Магнітне поле Землі

Магнітне поле Землі схоже на магнітне поле гігантського постійного магніту, нахиленого на кут в 11 градусів до осі її обертання. Але тут існує нюанс, суть якого полягає в тому, що температура Кюрі для заліза становить всього 770 ° C, тоді як температура залізного ядра Землі значно вище, і тільки на його поверхні становить близько 6000 ° C. При такій температурі наш магніт не зміг би утримати свою намагніченість. Значить, оскільки ядро ​​нашої планети не магнітне, земний магнетизм має іншу природу. Отже, звідки ж береться магнітне поле Землі?

Як відомо, магнітні поля оточують собою електричні струми, тому є всі підстави припускати, що циркулюють в розплавленому металевому ядрі струми – це і є джерело земного магнітного поля. Форма магнітного поля Землі дійсно подібна магнітному полю витка зі струмом.

Величина виміряного на поверхні Землі магнітного поля – близько половини Гаусса, при цьому силові лінії як-би виходять з планети з боку південного полюса і входять в її північний полюс. При цьому по всій поверхні планети магнітна індукція змінюється від 0,3 до 0,6 Гаусс.

Практично наявність у Землі магнітного поля пояснюється динамо-ефектом, що виникає від циркулюючого в її ядрі струму, але це магнітне поле не є завжди постійним у напрямку. Зразки скельних порід, взяті в одних і тих же місцях, але мають різний вік, відрізняються напрямком намагніченості. Геологи повідомляють, що за останні 71 мільйон років магнітне поле Землі розгорталося 171 раз!

Хоча детально динамо-ефект не вивчений, обертання Землі виразно грає важливу роль в генерації струмів, які, як передбачається, є джерелом магнітного поля Землі.

Зонд «Mariner 2», який досліджував Венеру, виявив, що у Венери такого магнітного поля немає, хоча в її ядрі, як і в ядрі Землі, міститься досить заліза.

Розгадка полягає в тому, що період обертання Венери навколо своєї осі дорівнює 243 дням на Землі, тобто динамо-генератор Венери обертається в 243 рази повільніше, а цього не достатньо щоб зробити реальний динамо-ефект.

Взаємодіючи з частинками сонячного вітру, магнітне поле Землі породжує умови для виникнення поблизу полюсів так званих полярних сяйв.

Північна сторона стрілки компаса – це магнітний північний полюс, який завжди орієнтується у напрямку до географічного північного полюсу, практично що є магнітним південним полюсом. Адже, як відомо, протилежні магнітні полюси взаємно притягуються.

Проте, просте запитання: «як Земля отримує своє магнітне поле?» – досі не має однозначної відповіді. Зрозуміло, що генерація магнітного поля пов’язана з обертанням планети навколо своєї осі, бо Венера з подібним складом ядра, але обертається в 243 рази повільніше, не має вимірного магнітного поля.

Здається правдоподібним, що від обертання рідини металевого ядра, що становить основну частку цього ядра, виникає картина обертового провідника, що створює динамо-ефект і працює подібно до електричного генератора.

Конвекція в рідини зовнішньої частини ядра призводить до її циркуляції по відношенню до Землі. Це означає, що електропровідний матеріал переміщається щодо магнітного поля. Якщо він виявляється заряджений завдяки тертю між шарами в ядрі, то цілком можливий ефект витка зі струмом. Такий струм цілком в змозі підтримувати магнітне поле Землі. Масштабні комп’ютерні моделі підтверджують реальність цієї теорії.

У 50-ті роки, в рамках стратегії «холодної війни», судна ВМС США буксирували чутливі магнітометри по дну океану, в той час вони шукали спосіб виявлення радянських підводних човнів. В ході спостережень з’ясувалося, що магнітне поле Землі коливається в межах 10% по відношенню до магнетизму безпосередньо порід морського дна, що мали протилежний зміст намагніченості. Вийшла картина розворотів, що відбувалися до 4 мільйонів років тому, це було підраховано калій-аргоновим археологічним методом.

Андрій повну

Ссылка на основную публикацию