השדה המגנטי של כדור הארץ

השדה המגנטי של כדור הארץ דומה לשדה המגנטי של מגנט קבוע ענק הנטוי בזווית של 11 מעלות לציר הסיבוב שלו. אבל יש ניואנס, שעיקרו הוא שטמפרטורת הקארי של הברזל היא 770 מעלות צלזיוס בלבד, ואילו הטמפרטורה של ליבת הברזל של כדור הארץ גבוהה בהרבה, ורק על פני השטח שלה היא כ 6000 מעלות צלזיוס. בטמפרטורה כזו המגנט שלנו לא יוכל לשמור על המגנטציה שלו. אז מכיוון שגרעין כדור הארץ שלנו אינו מגנטי, למגנטיות יבשתית יש אופי שונה. אז מאיפה השדה המגנטי של כדור הארץ מגיע?

כידוע, שדות מגנטיים מוקפים בזרמים חשמליים, ולכן יש כל סיבה להניח שהזרמים המסתובבים בליבת המתכת המותכת הם מקור השדה המגנטי של כדור הארץ. צורת השדה המגנטי של כדור הארץ אכן דומה לשדה המגנטי של לולאה נוכחית.

גודל השדה המגנטי שנמדד על פני כדור הארץ הוא כמחצית מגאוס, בעוד שנראה שקווי הכוח יוצאים מהכוכב מהקוטב הדרומי ונכנסים לקוטב הצפוני שלו. במקביל, אינדוקציה מגנטית משתנה בין 0.3 ל -0.6 גאוס על כל פני כדור הארץ.

מעשית, נוכחות כדור הארץ של שדה מגנטי מוסברת על ידי אפקט הדינמו הנובע מהזרם המסתובב בליבתו, אך שדה מגנטי זה לא תמיד קבוע בכיוון. דגימות סלע שנלקחו באותם מקומות אך בגילאים שונים נבדלות זו מזו בכיוון המגנטציה. הגיאולוגים מדווחים כי במהלך 71 מיליון השנים האחרונות התפתח השדה המגנטי של כדור הארץ 171 פעמים!

למרות שאפקט הדינמו לא נחקר בפירוט, סיבוב כדור הארץ בהחלט ממלא תפקיד חשוב ביצירת הזרמים, שאמורים להיות מקור השדה המגנטי של כדור הארץ.

בדיקת Mariner 2, שבדקה את ונוס, מצאה שלנוס אין שדה מגנטי כזה, אם כי ליבה, כמו ליבת כדור הארץ, מכילה מספיק ברזל.

התשובה היא שתקופת הסיבוב של ונוס סביב צירו היא 243 יום על כדור הארץ, כלומר מחולל הדינמו של ונוס מסתובב 243 פעמים לאט יותר, וזה לא מספיק כדי לייצר אפקט דינמו אמיתי.

אינטראקציה עם חלקיקי הרוח הסולארית, השדה המגנטי של כדור הארץ יוצר תנאים להופעת האוראורות שנקרא ליד הקטבים.

הצד הצפוני של מחט המצפן הוא הקוטב הצפוני המגנטי, המכוון תמיד לכיוון הקוטב הצפוני הגיאוגרפי, שהוא למעשה הקוטב הדרומי המגנטי. אחרי הכל, כידוע, מוטות מגנטיים מנוגדים נמשכים זה בזה.

עם זאת, שאלה פשוטה: "איך כדור הארץ מקבל את השדה המגנטי שלו?" - עדיין אין תשובה מוגדרת. ברור כי יצירת שדה מגנטי קשורה לסיבוב כדור הארץ סביב צירו, מכיוון שלנוס עם הרכב דומה של הגרעין, אך מסתובבת 243 איטית יותר, אין שדה מגנטי מדיד.

נראה מתקבל על הדעת כי סיבוב הנוזל של ליבת המתכת, המהווה את עיקר ליבתו, מוליד תמונה של מוליך מסתובב שיוצר אפקט דינמו ועובד כמו גנרטור חשמלי.

הסעה בנוזל החלק החיצוני של הליבה מובילה למחזורו ביחס לכדור הארץ. המשמעות היא שהחומר המוליך החשמלי נע יחסית לשדה המגנטי. אם הוא טעון בגלל חיכוך בין השכבות בליבה, אז ההשפעה של סיבוב עם זרם אפשרית בהחלט. זרם כזה מסוגל בהחלט לתמוך בשדה המגנטי של כדור הארץ. דגמי מחשב בקנה מידה גדול מאשרים את מציאות התיאוריה הזו.

בשנות החמישים, כחלק מאסטרטגיית המלחמה הקרה, גררו ספינות חיל הים האמריקני מגנטימטרים רגישים לאורך קרקעית האוקיאנוס, בזמן שחיפשו דרך לגלות צוללות סובייטיות.במהלך התצפיות התברר כי השדה המגנטי של כדור הארץ משתנה בתוך 10% ביחס למגנטיות של סלעי קרקעית הים באופן ישיר, שכיוון המגנטיזציה היה הפוך. התוצאה הייתה תמונה של פניות פרושות שהתרחשו עד 4 מיליון שנה: זו חושבה בשיטה הארכיאולוגית אשלגן-ארגון.

Comments

[#1 ניקולאי]

השדה המגנטי של כדור הארץ משפיע מאוד על גוף האדם. ובעתיד הקרוב צריכה להתרחש היפוך נוסף של השדה המגנטי של כדור הארץ. סימן חובה לתחילת ההיפוך הוא ירידה בהשראה המגנטית של השדה הגאומגנטי, שיכולה לרדת בגורם של עשרה בהשוואה לנורמה. יתר על כן, אינדוקציה מגנטית יכולה אפילו לרדת לאפס, ומצב זה יכול להימשך זמן רב למדי, עשרות שנים, אם לא יותר.

סימן נוסף לתחילת היפוך הקוטב המגנטי הוא שינוי בתצורת השדה הגאומגנטי, ההופך שונה באופן חד מהדיפול. על פי נתונים ברשת הכוכבים המגנטיים העולמית, הגיוס המגנטי של השדה הגאומגנטי בכללותו פוחת, והרבה יותר מהיר ממה שחשבו המדענים. במהלך 150 השנים האחרונות הוא צנח ב 10-15%.

לאחרונה רעידות אדמה הפכו תכופות מאוד. בתקופה קצרה מאוד אירעו רעידות אדמה חזקות בהאיטי, צ'ילה, טורקיה, יפן וכו '. גם מספר ההתפרצויות הגעשיות גדל באופן ניכר. מדענים מייחסים עלייה משמעותית בפעילות הטקטונית לעובדה שקיטוב ההתחלה אמור למלא תפקיד משמעותי. אכן, אם הקטבים המגנטיים נעים הרבה יותר מהר, פירוש הדבר שהאנרגיה בליבת כדור הארץ החלה להתגבר משמעותית.

[#2 Ser]

האם יש שם גרעין? )