Zemljino magnetno polje: Poreklo, struktura i uticaj na čovečanstvo

Zemljino magnetno polje nije savršeno poravnato sa geografskim severnim i južnim polom.

Razlog za to povezan je sa složenim načinom na koji se magnetno polje stvara u unutrašnjosti planete.

Proces geodinama

Zemljino magnetno polje nastaje u spoljašnjem jezgru procesom koji se naziva geodinamo.

Spoljašnje jezgro je tečni sloj koji se uglavnom sastoji od gvožđa i nikla. Zagreva se pod uticajem unutrašnjeg jezgra i omotača Zemlje.

Toplota pokreće konvekcione struje koje, zajedno sa rotacijom Zemlje, stvaraju složene obrasce kretanja rastopljenog metala.

Kretanje električno provodljivog materijala stvara električne struje, koje zatim proizvode magnetno polje.

Pošto su ova kretanja složena i promenljiva, magnetno polje nije savršeno pravilno niti potpuno stabilno.

Promene magnetnog polja

Zemljino magnetno polje nije nepomično.

Njegova jačina i pravac polako se menjaju tokom vremena. Ova pojava naziva se sekularna varijacija.

Promene nastaju zbog razvoja uslova i promena u kretanju materijala unutar spoljašnjeg jezgra.

Zbog toga se položaj magnetnih polova pomera, pa se oni ne poklapaju sa geografskim polovima.

Geomagnetni polovi i magnetni dip polovi

Važno je razlikovati geomagnetne polove od magnetnih dip polova.

Geomagnetni polovi predstavljaju severni i južni kraj idealizovanog dipolnog magnetnog polja Zemlje.

Magnetni dip polovi su mesta na kojima su magnetne linije usmerene potpuno vertikalno u odnosu na Zemljinu površinu.

Kompas se usmerava prema magnetnom polju, odnosno prema oblasti magnetnih polova, ali se magnetni i geografski sever ne poklapaju potpuno.

Razlika između magnetnih i geografskih polova veoma je važna za navigaciju.

Tradicionalni kompasi, kao i savremeni navigacioni sistemi, moraju uzeti u obzir ovo odstupanje kako bi davali tačne podatke o pravcu.

Pošto se položaj magnetnih polova neprestano menja, navigacioni sistemi moraju redovno da se ažuriraju na osnovu novih merenja magnetnog polja.

Promene jačine i pravca

Zemljino magnetno polje nije stalno, već se tokom vremena menja i po jačini i po pravcu.

Ove promene izazivaju procesi u spoljašnjem jezgru, ali i različiti spoljašnji uticaji.

Geomagnetna sekularna varijacija

Geomagnetna sekularna varijacija odnosi se na dugoročne promene Zemljinog magnetnog polja.

Ovaj izraz obično obuhvata promene koje se odvijaju tokom perioda od jedne godine pa sve do nekoliko hiljada godina.

Sekularna varijacija nastaje zbog složenih procesa u spoljašnjem jezgru, koje proizvodi glavni deo Zemljinog magnetnog polja.

Već početkom 19. veka primećeno je da se igle kompasa polako pomeraju tokom vremena.

Kasnija precizna merenja pokazala su da se promene u jačini i pravcu magnetnog polja dešavaju širom planete.

Uzroci sekularne varijacije

Glavni uzrok je kretanje rastopljenog gvožđa u spoljašnjem jezgru.

Ova kretanja pokreću toplota iz unutrašnjeg jezgra i omotača, kao i rotacija Zemlje.

Zajedno deluju kao dinamo koji stvara električne struje, a one zatim proizvode magnetno polje.

Osobine sekularne varijacije

Geomagnetna sekularna varijacija je nepravilna i složena.

Može se znatno razlikovati u zavisnosti od oblasti i vremenskog perioda.

Na nekim mestima jačina magnetnog polja može da raste, dok se na drugim mestima smanjuje.

Slično tome, položaj magnetnog severnog pola neprestano se menja i pomera.

Uticaj sekularne varijacije

Geomagnetna sekularna varijacija utiče na brojne oblasti ljudske delatnosti.

Mora se uzeti u obzir u navigaciji jer menja magnetnu deklinaciju, odnosno ugao između magnetnog i geografskog severa.

Ona takođe utiče na geofizička istraživanja, satelitske sisteme i druge tehnologije koje zavise od Zemljinog magnetnog polja.

Pored praktičnog značaja, ove promene pružaju važne informacije o unutrašnjoj građi Zemlje i njenoj geološkoj prošlosti.

Kako se proučava?

Geomagnetna sekularna varijacija proučava se pomoću:

• istorijskih zapisa o merenjima kompasom,
• podataka iz magnetnih opservatorija,
• satelitskih merenja,
• magnetnih zapisa sačuvanih u stenama,
• arheoloških materijala.

Proučavanje ovih promena važno je ne samo za navigaciju i tehnologiju, već i za bolje razumevanje dinamike Zemljine unutrašnjosti.

Promene u spoljašnjem jezgru

Zemljino magnetno polje nastaje kretanjem rastopljenog gvožđa u spoljašnjem jezgru.

Dok se tečni metal kreće i meša, nastaju električne struje koje proizvode magnetno polje.

Međutim, ta kretanja nisu stalna. Menjaju se tokom vremena zbog složenih procesa prenosa toplote i dinamike fluida.

Zbog toga se menja i magnetno polje koje proizvode.

Zamena magnetnih polova

Tokom veoma dugih vremenskih perioda, koji mogu trajati stotinama hiljada ili milionima godina, Zemljino magnetno polje može potpuno promeniti orijentaciju.

Ova pojava naziva se geomagnetna inverzija.

Tokom inverzije severni i južni magnetni pol zamene mesta.

Poslednja potpuna promena magnetnih polova dogodila se pre približno 780.000 godina.

Uticaj Sunčeve aktivnosti

Promene Sunčeve aktivnosti takođe mogu uticati na Zemljino magnetno polje.

Sunčeve baklje i koronalna izbacivanja mase mogu poslati velike količine naelektrisanih čestica prema Zemlji.

Kada ove čestice stignu do naše planete, mogu privremeno izobličiti magnetno polje i izazvati poremećaje poznate kao geomagnetne oluje.

Takve oluje mogu uticati na satelite, komunikacione sisteme, električne mreže i navigaciju.

Ostali faktori koji utiču na Zemljino magnetno polje

Na promene Zemljinog magnetnog polja mogu uticati i drugi faktori.

Među njima su:

• kretanje tektonskih ploča,
• promene u raspodeli mase usled topljenja leda,
• porast nivoa mora,
• pojedine ljudske aktivnosti.

Naučnici proučavaju promene Zemljinog magnetnog polja pomoću satelita, opservatorija na površini i analizom starih stena.

Razumevanje ovih promena pomaže nam da saznamo više o unutrašnjosti Zemlje, predvidimo buduće promene magnetnog polja i procenimo njihov mogući uticaj na navigaciju, komunikacije i druge ljudske aktivnosti.

Izvor/ Saznaj više: earth.com

Prijatelji sajta: FIRMA.co.rs

Prijatelji sajta: MojaKompanija.rs