Zemlja ima Zemljino magnetsko polje zahvaljujući kojoj smo još uvijek živi. Ovo se magnetsko polje proteže od unutrašnjosti planeta prema van i u svemir gdje se susreće sa sunčevim vjetrom. Poznato je i pod nazivom geomagnetsko polje, a dato je prema količini metala koja se nalazi u jezgri, posljednjoj od slojevi Zemlje.
U ovom ćemo članku vidjeti važnost Zemljinog magnetskog polja, njegovo podrijetlo, funkciju i ono što se trenutno s njim događa.
Što je
Kao da je to vrsta magneta koju imamo unutar našeg planeta. Magnetsko polje generira vrsta električnih struja koje proizlaze iz takozvanih konvekcijskih struja koje postoje u jezgri Zemlje. Te se električne struje javljaju jer se u jezgri nalazi velika količina metala poput željeza i nikla. Proces u kojem se odvijaju konvekcijske struje naziva se geodinamičkim.
Znanost već dugo proučava magnetsko polje ove Zemlje. Jezgra Zemlje veličine je oko dvije trećine mjeseca. To je oko 5.700 Celzijevih stupnjeva, pa je željezo gotovo jednako vruće kao i površina samog Sunca da postoji pritisak koji vrše ostali slojevi Zemlje, možemo vidjeti da željezo nije tekuće. Vanjska jezgra je još 2.000 km debeo sloj koji se sastoji od željeza, nikla i drugih metala koji su u tekućem stanju. To je zato što je tlak u vanjskoj jezgri niži, pa visoke temperature uzrokuju rastaljenje metala.
Razlike u temperaturi, tlaku i sastavu unutar vanjske jezgre uzrokuju takozvane konvekcijske struje rastopljenog metala. Kad hladnija, gušća tvar tone, toplija, manje gusta tvar počinje se dizati. To je isto što se događa sa zračnim masama u atmosferi. Također to moramo računati, efekt koriolisa zbog rotacijskog kretanja zemlje također djeluje. Kao rezultat, stvaraju se vrtlozi koji miješaju rastopljene metale.
Kako nastaje
Neprekidno kretanje tekućine sastavljene od željeza u većini je ono što generira električne struje koje, pak, stvaraju magnetska polja. Električno nabijeni metali prolaze kroz ta magnetska polja i nastavljaju stvarati vlastite električne struje. Na taj se način ciklus nastavlja. Kompletni i samodostatni ciklus naziva se geodinamičkim.
Coriolisova sila uzrokuje spiralu koja uzrokuje da se mnoga magnetska polja poravnaju u istom smjeru. Kombinirani učinak svih ovih linija magnetske sile stvara magnetsko polje koje obavija Zemlju.
Kada govorimo o sloju Zemlje ili atmosfere koji ima veze sa Zemljinim magnetskim poljem, govorimo o magnetosferi. To je područje atmosfere koje se nalazi izvana, okružuje planet, a koje je u potpunosti kontrolirano Zemljinim magnetskim poljem. Oblik magnetosferi daje sunčev vjetar koji udara o površinu. Ovaj solarni vjetar sabija dio magnetosfere, uzrokujući širenje suprotne strane. Ovo veliko širenje poznato je kao "magnetski rep".
Sunčev vjetar je aktivnost naše glavne zvijezde, Sunca. Ovaj solarni vjetar je opterećen zračenjem koje, ako uđe u našu atmosferu, mogao globalno nanijeti ozbiljnu štetu telekomunikacijskim sustavima. Bila bi to katastrofa za tehnološko doba u kojem živimo. GPS bi propao, nije bilo telefonskog pokrivanja, radio valova ili televizije itd. Stoga smo zahvaljujući postojanju magnetosfere zaštićeni.
Karakteristike Zemljinog magnetskog polja
Analizirat ćemo karakteristike ovog magnetskog polja koje je znanost otkrila tijekom godina i s tisućama studija o njemu.
- Intenzitet magnetskog polja je najmanji u blizini ekvatora, a najveći na polovima.
- Vanjska granica je magnetopauza.
- Magnetosfera djeluje dinamično pod djelovanjem sunčevog vjetra. Ovisno o svojoj aktivnosti, može se više komprimirati na jednu, a proširiti na drugu, koja se naziva magnetski rep.
- Sjeverni i južni magnetski pol nisu isto što i geografski polovi. Na primjer, između magnetskog i zemljopisnog sjevernog pola postoji oko 11 stupnjeva odstupanja.
- Smjer polja polako se mijenja i znanstvenici proučavaju njegovu promjenu smjera. Pokret se ubrzavao 40 kilometara godišnje.
- Postoje razni geološki zapisi koji su proučavani zahvaljujući određenim mineralima s morskog dna, koji to govore magnetsko polje potpuno je obrnuto stotinama puta u posljednjih 500 milijuna godina. U ovoj inverziji polovi bi bili na suprotnim krajevima, tako da ako bismo koristili konvencionalni kompas, on ne bi usmjeravao prema sjeveru, već prema jugu.
Važnost magnetskog polja
Kako biste mogli uvidjeti važnost magnetskog polja, objasnit ćemo koje funkcije ono vrši i što je za njegovo posjedovanje oko našeg planeta. Ona nas štiti od štete koju solarni vjetar može prouzročiti, kao što smo već spomenuli. Zahvaljujući ovoj magnetosferi solarni vjetar možemo percipirati kroz neke vrlo atraktivne pojave poput polarna svjetlost. Ovaj odnos s aurorama poziva nas da otkrijemo kako Zemljino magnetsko polje stvara aurora borealis, spektakularan fenomen.
Ovo magnetsko polje također je odgovorno za to što imamo atmosferu, kao što je objašnjeno u našem članku o struktura atmosfere. Atmosfera je ono što nas štiti od Sunčevih sunčevih zraka i održava temperaturu pogodnu za život. Bez njega bi se temperature kretale od 123 stupnja do -153 stupnja. Također treba napomenuti da tisuće životinja, uključujući vrste kao što su ptice i kornjače, koriste magnetsko polje za navigaciju i orijentaciju tijekom svog razdoblja migracije. Ovaj fenomen je ključan za mnoge vrste, a njegovo proučavanje može nas dovesti do boljeg razumijevanja važnost Zemljinog magnetskog polja.
