Žemės magnetinis laukas

Žemės magnetinis laukas yra panašus į milžiniško nuolatinio magneto, pakreipto 11 laipsnių kampu į jo sukimosi ašį, magnetinį lauką. Tačiau yra niuansas, kurio esmė ta, kad Curie geležies temperatūra yra tik 770 ° C, tuo tarpu Žemės geležies šerdies temperatūra yra daug aukštesnė ir tik jos paviršiuje yra apie 6000 ° C. Esant tokiai temperatūrai, mūsų magnetas negalėtų išlaikyti savo įmagnetinimo. Taigi, kadangi mūsų planetos šerdis nėra magnetinė, žemės magnetizmas turi kitokią prigimtį. Taigi, iš kur atsiranda Žemės magnetinis laukas?

Kaip žinote, magnetinius laukus supa elektrinės srovės, todėl yra pagrindo manyti, kad išlydyto metalo šerdyje cirkuliuojančios srovės yra žemės magnetinio lauko šaltinis. Žemės magnetinio lauko forma iš tikrųjų yra panaši į srovės kilpos magnetinį lauką.

Žemės paviršiuje išmatuotas magnetinio lauko dydis yra maždaug pusė Gauso, tuo tarpu jėgos linijos išplaukia iš planetos iš pietų poliaus ir įeina į jos šiaurinį polių. Tuo pačiu metu magnetinė indukcija visame planetos paviršiuje svyruoja nuo 0,3 iki 0,6 Gauso.

Praktiškai Žemės magnetinio lauko buvimas paaiškinamas dinamo efektu, kurį sukelia srovė, cirkuliuojanti jos šerdyje, tačiau šis magnetinis laukas ne visada yra pastovi kryptis. Uolienų pavyzdžiai, paimti tose pačiose vietose, bet skirtingo amžiaus, skiriasi įmagnetinimo kryptimi. Geologai praneša, kad per pastaruosius 71 milijoną metų Žemės magnetinis laukas atsiskleidė 171 kartą!

Nors dinamo poveikis nebuvo išsamiai ištirtas, Žemės sukimasis neabejotinai vaidina svarbų vaidmenį kuriant sroves, kurios, kaip spėjama, yra Žemės magnetinio lauko šaltinis.

„Mariner 2“ zondas, ištyręs Venerą, nustatė, kad Venera neturi tokio magnetinio lauko, nors jos šerdyje, kaip ir Žemės šerdyje, yra pakankamai geležies.

Atsakymas yra tas, kad Veneros sukimosi aplink savo ašį laikotarpis Žemėje yra 243 dienos, tai yra, Veneros dinamo generatorius sukasi 243 kartus lėčiau, ir to nepakanka, kad būtų sukurtas tikras dinamo efektas.

Sąveikaudamas su saulės vėjo dalelėmis, Žemės magnetinis laukas sukuria sąlygas vadinamųjų aurų atsiradimui šalia polių.

Kompaso adatos šiaurinė pusė yra magnetinis šiaurinis polius, kuris visada yra nukreiptas į geografinį šiaurės polių, kuris yra praktiškai magnetinis pietų polius. Galų gale, kaip žinote, priešingi magnetiniai poliai yra abipusiai traukiami.

Tačiau paprastas klausimas: „Kaip žemė gauna magnetinį lauką?“ - vis dar neturi apibrėžto atsakymo. Aišku, kad magnetinio lauko generavimas yra susijęs su planetos sukimu aplink savo ašį, nes Venera su panašia branduolio sudėtimi, tačiau besisukanti 243 kartus lėčiau, neturi išmatuojamo magnetinio lauko.

Atrodo tikėtina, kad metalinės šerdies skysčio, kuris sudaro didžiąją dalį šios šerdies, sukimasis sukuria besisukančio laidininko paveikslą, sukuriantį dinamo efektą ir veikiantį kaip elektros generatorius.

Išorinės šerdies dalies konvekcija sukelia jos cirkuliaciją Žemės atžvilgiu. Tai reiškia, kad elektrai laidi medžiaga juda magnetinio lauko atžvilgiu. Jei jis įkraunamas dėl trinties tarp sluoksnių šerdyje, tada posūkio su srove poveikis yra visiškai įmanomas. Tokia srovė gana gerai palaiko Žemės magnetinį lauką. Didelės apimties kompiuteriniai modeliai patvirtina šios teorijos realumą.

Šeštajame dešimtmetyje, įgyvendindami Šaltojo karo strategiją, JAV karinio jūrų laivyno laivai vilkėjo jautrius magnetometrus per vandenyno dugną, kol ieškojo būdo aptikti sovietinius povandeninius laivus.Stebėjimų metu paaiškėjo, kad Žemės magnetinis laukas svyruoja 10% tikslumu jūros dugno uolienų magnetizmo atžvilgiu, kurie turėjo priešingą įmagnetinimo kryptį. Rezultatas buvo prieš 4 milijonus metų įvykusių U-posūkių nuotrauka, kuri buvo apskaičiuota kalio-argono archeologiniu metodu.