Žemės magnetinis laukas
Žemės magnetinis laukas - tai Žemę supantis magnetinis laukas. Kartais jis vadinamas geomagnetiniu lauku.
Žemės magnetinį lauką sukuria Žemės ir jos branduolio sukimasis. Jis saugo Žemę nuo kenksmingų dalelių kosmose. Laukas yra nestabilus ir Žemės istorijoje dažnai keitėsi. Žemei sukantis abi branduolio dalys juda skirtingu greičiu ir manoma, kad dėl to aplink Žemę susidaro magnetinis laukas, tarsi joje būtų didelis strypinis magnetas.
Magnetinis laukas sukuria magnetinius polius, kurie yra arti geografinių polių. Kompasas naudoja geomagnetinį lauką kryptims nustatyti. Daugelis migruojančių gyvūnų taip pat naudojasi šiuo lauku, kai kiekvieną pavasarį ir rudenį keliauja didelius atstumus. Magnetiniai poliai apsikeičia vietomis magnetinio apsisukimo metu.
Charakteristikos
Žemės geomagnetinis laukas susidaro dėl dviejų priežasčių. Magnetiniam laukui susiformuoti svarbūs konvekciniai judesiai Žemės centre esančiame skystojo laidumo branduolyje. Kai konvekciniai judesiai vyksta kartu su elektros srovėmis aplink Žemę, sukuriamas magnetinis laukas. Magnetinį lauką palaiko Žemės sukimasis. Dėl konvekcinių judesių ir elektros srovių sąveikos susidaro dinamo efektas.
Magnetinio lauko intensyvumas didžiausias ties magnetiniais poliais, kur jis yra vertikalus. Laukas silpniausias prie pusiaujo, kur jis yra horizontalus. Magnetinio lauko intensyvumas matuojamas gausais.
Pastaraisiais metais magnetinio lauko stiprumas sumažėjo. Per pastaruosius dvidešimt dvejus metus magnetinio lauko stiprumas sumažėjo vidutiniškai 1,7 %. Kai kuriose lauko srityse jo stiprumas sumažėjo iki 10 %. Spartus lauko stiprumo mažėjimas yra ženklas, kad magnetinis laukas gali keistis. Apsisukimas gali įvykti per ateinančius kelis tūkstančius metų. Įrodyta, kad magnetinių polių judėjimas susijęs su mažėjančiu magnetinio lauko stiprumu.
Geomagnetinis apsisukimas yra tada, kai šiaurinis ir pietinis magnetiniai poliai apsikeičia vietomis. Per visą Žemės istoriją tai įvyko keletą kartų. Magnetinis apsisukimas įvyksta lauko stiprumui pasiekus nulį. Kai stipris vėl pradės didėti, jis didės priešinga kryptimi, todėl magnetiniai poliai apsikeis. Laikas, per kurį įvyksta magnetinio lauko apsisukimas, nežinomas, bet gali trukti iki dešimties tūkstančių metų. Žemės magnetiniai posūkiai užfiksuoti uolienose, ypač bazalte. Mokslininkai mano, kad paskutinis geomagnetinis apsisukimas įvyko prieš 780 000 metų.
Magnetosfera
Magnetosferą sukuria magnetinis laukas. Tai aplink Žemę esanti sritis, kuri veikia kaip skydas nuo kenksmingų Saulės vėjo dalelių. Magnetosferą sudaro daug skirtingų sluoksnių ir struktūrų, o Saulės vėjas formuoja kiekvieną iš šių sluoksnių. Saulės vėjo ir magnetosferos sąveika taip pat lemia Šiaurės ir Pietų pašvaistės atsiradimą. Magnetosfera labai svarbi apsaugant Žemę nuo Saulės audrų, kurios padidina Saulės vėjo aktyvumą. Saulės audros gali sukelti geomagnetines audras, kurios kartais turi rimtų padarinių Žemei.
Plotai tarp šiaurės ir pietų magnetinių polių yra magnetinio lauko linijos. Šios linijos palieka Žemę iš vertikalaus pietų taško ir vėl įeina į ją per vertikalų šiaurės tašką. Šie du vertikalūs taškai vadinami magnetinio pasinėrimo poliais. Magnetinio pasinėrimo poliai paprastai vadinami magnetiniais poliais. Magnetiniai poliai kerta Žemę dviejuose taškuose. Šiaurės magnetinis polius kerta Žemę 78,3 šiaurės platumos ir 100 vakarų ilgumos taške. Dėl to šiaurinis magnetinis polius yra poliariniame rate. Pietų magnetinis polius kerta Žemę 78,3 pietų platumos ir 142 rytų ilgumos taške. Pietų magnetinis polius yra Antarktidoje. Magnetiniai poliai taip pat yra stipriausių magnetinių laukų vieta.
Šiame paveikslėlyje pavaizduota magnetosfera, blokuojanti Saulės vėją.
Šiaurės magnetinio poliaus judėjimas. Tikimasi, kad jis praeis netoli šiaurės geografinio ašigalio ir toliau keliaus į Sibirą
Žemės magnetiniai poliai
Kaip ir kiti magnetiniai laukai, Žemės magnetinis laukas turi magnetinius polius.
Šiaurės magnetinis ašigalis - tai taškas Žemės šiaurinio pusrutulio paviršiuje, kuriame planetos magnetinis laukas nukreiptas vertikaliai žemyn. Yra tik viena vieta, kur tai vyksta, netoli geografinio šiaurės ašigalio (bet atskirai nuo jo).
Jo atitikmuo pietų pusrutulyje yra pietinis magnetinis ašigalis. Kadangi Žemės magnetinis laukas nėra tiksliai simetriškas, linija, nubrėžta iš vieno į kitą, neina per geometrinį Žemės centrą.
Šiaurės magnetinis ašigalis laikui bėgant juda dėl Žemės branduolio magnetinių pokyčių. 2001 m. jis buvo netoli Elsmyro salos Kanados šiaurėje, 81°18′ šiaurės platumos 110°48′ vakarų ilgumos / 81,3° šiaurės platumos 110,8° vakarų ilgumos / 81,3; -110,8 (Magnetic North Pole 2001). Manoma, kad nuo 2015 m. ašigalis pasislinko į rytus už Kanados teritorinių pretenzijų į Arktį ir yra 86°18′ šiaurės platumos 160°00′ vakarų ilgumos / 86,3° šiaurės platumos 160,0° vakarų ilgumos / 86,3; -160,0 (Magnetic North Pole 2012 est).
Žemės šiaurės ir pietų magnetiniai poliai taip pat vadinami magnetinio pasinėrimo poliais, nes tuose taškuose magnetinio lauko linijos yra vertikaliai pasinėrusios.
Migruojantys gyvūnai
Ilgai migruojantys gyvūnai gali būti priklausomi nuo magnetinio lauko kaip orientyro.
Kai kurie migruojantys gyvūnai žino savo buvimo vietą pagal lauko intensyvumą. Jie žino laiką dėl lauko sukeliamų cirkadinių ritmų. Migruojantys gyvūnai gimsta su magnetiniu žemėlapiu galvoje, kuris leidžia jiems saugiai migruoti didelius atstumus. Jų gebėjimą jausti magnetinį lauką lemia magnetinės dalelės. Kiti gyvūnai turi cheminį kompasą, pagrįstą radikalų porų mechanizmu.
Klausimai ir atsakymai
K: Koks yra Žemės magnetinis laukas?
Atsakymas: Žemės magnetinis laukas - tai Žemę supantis magnetinis laukas, kuris kartais vadinamas geomagnetiniu lauku.
K: Kas sukuria Žemės magnetinį lauką?
A: Žemės magnetinį lauką sukuria Žemės sukimasis ir Žemės branduolys.
K: Kokią funkciją atlieka Žemės magnetinis laukas?
A: Žemės magnetinis laukas saugo Žemę nuo kenksmingų dalelių kosmose.
K: Kiek stabilus yra Žemės magnetinis laukas?
A: Žemės magnetinis laukas yra nestabilus ir Žemės istorijoje dažnai keitėsi.
K: Kaip susidaro Žemės magnetinis laukas?
A: Manoma, kad Žemės magnetinis laukas susidaro dėl skirtingo dviejų branduolio dalių greičio, kai Žemė sukasi, todėl magnetinis laukas susidaro taip, tarsi jos viduje būtų didelis strypinis magnetas.
K: Ką sukuria magnetiniai poliai?
A: Žemės magnetinio lauko kuriami magnetiniai poliai yra netoli geografinių polių.
K: Kokią paskirtį turi Žemės magnetinis laukas?
A: Geomagnetinį lauką naudoja kompasai krypčiai nustatyti ir daugelis migruojančių gyvūnų, kai kiekvieną pavasarį ir rudenį jie keliauja didelius atstumus. Magnetiniai poliai apsikeičia vietomis magnetinio apsisukimo metu.
