علت وارونه شدن میدان مغناطیسی زمین

بسیاری از زمین شناسان که درباره علت وارون شدن ها بررسی می کنند اکنون معتقدند که میدان  مغناطیسی ضعیفی که بر سطح زمین می سنجیدند آنقدر ضعیف است (که آهنربای نعلی شکل اسباب بازی هم ۱۰۰ برابر از آن نیرومند است) تنها مشتی از خروار است. بخش عمده از فعالیت مغناطیسی زمین در هسته آهنی و نیکلی آن صورت می گیرد. برابر مقبول ترین توضیحی که برای مسئله ارائه شده و به  نظریه دینامو معروف است بخشی از میدان که در هسته زمین کشیده می شود. در نتیجه به طور مستقیم از هسته نمی گذرد بلکه بارها دور هسته پیچیده می شود تا مانند دسته ای از کش های محکم تشکیل خطوط شار نیرومندی را بدهد. بنابراین نظریه جریان همرفتی فلز گداخته که از اعماق هسته بالا می آید. حلقه های کوچکی از این ماده مغناطیسی دور پیچیده را به سطح می راند که از اینجا به فضا امتداد می یابند و تشکیل میدان آشنایی را می دهد که می سنجیم  سپس یک بار دیگر به درون هسته شیرجه می روند و سخت دور هسته پیچیده می شوند. بدین ترتیب میدان خود را نگه می دارند در این فرضیه درباره اینکه چه چیزی ممکن است باعث وارونه شدن میدان میشود چنین استدلال می شود که طبیعت غیر قابل پیش بینی جریان همرفتی نقش دارد.

اگر در یک نقطه چند حلقه بیشتر از نقطه دیگر جمع شود ذره های میدان که به سطح می رانند در جهت مخالف حلقه می زنند. احتمال دیگر این است که این وارونه شدن ها  به هیچ وجه کاتوره ای و تصادفی نیست و اگر اطلاعات کافی داشتیم می توانستیم آنها را پیشگویی کنیم و شاید بر هم کنش های الکترو مغناطیسی مایع جوشان درون زمین چندان پیچیده اند که وارونگی تصادفی به نظر نمی رسد. اگر چنین باشد شاید روزی دانشمندان بتوانند به ما بگویند که وارونگی بعدی چه هنگام رخ می دهد اما اکنون تنها کاری که می توانیم بکنیم این است که قطب نماهایمان را تماشا کنیم و حدس بزنیم در دل گداخته زمین چه می گذرد.

برگرفته از سابت آپسیس

زمین و خاصیت آهنربایی آن

میدان مغناطیسی زمین

دانشمندان با پیدایش آهنربا پس از گذشت زمان کوتاهی پی بردند که کره زمین نیز خاصیت آهنربایی دارد تا آنجا که نام قطب های آهنربا را بر اساس نام قطب های زمین نام گذاری کردند. به دنبال آن برای اولین بار در سال ۱۶۰۰ میلادی توسط گیلبرت؛ زمین به عنوان یک آهنربای بزرگ معرفی شد. ویلیام گیلبرت فیزیک دان انگلیسی در زمان الیزابت یکم نخستین کسی بود که ثابت کرد زمین خود دارای جاذبه مغناطیسی است و همانند یک آهنربای عظیم عمل می کند او طی آزمایش هایی متوجه شد که عقربه  مغناطیسی  علاوه بر حرکت افقی دارای حرکت عمودی نیز بوده و  نوک آن  برحسب دوری و نزدیکی از قطب شمال بالا یا پایین می رود او بعد از ۱۷ سال مطالعه؛ رساله زمین یک آهنربای بزرگ  را به رشته تحریر درآورد که امروز این نظریه به طریق علمی ثابت شده و مورد تائید قرار گرفته است. مغناطیس زمین دارای میدان نامنظمی است که نسبت به زمان تغییر می کند و شدت ثابت و پایانی ندارد به طوری که از یک قرن پیش تا به حال شدت میدان مغناطیس زمین ۵ در صد کاهش یافته است. با توجه به اصول الکترو مغناطیس می توان قبول کرد که رابطه ای میان نیروی الکتریسیته مورد بحث و میدان مغناطیسی زمین موجود باشد زیرا به موجب تئوری های الکتریسیته همواره پیرامون جریانهای الکتریکی را میدان مغناطیسی فرا گرفته است در یک نیروگاه برقی یک موتور و یک دینام وجود دارد که موتور دینام را می چرخاند و دینام نیز نیروی برقی که تولید می کند موتور را به حر کت وا می دارد در زمین چنین سیستمی وجود ندارد و ناگزیر باید پذیرفت که یک نیروی دیگری محرک این سیستم باشد می دانیم که اختلاف فراوانی میان توده مذاب مرکزی زمین و سیم پیچ یک دینام وجود دارد ولی درهرحال نیروی مؤثری لازم است تا فعل و انفعالات بالا را در مرکز زمین پدید آورد تحقیقات این طور نشان می دهد که منبع انرژی احتمالاً حرکت مداری میان لایه مذاب توده مرکزی و  هسته توده مذبور است که محتملا به صورت جامد است بر اساس اصول گرما برقی (ترموالکتریک  وقتی محل اتصال دو جسم را که از نظر ترکیب شیمیایی متفاوت هستند مانند سیم آهنی و مس متناوباً حرارت دهیم در آن نیروی الکتریسیته پدید می آید بر اساس همین اصل احتمالاً میان لایه توده مذاب مرکزی زمین و هسته جامد آن که از دو جنس شیمیایی متفاوت هستند و هر دو تحت تأثیر گرمای درونی زمین قرار گرفته اند جریان الکتریسیته پدید می آید و در پیرامون خود میدان  مغناطیسی عظیمی ایجاد می کند و همین میدان است که نه تنها به پوسته سطحی کره زمین منتقل می گردد بلکه به شعاع هزاران کیلومتر در فضا گسترده شده و مگنتوسفر یا کره مغناطیس زمین در فضا به وجود می آورد و همین کره است که نقش سپر محافظ زمین را در برابر تشعشعات کیهانی بر عهده دارد. برای دلیل وجود خاصیت مغناطیسی در کره زمین نظریه های متفاوتی از آغاز شناخت آن تاکنون ارائه شده است و حتی بعضی ها می گفتند خاصیت مغناطیسی کره زمین  تحت تأثیر کره های دیگر است اما آخرین نظریه این خاصیت را به مواد مذاب داخل کره زمین مربوط می داند.

برگرفته از سایت آپسیس