Jordens magnetfelt er det magnetfelt, der omgiver Jorden. Det kaldes nogle gange det geomagnetiske felt.
Det magnetiske felt på Jorden er skabt af Jordens rotation og Jordens kerne. Det afskærmer Jorden mod skadelige partikler i rummet. Feltet er ustabilt og har ændret sig ofte i Jordens historie. Magnetfeltet skaber magnetiske poler, der ligger tæt på de geografiske poler. Et kompas bruger det geomagnetiske felt til at finde retninger. Mange vandrende dyr bruger også feltet, når de hvert forår og efterår rejser over lange afstande. De magnetiske poler bytter plads under en magnetisk omvending. når jorden drejer rundt, bevæger de to dele af kernen sig med forskellige hastigheder, og det menes at generere magnetfeltet omkring jorden og få det til at se ud som om, at den har en stor stangmagnet indeni.
Karakteristika
Der er to ting, der skaber jordens geomagnetiske felt. De konvektive bevægelser i den flydende ledende kerne inde i Jordens centrum er vigtige for at skabe magnetfeltet. Når de konvektive bevægelser opstår sammen med de elektriske strømme rundt om Jorden, skabes magnetfeltet. Jordens rotation er det, der holder magnetfeltet oppe. Samspillet mellem de konvektive bevægelser og de elektriske strømme skaber en dynamoeffekt.
Intensiteten af det magnetiske felt er størst nær de magnetiske poler, hvor det er lodret. Intensiteten af feltet er svagest nær ækvator, hvor det er vandret. Magnetfeltets intensitet måles i gauss.
Det magnetiske felt er aftaget i styrke gennem de seneste år. I de sidste toogtyve år er feltet faldet i styrke med i gennemsnit 1,7 %. I nogle områder af feltet er styrken faldet med op til 10 %. Det hurtige fald i feltets styrke er et tegn på, at det magnetiske felt måske er ved at vende om. Denne omvendelse kan ske inden for de næste par tusinde år. Det er blevet vist, at bevægelsen af de magnetiske poler hænger sammen med det magnetiske felts faldende styrke.
En geomagnetisk omvending er, når den nordmagnetiske pol og den sydmagnetiske pol bytter plads. Dette er sket et par gange i løbet af Jordens historie. Den magnetiske omvending sker, efter at styrken af feltet er nået til nul. Når styrken begynder at stige igen, vil den stige i den modsatte retning, hvilket medfører en ombytning af de magnetiske poler. Den tid det tager magnetfeltet at gennemgå en omvending er ukendt, men den kan vare op til ti tusind år. Jordens magnetiske omvendinger er registreret i bjergarter, især i basalt. Forskerne mente, at den sidste geomagnetiske omvending fandt sted for 780.000 år siden.
Magnetosfære
Magnetosfæren skabes af magnetfeltet. Det er det område omkring Jorden, der fungerer som et skjold mod de skadelige partikler i solvinden. Magnetosfæren har mange forskellige lag og strukturer, og solvinden former hvert af disse lag. Samspillet mellem solvinden og magnetosfæren er også årsag til, at nord- og sydlyset opstår. Magnetosfæren er meget vigtig for at beskytte Jorden mod solstorme, som øger solvindenes aktivitet. Solstorme kan forårsage geomagnetiske storme, som nogle gange har alvorlige konsekvenser for Jorden.
De områder, der ligger mellem den nordlige og sydlige magnetiske pol, er de magnetiske feltlinjer. Disse linjer forlader Jorden fra det lodrette punkt i syd og kommer ind igen gennem det lodrette punkt i nord. Disse to lodrette punkter kaldes magnetiske dip poler. De magnetiske dykpoler kaldes almindeligvis for de magnetiske poler. De magnetiske poler skærer jorden på to punkter. Den magnetiske nordpol skærer jorden på 78,3 N breddegrad og 100 W længdegrad. Dette placerer den nordlige magnetiske pol i den arktiske cirkel. Den sydlige magnetiske pol skærer jorden på 78,3 S breddegrad og 142 Ø længdegrad. Dette placerer den magnetiske sydpol i Antarktis. De magnetiske poler er også der, hvor magnetfelterne er stærkest.
Jorden magnetiske poler
Nordmagnetisk pol
Den nordmagnetiske pol er det punkt på overfladen af Jordens nordlige halvkugle, hvor planetens magnetfelt peger lodret nedad. Der er kun ét sted, hvor dette sker, i nærheden af (men forskelligt fra) den geografiske nordpol.
Den sydlige halvkugles modstykke er den sydlige magnetiske pol. Da Jordens magnetfelt ikke er nøjagtigt symmetrisk, går en linje trukket fra den ene til den anden ikke gennem Jordens geometriske centrum.
Den nordmagnetiske pol bevæger sig over tid som følge af magnetiske ændringer i Jordens kerne. I 2001 var den nær Ellesmere Island i det nordlige Canada på 81°18′N 110°48′W / 81,3°N 110,8°W. I 2015 menes det, at polen er flyttet østpå uden for det canadiske arktiske territoriums krav til 86°18′N 160°00′′W / 86,3°N 160,0°W.
Jordens nord- og sydmagnetiske poler er også kendt som magnetiske dykpoler, hvilket henviser til det lodrette “dyk” af de magnetiske feltlinier på disse punkter.
Vendinger af Jordens magnetfelt
Jorden skifter faktisk sine magnetiske poler hvert millionste år (plus eller minus 250.000 år). Før et skift af magnetfeltet bliver Jordens magnetfelt svagere og bevæger sig rundt, ligesom en snurretop ville gøre det, før den falder ned. Jorden har allerede haft hundredvis af ændringer (flip flops). Forskerne ved dette som følge af undersøgelser af magnetismen på havbunden nær den midtatlantiske ryg. Lavaen bevæger sig langsomt ud af denne kløft (hul i havbunden), og derefter afkøles den med sine jernoxidmolekyler, der alle peger i den nye retning af Jordens magnetfelt. Vi kan se på dette magnetfelts historie i dag for at se tilbage på de mange vendinger i fortiden.
Vendinger forekommer med intervaller fra mindre end 0,1 millioner år til helt op til 50 millioner år. Den seneste geomagnetiske omvending, kaldet Brunhes-Matuyama-omvendingen, fandt sted for ca. 780.000 år siden. En anden global omvendelse af Jordens felt, kaldet Laschamp-hændelsen, fandt sted under den sidste istid (for 41.000 år siden). På grund af dens korte varighed kaldes den dog for en “udflugt”.
Vandringsdyr
Dyr, der foretager lange vandringer, kan være afhængige af magnetfeltet som en rettesnor.
Nogle vandringsdyr kender deres positioner ud fra feltets intensitet. De kender tiden på grund af de cirkadiske rytmer, som feltet frembringer. Vandrende dyr er født med et magnetisk kort i hovedet, som gør det muligt for dem at vandre over store afstande sikkert. Deres evne til at opfatte magnetfeltet skyldes magnetiske partikler. Andre dyr har et kemisk kompas baseret på en radikalparmekanisme.
Billeder til børn
-
Computersimulering af Jordens felt i en periode med normal polaritet mellem omvendinger. Linjerne repræsenterer magnetfeltlinjer, blå, når feltet peger mod centrum, og gule, når det peger væk. Jordens rotationsakse er centreret og lodret. De tætte klynger af linjer er inden for Jordens kerne.
-
Baggrund: Et sæt spor fra magnetiske observatorier, der viser en magnetisk storm i 2000. Globus: kort med placering af observatorier og konturlinjer, der angiver horisontal magnetisk intensitet i μ T.
-
Overslag over deklinationskonturer efter år, 1590 til 1990 (klik for at se variation).
-
Variationer i det virtuelle aksiale dipolmoment siden den sidste omvending.
-
En skematisk fremstilling, der illustrerer forholdet mellem bevægelse af ledende væske, organiseret i ruller ved hjælp af corioliskraften, og det magnetfelt, som bevægelsen frembringer.
-
En model af kortbølgede træk i Jordens magnetfelt, der tilskrives litosfæriske anomalier.
Skriv et svar