Магнитное поле Земли

Магнитное поле Земли и проблема источников энергии.

Описание геомагнитного поля. Большинство людей считают магнитное поле Земли просто свойством, полезным для навигации. Те, кто помнит школьные опыты с железными опилками, могут представить себе, что земное поле очень похоже на поле стержневого магнита. И действительно, в довольно точном приближении магнитное поле на поверхности Земли напоминает поле сильного стержневого магнита (т. е. диполя), находящегося в центре Земли и ориентированного грубо вдоль ее оси вращения.
Магнитное поле земли фото астрономия  направлено с северного полюса к южному
Поскольку земное ядро состоит, вероятно, в основном из железа, можно было бы подумать, что твердое внутреннее ядро действует как постоянный магнит. Однако вопрос этот оказывается не столь простым по нескольким причинам, которые излагаются ниже.
а)    Температура ядра несомненно выше температуры Кюри при низком давлении для всех известных магнитных сплавов или минералов. Выше этой температуры (обычно 500-800°С) твердые материалы теряют свою постоянную намагниченность.
б)    Хотя поле Земли приблизительно соответствует полю диполя, имеются и значительные расхождения. Как впервые показал Гаусс (около 1835 г.), существует малая недипольная составляющая, которая включает, по-видимому, случайное сочетание многих максимумов и минимумов для амплитуд этой компоненты. Недипольное поле можно было бы интерпретировать как результат действия постоянного магнита с неоднородной намагниченностью, однако это опровергается следующей группой данных.

Части магнитного поля Земли со временем меняются в пространстве и по интенсивности

Фото астрономия - Линии магнитного поля Земли и при смены полюсов.в)    Как дипольная, так и недипольная составные части магнитного поля Земли со временем меняются в пространстве и по интенсивности. Совокупность всех этих изменений, происходящих в масштабе времени от десятков до тысяч (и даже до миллионов) лет, известна как вековые вариации магнитного поля. Например, направление магнитного поля относительно географических координат медленно меняется, так что штурманы морских и воздушных кораблей должны вносить поправки в показания компаса. Поправка, называемая склонением, относится к условно горизонтально установленной стрелке компаса и связана только с горизонтальной составляющей магнитного поля. Однако меняется и наклонение (т.е. угол пересечения силовых линий с поверхностью; , измеряемое с помощью магнитной стрелки, которая может менять свой наклон в вертикальной плоскости.

Изменения поля, происходящие на всей поверхности Земли

Изменения поля, происходящие на всей поверхности Земли, являются результатом изменений ориентировки и силы как дипольной, так и недипольной составляющих магнитного поля. Отмечаются два вида наложенных друг на друга отклонений от поля простого осевого диполя. 1) Дипольное поле ориентировано не по оси вращения, а наклонено на небольшой (обычно < 12°), но меняющийся угол. Когда этот угол меняется, магнитные полюсы как бы «раскачиваются» относительно географических полюсов, хотя в среднем поле остается осевым и дипольным. Такое «качание» диполя-главная причина вековых вариаций, наблюдавшихся в течение нескольких последних столетий. В отдельных местах дипольное поле усиливается или ослабляется в результате присутствия недипольной составляющей.

Чтобы продлить наблюдения магнитного поля земли в глубь геологического времени,

Чтобы продлить наблюдения магнитного поля в глубь геологического времени, проводится изучение палеомагнетизма («ископаемой» намагниченности) древних горных пород. Применение этого метода возможно потому, что многие породы приобретают некоторую постоянную намагниченность в том поле, которое существует во время их образования. Например, богатые железом минералы базальтовой лавы, проходя при остывании через свою температуру Кюри, должны намагничиваться. Это означает, что породы могут сохранить до нынешнего дня свидетельства о характере древнего намагничивающего поля. Указанное свойство горных пород используют путем отбора образцов ориентированного керна из скважин, пробуренных на том или ином обнажении, и последующих магнитных измерений в лаборатории, выполняемых с целью определения палео- полюсов.

В прошлом магнитное поле много раз полностью меняло направление

В результате применения этого метода при изучении разреза лав, накопившихся за миллионы лет, было обнаружено, что в прошлом магнитное поле много раз полностью меняло направление, т. е. испытывало инверсии. Например, северные палеополюсы становились южными и наоборот. Палеомагнитные данные об инверсиях для последних 80 млн. лет Если говорить о еще более раннем времени, то представляется, что инверсии происходили на значительных отрезках геологической истории (более подробно см. в работе Мак-Элхинни . Кроме того, заметно меняется и напряженность поля, особенно в периоды инверсий, когда эта напряженность минимальна. Ясно, что магнитное поле Земли-это очень изменчивая и динамичная система во всех масштабах времени, система, которая существовала на протяжении большей части истории Земли и не связана с постоянной намагниченностью вещества в ядре. Как же тогда генерируется в ядре это магнитное поле?

Магнитное поле земли фильм:

    Похожие статьи из категории: Планета Земля, Строение Земли
  • Сегрегация элементов

    Сегрегация элементов: некоторые геохимические правила Многие геологические процессы, такие, как выветривание, осадконакопление, метаморфизм и частичное плавление, непрерывно отделяют одни химические элементы от других в ходе циклического преобразования горных пород. Например, […]

  • Планетарное нагревания

    Причина планетарного нагревания Причина планетарного на гревания, когда аккреция уже завершена,-радиоактивный распад. В разделе были изложены данные о том, что в первичной Солнечной туманности присутствовали, вероятно, сравнительно короткоживущие радиоактивные изотопы, […]

  • Геологическая история земли

    Эта статья  посвящена истории наших знаний о Земле и ее недрах Эта статья  посвящена истории наших знаний о Земле и ее недрах. На протяжении всей многовековой истории науки человечество располагало […]

  • Происхождение планеты земля

    Рождение планеты, ее строение Солнце и планеты конденсировались из облака, или туманности, состоящей из газа и пыли. Важную роль для формирования этих представлений играют метеориты, поскольку считается, что они характеризуют […]

  • Внутри планеты земля

    Сведения о внутренних областях Земли Сведения о внутренних областях Земли мы получаем прежде всего от сейсмологии- науки, теснее всех связанной с земными недрами. Землетрясения порождают волны, которые, прежде чем выйти […]