Jordets magnetfält är det magnetfält som omger jorden. Det kallas ibland för det geomagnetiska fältet.
Jordets magnetfält skapas av jordens rotation och jordens kärna. Det skyddar jorden mot skadliga partiklar i rymden. Fältet är instabilt och har förändrats ofta under jordens historia. Magnetfältet skapar magnetiska poler som ligger nära de geografiska polerna. En kompass använder det geomagnetiska fältet för att hitta riktningar. Många vandringsdjur använder också fältet när de reser långa sträckor varje vår och höst. De magnetiska polerna byter plats under en magnetisk vändning. när jorden snurrar rör sig de två delarna av kärnan i olika hastigheter och detta tros generera magnetfältet runt jorden och får den att verka ha en stor stavmagnet inuti sig.
Karaktäristik
Den geomagnetiska fältet på jorden skapas på grund av två saker. De konvektiva rörelserna i den flytande ledande kärnan inne i jordens centrum är viktiga för att skapa magnetfältet. När de konvektiva rörelserna uppstår tillsammans med de elektriska strömmarna runt jorden skapas magnetfältet. Jordens rotation är det som håller magnetfältet uppe. Samspelet mellan de konvektiva rörelserna och de elektriska strömmarna skapar en dynamoeffekt.
Intensiteten i magnetfältet är störst nära de magnetiska polerna där det är vertikalt. Intensiteten av fältet är svagast nära ekvatorn där det är horisontellt. Magnetfältets intensitet mäts i gauss.
Magnetfältet har minskat i styrka under de senaste åren. Under de senaste tjugotvå åren har fältet minskat sin styrka med i genomsnitt 1,7 %. I vissa områden av fältet har styrkan minskat med upp till 10 %. Den snabba minskningen av fältets styrka är ett tecken på att magnetfältet kan vara på väg att vända. Omvändningen kan ske under de närmaste tusen åren. Det har visat sig att rörelsen av de magnetiska polerna är relaterad till magnetfältets minskande styrka.
En geomagnetisk vändning är när den nordmagnetiska polen och den sydmagnetiska polen byter plats. Detta har inträffat några gånger under jordens historia. Den magnetiska vändningen sker efter att styrkan i fältet nått noll. När styrkan börjar öka igen kommer den att öka i motsatt riktning, vilket orsakar en omkastning av de magnetiska polerna. Hur lång tid det tar för magnetfältet att genomgå en omkastning är okänt, men det kan ta upp till tiotusen år. Jordens magnetiska omkastningar finns registrerade i stenar, särskilt i basalt. Forskarna trodde att den senaste geomagnetiska omkastningen inträffade för 780 000 år sedan.
Magnetsfären
Magnetsfären skapas av magnetfältet. Det är området runt jorden som fungerar som en sköld mot de skadliga partiklarna i solvinden. Magnetosfären har många olika lager och strukturer, och solvinden formar vart och ett av dessa lager. Samspelet mellan solvinden och magnetosfären är också orsaken till att norr- och sydljusen uppstår. Magnetosfären är mycket viktig för att skydda jorden mot solstormar som ökar solvindsaktiviteten. Solstormar kan orsaka geomagnetiska stormar som ibland har allvarliga konsekvenser för jorden.
De områden som ligger mellan den norra och södra magnetiska polen är de magnetiska fältlinjerna. Dessa linjer lämnar jorden från den vertikala punkten i söder och återinträder genom den vertikala punkten i norr. Dessa två vertikala punkter kallas magnetiska dipoler. De magnetiska dykpolerna kallas vanligen för de magnetiska polerna. De magnetiska polerna skär jorden i två punkter. Den norra magnetiska polen skär jorden vid 78,3 nordlig latitud och 100 västlig longitud. Detta placerar den norra magnetiska polen i polcirkeln. Den sydliga magnetiska polen skär jorden på 78,3 sydlig latitud och 142 östlig longitud. Detta innebär att den magnetiska sydpolen ligger i Antarktis. De magnetiska polerna är också där magnetfälten är starkast.
Jordets magnetiska poler
Norra magnetiska polen
Norra magnetiska polen är den punkt på ytan av jordens norra halvklot där planetens magnetfält pekar vertikalt nedåt. Det finns bara en plats där detta sker, nära (men skilt från) den geografiska nordpolen.
Denna motsvarighet på södra halvklotet är den sydliga magnetiska polen. Eftersom jordens magnetfält inte är exakt symmetriskt går en linje dragen från den ena till den andra inte genom jordens geometriska centrum.
Den nordmagnetiska polen rör sig över tiden på grund av magnetiska förändringar i jordens kärna. År 2001 var den nära Ellesmere Island i norra Kanada vid 81°18′N 110°48′W / 81,3°N 110,8°W. År 2015 tros polen ha flyttats österut bortom det kanadensiska arktiska territoriet till 86°18′N 160°00′′W / 86,3°N 160,0°W.
Jordets nord- och sydmagnetiska poler är också kända som Magnetic Dip Poles, vilket hänvisar till den vertikala ”dippen” av de magnetiska fältlinjerna vid dessa punkter.
Växlingar av jordens magnetfält
Jordet byter faktiskt sina magnetiska poler vart miljonte år (plus eller minus 250 000 år). Före ett byte av magnetfält blir jordens magnetfält svagare och rör sig runt, som en snurrande topp skulle göra innan den faller. Jorden har redan haft hundratals förändringar (flipflops). Forskarna vet detta som ett resultat av studier av magnetism på havsbotten, nära den mellanatlantiska ryggen. Lavan rör sig långsamt ut ur denna spricka (spricka i havsbottnen) och sedan svalnar den med sina järnoxidmolekyler som alla pekar i den nya riktningen för jordens magnetfält. Vi kan titta på detta magnetfältets historia i dag för att se tillbaka på de många vändningarna i det förflutna.
Vändningar sker med intervaller från mindre än 0,1 miljoner år till så mycket som 50 miljoner år. Den senaste geomagnetiska vändningen, kallad Brunhes-Matuyama-omvändningen, inträffade för cirka 780 000 år sedan. En annan global omkastning av jordens fält, kallad Laschamp-händelsen, inträffade under den senaste istiden (för 41 000 år sedan). På grund av dess korta varaktighet kallas den dock för en ”utflykt”.
Migrerande djur
Djur som gör långa vandringar kan vara beroende av magnetfältet som vägledning.
Vissa migrerande djur vet var de befinner sig genom intensiteten i fältet. De känner till tiden på grund av cirkadiska rytmer som fältet ger upphov till. Vandringsdjur föds med en magnetisk karta i huvudet som gör att de kan vandra långa sträckor på ett säkert sätt. Deras förmåga att känna av magnetfältet beror på magnetiska partiklar. Andra djur har en kemisk kompass som bygger på en radikalparmekanism.
Bilder för barn
-
Datorsimulering av jordens fält under en period av normal polaritet mellan omkastningar. Linjerna representerar magnetfältslinjer, blå när fältet pekar mot centrum och gula när det pekar bort. Jordens rotationsaxel är centrerad och vertikal. De täta grupperna av linjer finns inom jordens kärna.
-
Bakgrund: en uppsättning spår från magnetiska observatorier som visar en magnetisk storm år 2000. Globen: Karta som visar observatoriernas placering och konturlinjer som ger horisontell magnetisk intensitet i μ T.
-
Uppskattade deklinationskonturer per år, 1590 till 1990 (klicka för att se variation).
-
Variationer i det virtuella axiella dipolmomentet sedan den senaste vändningen.
-
En schematisk bild som illustrerar förhållandet mellan rörelsen hos en ledande vätska, organiserad i rullar av corioliskraften, och det magnetfält rörelsen genererar.
-
En modell av kortvågiga drag i jordens magnetfält, som tillskrivs litosfäriska anomalier.
Lämna ett svar