A Föld mágneses tere a Földet körülvevő mágneses mező. Néha geomágneses mezőnek is nevezik.
A Föld mágneses terét a Föld és a Föld magjának forgása hozza létre. Ez védi a Földet az űrben lévő káros részecskékkel szemben. A mező instabil, és a Föld történelme során gyakran változott. A mágneses mező mágneses pólusokat hoz létre, amelyek közel vannak a földrajzi pólusokhoz. Az iránytű a geomágneses mezőt használja az irányok meghatározásához. Sok vándorló állat is használja a mezőt, amikor minden tavasszal és ősszel nagy távolságokat tesznek meg. A mágneses pólusok helyet cserélnek a mágneses fordulat során.Ahogy a Föld forog, a mag két része különböző sebességgel mozog, és úgy gondolják, hogy ez hozza létre a Föld körüli mágneses mezőt, és ettől úgy tűnik, mintha egy nagy rúdmágnes lenne benne.
Jellemzők
A Föld geomágneses mezeje két dolog miatt jön létre. A Föld középpontjában lévő folyadékvezető magban lévő konvektív mozgások fontosak a mágneses mező létrehozásában. Amikor a konvektív mozgások a Föld körüli elektromos áramokkal együtt jelentkeznek, akkor jön létre a mágneses mező. A Föld forgása tartja fenn a mágneses mezőt. A konvektív mozgások és az elektromos áramok kölcsönhatása dinamóhatást hoz létre.
A mágneses mező intenzitása a mágneses pólusok közelében a legnagyobb, ahol függőleges. A mező intenzitása az Egyenlítő közelében a leggyengébb, ahol vízszintes. A mágneses mező intenzitását gaussban mérik.
A mágneses mező erőssége az utóbbi években csökkent. Az elmúlt huszonkét évben a mező erőssége átlagosan 1,7%-kal csökkent. A mező egyes területein az erősség akár 10%-kal is csökkent. A mező erősségének gyors csökkenése annak a jele, hogy a mágneses mező megfordulhat. A megfordulásra a következő néhány ezer évben kerülhet sor. Kimutatták, hogy a mágneses pólusok mozgása összefügg a mágneses mező csökkenő erősségével.
A geomágneses fordulat az, amikor az északi és a déli mágneses pólus helyet cserél. Ez a Föld történelme során néhányszor megtörtént. A mágneses megfordulás azután következik be, hogy a mező erőssége eléri a nullát. Amikor az erősség ismét növekedni kezd, az ellenkező irányba fog növekedni, ami a mágneses pólusok felcserélődését okozza. Az, hogy mennyi idő alatt megy végbe a mágneses mező megfordulása, nem ismert, de akár tízezer évig is eltarthat. A Föld mágneses megfordulásait kőzetek, különösen a bazalt rögzítik. A tudósok úgy vélték, hogy az utolsó geomágneses fordulat 780 000 évvel ezelőtt történt.
Magnetoszféra
A magnetoszférát a mágneses tér hozza létre. Ez az a terület a Föld körül, amely pajzsként működik a napszélben lévő káros részecskékkel szemben. A magnetoszférának sok különböző rétege és szerkezete van, és a napszél alakítja az egyes rétegeket. A napszél és a magnetoszféra kölcsönhatása okozza az északi és déli fény megjelenését is. A magnetoszféra nagyon fontos a Föld védelmében a napszél aktivitását fokozó napviharokkal szemben. A napviharok geomágneses viharokat okozhatnak, amelyek néha komoly hatással vannak a Földre.
Az északi és a déli mágneses pólus közötti területek a mágneses mezővonalak. Ezek a vonalak a déli függőleges pontból hagyják el a Földet, és az északi függőleges ponton keresztül lépnek vissza. Ezt a két függőleges pontot mágneses merülési pólusoknak nevezzük. A mágneses dip pólusokat általában mágneses pólusoknak nevezik. A mágneses pólusok két ponton metszik a Földet. Az északi mágneses pólus a Földet az ÉSZ 78,3 szélességi és a NY 100 hosszúsági fokon metszi. Ezzel az északi mágneses pólus a sarkkörön helyezkedik el. A déli mágneses pólus a Földet a 78,3 déli szélességen és a 142 keleti hosszúságon metszi. A déli mágneses pólus így az Antarktiszon található. A mágneses pólusok azok, ahol a mágneses mezők is a legerősebbek.
A Föld mágneses pólusai
Északi mágneses pólus
Az északi mágneses pólus a Föld északi féltekéjének felszínén az a pont, ahol a bolygó mágneses mezeje függőlegesen lefelé mutat. Ez csak egyetlen helyen fordul elő, a földrajzi északi pólus közelében (de attól eltérően).
A déli félteke megfelelője a déli mágneses pólus. Mivel a Föld mágneses mezeje nem pontosan szimmetrikus, az egyiktől a másikig húzott vonal nem halad át a Föld geometriai középpontján.
A Föld magjának mágneses változásai miatt az Északi Mágneses Pólus idővel elmozdul. 2001-ben az észak-kanadai Ellesmere-sziget közelében volt, 81°18′N 110°48′W / 81,3°N 110,8°W. 2015-ben a pólus a feltételezések szerint keletre, a kanadai sarkvidéki területi igényen túlra, 86°18′N 160°00′W / 86,3°N 160,0°W-ra mozdult el.
A Föld északi és déli mágneses pólusát mágneses süllyedési pólusnak is nevezik, utalva a mágneses mezővonalak függőleges “süllyedésére” ezeken a pontokon.
A Föld mágneses mezejének megfordulása
A Föld valóban egymillió évente (plusz-mínusz 250 000 évenként) változtatja a mágneses pólusait. A mágneses mező változása előtt a Föld mágneses mezeje gyengül, és úgy mozog, mint egy forgó teteje, mielőtt leesik. A Földnek már több száz változása volt (flip flop). A tudósok ezt a tengerfenéken, a közép-atlanti gerinc közelében a mágnesesség vizsgálatának eredményeként tudják. A láva lassan kimozdul ebből a hasadékból (rés a tengerfenéken), majd lehűl, és vasoxid-molekulái mind a Föld mágneses terének új irányába mutatnak. Megnézhetjük ennek a mágneses mezőnek a mai történetét, hogy visszatekintsünk a múltban bekövetkezett számos megfordulásra.
A megfordulások 0,1 millió évnél kisebb időközönként fordulnak elő, de akár 50 millió évenként is. A legutóbbi geomágneses fordulat, az úgynevezett Brunhes-Matuyama fordulat körülbelül 780 000 évvel ezelőtt következett be. A Föld mezejének egy másik globális megfordulása, az úgynevezett Laschamp-esemény az utolsó jégkorszak idején (41 000 évvel ezelőtt) következett be. Rövid időtartama miatt azonban “kitérésnek” nevezik.
Vándorló állatok
A hosszú vándorlásokat végző állatok a mágneses mezőtől függhetnek útbaigazításként.
Egyes vándorló állatok a mező intenzitása alapján ismerik meg a helyüket. A mező által keltett cirkadián ritmusok miatt ismerik az időt. A vándorló állatok mágneses térképpel a fejükben születnek, ami lehetővé teszi számukra, hogy nagy távolságokat is biztonságosan bejárjanak. A mágneses mező érzékelésének képessége a mágneses részecskéknek köszönhető. Más állatoknak egy gyökpár-mechanizmuson alapuló kémiai iránytűjük van.
Képek gyerekeknek
-
A Föld mezejének számítógépes szimulációja a megfordulások közötti normál polaritású időszakban. A vonalak mágneses mezővonalakat ábrázolnak, kék színűek, amikor a mező a középpont felé mutat, és sárgák, amikor távolabb. A Föld forgástengelye középen és függőlegesen helyezkedik el. A vonalak sűrű csomói a Föld magjában vannak.
-
Háttér: mágneses obszervatóriumokból származó nyomvonalak, amelyek egy 2000-es mágneses vihart mutatnak. Földgömb: az obszervatóriumok helyét és a vízszintes mágneses intenzitást μ T-ben megadó kontúrvonalakat mutató térkép.
-
Esztimált deklinációs kontúrok évenként, 1590-től 1990-ig (a variáció megtekintéséhez kattintson).
-
Változások a virtuális axiális dipólusmomentumban a legutóbbi megfordulás óta.
-
A Coriolis-erő által tekercsekbe szervezett vezető folyadék mozgása és a mozgás által létrehozott mágneses tér közötti kapcsolatot szemléltető ábra.
-
A Föld mágneses terének rövid hullámhosszú jellemzőinek modellje, amelyet a litoszféra anomáliáinak tulajdonítanak.
Vélemény, hozzászólás?