Zemské magnetické pole

Zemské magnetické pole je podobné magnetickému poli obrovského permanentního magnetu, nakloněného v úhlu 11 stupňů k ose jeho rotace. Existuje však nuance, jejíž podstatou je to, že Curieova teplota pro železo je pouze 770 ° C, zatímco teplota zemského železného jádra je mnohem vyšší a pouze na jeho povrchu je okolo 6000 ° C. Při takové teplotě by náš magnet nebyl schopen udržet svoji magnetizaci. Jelikož jádro naší planety není magnetické, má pozemský magnetismus jinou povahu. Odkud pochází magnetické pole Země?

Jak víte, magnetická pole jsou obklopena elektrickými proudy, takže existuje důvod předpokládat, že proudy cirkulující v jádru roztaveného kovu jsou zdrojem magnetického pole Země. Tvar zemského magnetického pole je skutečně podobný magnetickému poli proudové smyčky.

Velikost magnetického pole měřeného na povrchu Země je asi polovina Gaussa, zatímco silové linie vypadají, že vycházejí z planety z jižního pólu a vstupují na jeho severní pól. Současně magnetická indukce kolísá od 0,3 do 0,6 Gauss na celém povrchu planety.

Prakticky je přítomnost magnetického pole na Zemi vysvětlena dynamickým efektem vyplývajícím z proudu cirkulujícího v jeho jádru, ale toto magnetické pole není vždy ve směru konstantní. Vzorky hornin odebrané na stejných místech, ale různého věku, se liší ve směru magnetizace. Geologové hlásí, že za posledních 71 milionů let se magnetické pole Země rozvinulo 171krát!

Ačkoli dynamo efekt nebyl podrobně studován, rotace Země rozhodně hraje důležitou roli při generování proudů, které mají být zdrojem magnetického pole Země.

Sonda Mariner 2, která zkoumala Venuši, zjistila, že Venuše takové magnetické pole nemá, ačkoli jeho jádro, stejně jako jádro Země, obsahuje dostatek železa.

Řešením je, že doba rotace Venuše kolem její osy je 243 dní na Zemi, to znamená, že dynamogenerátor Venuše se otáčí 243krát pomaleji, a to nestačí k vytvoření skutečného dynamo efektu.

Díky interakci s částicemi slunečního větru vytváří magnetické pole Země podmínky pro vzhled tzv. Polární záře poblíž pólů.

Severní strana kompasové jehly je magnetický severní pól, který je vždy orientován na geografický severní pól, což je prakticky magnetický jižní pól. Koneckonců, jak víte, protilehlé magnetické póly jsou vzájemně přitahovány.

Nicméně jednoduchá otázka: „Jak Země získá své magnetické pole?“ - stále nemá definitivní odpověď. Je zřejmé, že vytvoření magnetického pole je spojeno s rotací planety kolem její osy, protože Venuše s podobným složením jádra, ale rotující 243krát pomaleji, nemá měřitelné magnetické pole.

Zdá se věrohodné, že rotace kapaliny kovového jádra, které tvoří podstatnou část tohoto jádra, vede k obrazu rotujícího vodiče, který vytváří dynamo efekt a funguje jako elektrický generátor.

Konvekce v kapalině vnější části jádra vede k jeho oběhu vzhledem k Zemi. To znamená, že elektricky vodivý materiál se pohybuje vzhledem k magnetickému poli. Pokud je nabíjena v důsledku tření mezi vrstvami v jádru, pak je možný účinek zatáčky proudem. Takový proud je docela schopný podporovat magnetické pole Země. Realita této teorie potvrzují rozsáhlé počítačové modely.

V padesátých letech 20. století, v rámci strategie studené války, lodě amerického námořnictva táhly citlivé magnetometry podél mořského dna, zatímco hledaly způsob, jak odhalit sovětské ponorky.V průběhu pozorování se ukázalo, že magnetické pole Země kolísá do 10% vzhledem k magnetismu hornin mořského dna přímo, které mělo opačný směr magnetizace. Výsledkem byl obrázek U-zatáčky, který se uskutečnil před 4 miliony let, což bylo vypočítáno archeologickou metodou draslík-argon.