Γήινο μαγνητικό πεδίο

Χαρακτηριστικά

Το γεωμαγνητικό πεδίο της Γης δημιουργείται εξαιτίας δύο πραγμάτων. Οι κινήσεις συναγωγής στον υγρό αγώγιμο πυρήνα μέσα στο κέντρο της Γης είναι σημαντικές για τη δημιουργία του μαγνητικού πεδίου. Όταν οι κινήσεις συναγωγής συμβαίνουν με τα ηλεκτρικά ρεύματα γύρω από τη Γη, δημιουργείται το μαγνητικό πεδίο. Η περιστροφή της Γης είναι αυτή που διατηρεί το μαγνητικό πεδίο. Η αλληλεπίδραση μεταξύ των κινήσεων συναγωγής και των ηλεκτρικών ρευμάτων δημιουργεί ένα φαινόμενο δυναμό.

Η ένταση του μαγνητικού πεδίου είναι μεγαλύτερη κοντά στους μαγνητικούς πόλους, όπου είναι κατακόρυφο. Η ένταση του πεδίου είναι ασθενέστερη κοντά στον ισημερινό όπου είναι οριζόντιο. Η ένταση του μαγνητικού πεδίου μετριέται σε gauss.

Η ισχύς του μαγνητικού πεδίου έχει μειωθεί τα τελευταία χρόνια. Τα τελευταία είκοσι δύο χρόνια, το πεδίο μείωσε την ισχύ του κατά 1,7%, κατά μέσο όρο. Σε ορισμένες περιοχές του πεδίου, η ισχύς έχει μειωθεί έως και 10%. Η ταχεία μείωση της ισχύος του πεδίου αποτελεί ένδειξη ότι το μαγνητικό πεδίο μπορεί να αντιστρέφεται. Η αντιστροφή μπορεί να συμβεί μέσα στα επόμενα μερικές χιλιάδες χρόνια. Έχει αποδειχθεί ότι η μετακίνηση των μαγνητικών πόλων σχετίζεται με τη μείωση της ισχύος του μαγνητικού πεδίου.

Γεωμαγνητική αναστροφή είναι όταν ο βόρειος και ο νότιος μαγνητικός πόλος αλλάζουν θέσεις. Αυτό έχει συμβεί μερικές φορές στην ιστορία της Γης. Η μαγνητική αντιστροφή συμβαίνει αφού η ισχύς του πεδίου μηδενιστεί. Όταν η ισχύς αρχίσει να αυξάνεται ξανά, θα αυξηθεί προς την αντίθετη κατεύθυνση, προκαλώντας αντιστροφή των μαγνητικών πόλων. Ο χρόνος που χρειάζεται το μαγνητικό πεδίο για να υποστεί αντιστροφή είναι άγνωστος, αλλά μπορεί να διαρκέσει έως και δέκα χιλιάδες χρόνια. Οι μαγνητικές αντιστροφές της Γης καταγράφονται στα πετρώματα, ιδίως στον βασάλτη. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η τελευταία γεωμαγνητική αναστροφή συνέβη πριν από 780.000 χρόνια.

Μαγνητόσφαιρα

Η μαγνητόσφαιρα δημιουργείται από το μαγνητικό πεδίο. Είναι η περιοχή γύρω από τη Γη που λειτουργεί ως ασπίδα ενάντια στα επιβλαβή σωματίδια του ηλιακού ανέμου. Η μαγνητόσφαιρα έχει πολλά διαφορετικά στρώματα και δομές και ο ηλιακός άνεμος διαμορφώνει κάθε ένα από αυτά τα στρώματα. Η αλληλεπίδραση του ηλιακού ανέμου και της μαγνητόσφαιρας προκαλεί επίσης την εμφάνιση του Βόρειου και του Νότιου Σέλαος. Η μαγνητόσφαιρα είναι πολύ σημαντική για την προστασία της Γης από τις ηλιακές καταιγίδες που αυξάνουν τη δραστηριότητα του ηλιακού ανέμου. Οι ηλιακές καταιγίδες μπορεί να προκαλέσουν γεωμαγνητικές καταιγίδες που μερικές φορές έχουν σοβαρές επιπτώσεις στη Γη.

Οι περιοχές μεταξύ του βόρειου και του νότιου μαγνητικού πόλου είναι οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου. Οι γραμμές αυτές εξέρχονται από τη Γη από το κατακόρυφο σημείο του Νότου και επανέρχονται μέσω του κατακόρυφου σημείου του Βορρά. Αυτά τα δύο κάθετα σημεία ονομάζονται πόλοι μαγνητικής βύθισης. Οι μαγνητικοί πόλοι βύθισης αναφέρονται συνήθως ως μαγνητικοί πόλοι. Οι μαγνητικοί πόλοι τέμνουν τη γη σε δύο σημεία. Ο βόρειος μαγνητικός πόλος τέμνει τη Γη στο γεωγραφικό πλάτος 78,3 Β και στο γεωγραφικό μήκος 100 Δ. Αυτό τοποθετεί τον βόρειο μαγνητικό πόλο στον Αρκτικό Κύκλο. Ο νότιος μαγνητικός πόλος τέμνει τη Γη στο 78,3 Ν γεωγραφικό πλάτος και 142 Α γεωγραφικό μήκος. Αυτό τοποθετεί το νότιο μαγνητικό πόλο στην Ανταρκτική. Οι μαγνητικοί πόλοι είναι επίσης εκεί όπου τα μαγνητικά πεδία είναι τα ισχυρότερα.

Αυτό το σχήμα δείχνει τη μαγνητόσφαιρα να εμποδίζει τον ηλιακό άνεμο που προκαλείται από τον ήλιο.


Μετακίνηση του βόρειου μαγνητικού πόλου. Αναμένεται να περάσει κοντά από το βόρειο γεωγραφικό πόλο και να συνεχίσει την πορεία του προς τη Σιβηρία

Οι μαγνητικοί πόλοι της Γης

Όπως και άλλα μαγνητικά πεδία, το μαγνητικό πεδίο της Γης έχει μαγνητικούς πόλους.

Ο Βόρειος Μαγνητικός Πόλος είναι το σημείο στην επιφάνεια του βόρειου ημισφαιρίου της Γης όπου το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη δείχνει κάθετα προς τα κάτω. Υπάρχει μόνο ένα μέρος όπου συμβαίνει αυτό, κοντά (αλλά σε διαφορά) από τον γεωγραφικό Βόρειο Πόλο.

Ο αντίστοιχος του νότιου ημισφαιρίου είναι ο νότιος μαγνητικός πόλος. Δεδομένου ότι το μαγνητικό πεδίο της Γης δεν είναι ακριβώς συμμετρικό, μια γραμμή που χαράσσεται από τον ένα στον άλλο δεν διέρχεται από το γεωμετρικό κέντρο της Γης.

Ο Βόρειος Μαγνητικός Πόλος μετακινείται με την πάροδο του χρόνου λόγω των μαγνητικών αλλαγών στον πυρήνα της Γης. Το 2001, βρισκόταν κοντά στο νησί Ellesmere στο βόρειο Καναδά στις 81°18′N 110°48′W / 81,3°N 110,8°W / 81,3; -110,8 (Μαγνητικός Βόρειος Πόλος 2001). Από το 2015, ο πόλος θεωρείται ότι έχει μετακινηθεί ανατολικά πέρα από την καναδική εδαφική διεκδίκηση της Αρκτικής, στις 86°18′N 160°00′W / 86.3°N 160.0°W / 86.3; -160.0 (Magnetic North Pole 2012 est).

Ο Βόρειος και ο Νότιος Μαγνητικός Πόλος της Γης είναι επίσης γνωστοί ως Πόλοι Μαγνητικής Βύθισης, αναφερόμενοι στην κατακόρυφη "βύθιση" των γραμμών του μαγνητικού πεδίου στα σημεία αυτά.

Αποδημητικά ζώα

Τα ζώα που κάνουν μεγάλες μεταναστεύσεις μπορεί να εξαρτώνται από το μαγνητικό πεδίο ως οδηγό.

Ορισμένα μεταναστευτικά ζώα γνωρίζουν τις τοποθεσίες τους από την ένταση του πεδίου. Γνωρίζουν την ώρα λόγω των κιρκαδιανών ρυθμών που παράγει το πεδίο. Τα μεταναστευτικά ζώα γεννιούνται με έναν μαγνητικό χάρτη στο κεφάλι τους που τους επιτρέπει να μεταναστεύουν σε μεγάλες αποστάσεις με ασφάλεια. Η ικανότητά τους να αντιλαμβάνονται το μαγνητικό πεδίο οφείλεται στα μαγνητικά σωματίδια. Άλλα ζώα έχουν μια χημική πυξίδα που βασίζεται σε έναν μηχανισμό ριζικού ζεύγους.