Nasza planeta ma pole magnetyczne. Jest znany pod nazwą pole geomagnetyczne. Wśród różnych warstwy atmosfery znajdujemy warstwę, która jest tą, która obejmuje całe pole magnetyczne Ziemi. Ta warstwa nosi nazwę magnetosfera. O tym jest dzisiejszy artykuł. Porozmawiamy o tym, czym jest magnetosfera, do czego służy i do czego jest przydatna.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o magnetosferze, to jest twój post.
Co to jest magnetosfera
Jak gdybyśmy mówili o magnesie znajdującym się w centrum naszej planety, pole magnetyczne Ziemi działa poprzez prądy elektryczne. Prądy elektryczne są wytwarzane przez tak zwane prądy konwekcyjne, które mają miejsce w zewnętrzne jądro planety. W tym zewnętrznym rdzeniu znajdujemy duże stężenie żeliwa, które przemieszcza się w całej przestrzeni z powodu różnicy w gęstości. Te prądy konwekcyjne występują również w płaszczu Ziemi i są odpowiedzialne za ruch kontynentów.
Wbrew temu, co myślisz, w wewnętrznym jądrze ziemi panuje wyższa temperatura. Gdyby nie ciśnienie materiałów, żelazo byłoby całkowicie stopione. Jednak nie jest to spowodowane ciśnieniem spowodowanym siłą grawitacji. Dlatego w rdzeniu zewnętrznym położonym w warstwie o grubości 2000 kilometrów tak zawiera stopione żelazo, nikiel i inne małe stężenia innych metali w stanie ciekłym. Mając mniejsze ciśnienie niż inne materiały, można je znaleźć w stanie stopionym.
Różnice między temperaturą, ciśnieniem i składem rdzenia są przyczyną prądów konwekcyjnych. Ponieważ materia, która jest zimniejsza, a zatem gęstsza, tonie, materia cieplejsza unosi się. Jest też wezwanie siła Coriolisa co jest wynikiem wirowania Ziemi, który powoduje wirowanie w tej mieszaninie stopionego metalu. Z tego powodu wewnątrz planety wytwarzane są prądy elektryczne, które wytwarzają pola magnetyczne.
To naładowane metale przechodzą przez te pola i wytwarzają własne prądy elektryczne. Ten cykl, który jest samowystarczalny, jest znany jako cykl geodynamiczny.
Główne cechy
Kiedy już wiemy, jak powstaje ziemskie pole magnetyczne, możemy zobaczyć, że to magnetosfera kontroluje pole magnetyczne Ziemi. Kształt tej magnetosfery zależy od działania wiatru słonecznego w każdym momencie. Wiatr słoneczny powoduje, że przeciwna strona rozszerza się na odległości, które są w przybliżeniu tysiąc razy większe niż promień odległości między słońcem a ziemią. Ten duży obszar magnetosfery jest znany jako ogon magnetyczny.
Intensywność pola magnetycznego nie jest taka sama na wszystkich szerokościach geograficznych Ziemi. Na przykład natężenie jest najniższe na równiku, a najwyższe na biegunach. Zewnętrzna granica magnetosfery, podobnie jak w przypadku innych warstw atmosfery, nazywana jest magnetopauzą. Można powiedzieć, że struktura magnetosfery jest dość dynamiczna. Dzieje się tak, ponieważ zależy to w dużej mierze od aktywności wiatru słonecznego. Bieguny magnetyczne to nie to samo, co bieguny geograficzne. Jest między nimi różnica około 11 stopni. Istnieje wiele badań, które odkryli naukowcy, dotyczących zmiany kierunku pola magnetycznego. Obecna orientacja północy magnetycznej wynosi ponad 600 mil od miejsca, w którym znajdowała się na początku XIX wieku. Stwierdzono również, że ich prędkość wzrosła o 40 mil rocznie.
Istnieją liczne zapisy geologiczne, zwłaszcza dotyczące orientacji skał, które pokazują, że to pole magnetyczne zostało całkowicie odwrócone kilkaset razy w ciągu ostatnich 500 milionów lat. Podczas każdej inwersji bieguny magnetyczne znajdują się zwykle na przeciwnych końcach planety. Spowodowałoby to, że konwencjonalny kompas wskazywałby biegun południowy zamiast północnego.
Znaczenie magnetosfery
Jak wspomnieliśmy wcześniej, istnieje aktywność słońca zwana wiatrem słonecznym. Ten wiatr słoneczny to nic innego jak strumień cząstek naładowanych radioaktywną energią pochodzącą ze słońca. Dzięki istnieniu magnetosfery możemy dostrzec ten wiatr słoneczny bez szkody dla naszego życia. Zwykle widzimy ten wiatr słoneczny jako zorzę polarną i burze geomagnetyczne. Gdyby nie ta warstwa, mogłaby uszkodzić wszystkie nasze systemy komunikacyjne, takie jak satelity i systemy fal radiowych. Gdyby w ziemskim polu magnetycznym nie mielibyśmy atmosfery, a zatem temperatury na Ziemi zmieniałyby się w podobny sposób, jak na powierzchni Księżyca. To jest do powiedzenia, w zakresie temperatur od 123 do 153 stopni.
Istnieje wiele zwierząt, takich jak ptaki i żółwie, które mają zdolność wykrywania pola magnetycznego Ziemi i używania go do nawigacji w okresach migracji. Ma również duże znaczenie w badaniach geologów w badaniu struktur podziemnych skał. Geodeci to poszukiwacze złóż ropy naftowej, gazu czy minerałów i dzięki temu polu magnetycznemu mogą je łatwiej znaleźć. Ponieważ paliwa te są podstawą energii ziemskiej dla ludzi, możemy dostrzec znaczenie magnetosfery.
Podsumowując krótko, możemy powiedzieć, że pole magnetyczne jest niezbędne, aby planeta mogła podtrzymywać życie.
Zmienność pola magnetycznego Ziemi
To pole magnetyczne ma niewielkie wahania w okresie 24 godzin. Zmiana dotyczy głównie kierunku, w którym wskazuje kompas. Różnica ta jest zauważalna tylko w jednej dziesiątej wątroby, a całkowita intensywność jest zaburzona tylko o 0,1%.
Chociaż nie zawsze działają w ten sam sposób, wariacje magnetyczne mają określone wzorce. Główny wzorzec to korelacja, która istnieje z filtrem przeciwsłonecznym i trwa średnio jedenaście lat.
Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom dowiesz się więcej o magnetosferze i jej znaczeniu dla życia na planecie.