לכדור הארץ יש השדה המגנטי של כדור הארץ בזכותו אנחנו עדיין בחיים. שדה מגנטי זה משתרע מחלקו הפנימי של הפלנטה כלפי חוץ ולחלל בו הוא פוגש את רוח השמש. זה ידוע גם בשם השדה הגיאומגנטי וניתן על ידי כמות המתכות שנמצאות בגרעין, האחרון מבין שכבות כדור הארץ.
במאמר זה אנו הולכים לראות את החשיבות של השדה המגנטי של כדור הארץ, מקורו, תפקודו ומה שקורה איתו כיום.
מה כן
זה כאילו זה סוג של מגנט שיש לנו בתוך הפלנטה שלנו. השדה המגנטי נוצר על ידי מעין זרמים חשמליים הנובעים מזרמי הסעה כביכול הקיימים בליבת כדור הארץ. זרמים חשמליים אלה מתרחשים מכיוון שבגרעין יש כמות גדולה של מתכות כמו ברזל וניקל. התהליך בו מתרחשים זרמי הסעה נקרא גיאודינמי.
המדע בוחן את השדה המגנטי של כדור הארץ זה זמן רב. ליבת כדור הארץ היא כשני שליש מגודל הירח. זה בערך 5.700 מעלות צלזיוס, ולכן הברזל חם כמעט כמו פני השמש עצמה מכיוון שיש לחץ המופעל על ידי שכבות כדור הארץ האחרות, אנו יכולים לראות שהברזל אינו נוזלי. הליבה החיצונית היא שכבה נוספת בעובי של כ -2.000 ק"מ המורכבת מברזל, ניקל ומתכות אחרות הנמצאות במצב נוזלי. הסיבה לכך היא שהלחץ בליבה החיצונית נמוך יותר, ולכן טמפרטורות גבוהות גורמות למתכות להיות מותכות.
הבדלים בטמפרטורה, בלחץ ובהרכב בתוך הליבה החיצונית הם הגורמים לזרמי הסעה כביכול של המתכת המותכת. כאשר חומר קר וצפוף יותר שוקע, חומר חם יותר וצפוף פחות מתחיל לעלות. זה אותו דבר שקורה עם המוני אוויר באטמוספרה. עלינו גם לספור את זה, אפקט קוריוליס בגלל תנועת הסיבוב של כדור הארץ הוא גם פועל. כתוצאה, נוצרים מערבולות המערבבות את המתכות המותכות.
איך זה נוצר
התנועה המתמשכת של הנוזל המורכב מברזל ברובו היא המחוללת זרמים חשמליים המייצרים בתורם שדות מגנטיים. מתכות טעונות חשמל עוברות דרך שדות מגנטיים אלה וממשיכות ליצור זרמים חשמליים משלהם. באופן זה המעגל מונצח. המחזור השלם ומספיק את עצמו נקרא גיאודינמי.
כוח הקורוליוס גורם לספירלה שגורמת לשדות מגנטיים רבים להתייצב באותו כיוון. ההשפעה המשולבת של כל קווי הכוח המגנטיים הללו יוצרים את השדה המגנטי העוטף את כדור הארץ.
כשמדברים על שכבת כדור הארץ או האטמוספירה שקשורה לשדה המגנטי של כדור הארץ, מדברים על המגנטוספרה. זהו אזור האטמוספירה שנמצא בחוץ, המקיף את כדור הארץ, ושנשלט לחלוטין על ידי השדה המגנטי של כדור הארץ הזה. צורת המגנטוספירה היא זו שניתנת על ידי רוח השמש הפוגעת במשטח. רוח שמש זו דוחסת חלק מהמגנטוספירה, ולכן הצד הנגדי מתרחב. התפשטות גדולה זו מכונה "הזנב המגנטי".
רוח השמש היא הפעילות של הכוכב הראשי שלנו, השמש. רוח השמש הזו עמוסה בקרינה שאם היא נכנסת לאטמוספירה שלנו, עלול לגרום נזק חמור למערכות טלקומוניקציה ברחבי העולם. זה יהיה אסון בעידן הטכנולוגי בו אנו חיים. ה- GPS ייכשל, לא היה כיסוי טלפוני, גלי רדיו או טלוויזיה וכו '. לכן, בזכות קיומה של המגנטוספירה אנו מוגנים.
מאפייני השדה המגנטי של כדור הארץ
אנו הולכים לנתח את מאפייני השדה המגנטי הזה שהמדע גילה לאורך השנים ועם אלפי מחקרים בנושא.
- עוצמת השדה המגנטי היא הנמוכה ביותר ליד קו המשווה והגבוהה ביותר בקטבים.
- הגבול החיצוני הוא המגנטופאוזה.
- המגנטוספירה פועלת בצורה דינמית תחת פעולת רוח השמש. בהתאם לפעילותו, ניתן לדחוס אותו בצד אחד יותר ולהרחיב אותו על צד אחר, הנקרא זנב מגנטי.
- הקטבים המגנטיים הצפוניים והדרומיים אינם זהים לקטבים הגיאוגרפיים. לדוגמא, בין הקוטב הצפוני המגנטי והגיאוגרפי יש כ 11 מעלות סטייה.
- כיוון השדה משתנה אט אט ומדענים בחנו את שינוי כיוונו. התנועה האיצה 40 מייל בשנה.
- ישנם רשומות גיאולוגיות שונות שנחקרו בזכות מינרלים מסוימים מקרקעית הים, האומרים זאת השדה המגנטי התהפך לחלוטין מאות פעמים ב -500 מיליון השנים האחרונות. בהיפוך זה, הקטבים יהיו בקצוות מנוגדים כך שאם היינו משתמשים במצפן קונבנציונאלי, הוא לא היה מצביע צפונה, אלא היה מצביע דרומה.
חשיבות השדה המגנטי
כדי שתוכלו לראות את החשיבות של השדה המגנטי, אנו נסביר אילו פונקציות הוא מבצע ומה זה שיש לו סביב כדור הארץ שלנו. זה שמגן עלינו מפני הנזקים שרוח השמש עלולה לגרום, כפי שהזכרנו קודם. הודות למגנטוספירה זו, אנו יכולים לתפוס את רוח השמש דרך כמה תופעות אטרקטיביות כגון אורות צפון. מערכת היחסים הזו עם הזוהר מזמינה אותנו לגלות כיצד השדה המגנטי של כדור הארץ יוצר את אורות הצפון, תופעה מרהיבה.
שדה מגנטי זה אחראי גם לאטמוספירה שלנו, כפי שנדון במאמר שלנו בנושא מבנה האטמוספירה. האטמוספירה היא שמגינה עלינו מקרני השמש של השמש ושומרת על הטמפרטורה הניתנת למגורים. אם הוא לא היה קיים, הטמפרטורות היו נעות בין 123 מעלות ל-153 מעלות. יש לומר גם שאלפי בעלי חיים, כולל מינים כמו ציפורים וצבים, משתמשים בשדה המגנטי כדי לנווט ולהתמצא במהלך תקופת הנדידה שלהם. תופעה זו היא מפתח עבור מינים רבים, והמחקר שלה יכול להוביל אותנו להבין טוב יותר את חשיבות השדה המגנטי של כדור הארץ.
