته‌ای در این زمینه که بتواند در کاهش ریسک‌های ایجادشده توسط پدیده‌ی تابش مفید باشد، کاملا مورد استقبال قرار گیرد.