НачалоНаука и природаЗащо Земята има магнитни полюси?

Защо Земята има магнитни полюси?

Дата:

Свързани публикации

Кои са признаците за обезводняване при децата

Осигуряването на достатъчно течности всеки ден е ключово за...

Наддаването на тегло зависи от антидепресанта

Хората, които приемат антидепресанти, често наддават значително на тегло....

Земята е уникална в слънчева система поради редица причини: Това е единствената планета с годна за дишане кислородна атмосфера, покрита е с течна вода и е единственото небесно тяло (за което знаем), което крие живот. Често пренебрегвана характеристика, която прави нашата планета специална обаче, е, че това е единственото скалисто тяло във вътрешната слънчева система със силни магнитни полюси – вашият компас би бил безполезен на Марс.

Но откъде идват тези стълбове и какво правят? За да отговорим на тези въпроси, нека започнем с едно пътуване до центъра на нашата планета.

Ядрото на Земята е разделено на два слоя: твърдо вътрешно ядро ​​и външно ядро ​​от разтопен метал. И двата слоя са направени от коктейл от магнитно желязо и никел, с няколко щрихи от по-леки елементи, като кислород, силиций и сяра.

Вътрешното ядро ​​е изключително плътно и горещо, като гигантски нажежен мрамор. Но външното ядро ​​е течно и се върти около тази твърда маса със собствен конвективен ток. Това е тази постоянна конвекция, която генерира земното магнитно поле, Джон Тардуногеофизик от университета в Рочестър в Ню Йорк, каза пред Live Science.

Свързани: Ами ако магнитното поле на Земята изчезне?

Тъй като топлината от вътрешното ядро ​​непрекъснато се излъчва във външното ядро, тя среща материал, охладен от тектонична активност на плочите. Този цикъл задвижва конвекцията, пораждайки така нареченото геодинамо, което създава магнитното поле.

Други планети, като Марс и Венера, нямат магнитни полета, отчасти защото липсват тектоника на плочите. Доказателствата сочат, че тези планети някога може да са имали самоподдържащи се геодинамо но че те изчезнаха по неизвестни причини. Меркурий наистина има слабо магнитно поле, но е така само 1,1% по-силен от този на Земята и не прави много, за да предпази планетата от слънчевата радиация.

Докато течният метал във външното ядро ​​на Земята тече, неговото движение и високото съдържание на желязо карат планетата да действа като огромен двуполюсен магнит с един отрицателно зареден полюс и един положително зареден полюс. Около 80% от магнитното поле на Земята е организирано по този начин, но останалите 20% са недиполярни; вместо да образува паралелни ленти от магнитна сила, има определени региони, където полето се завихря и завихря, като се държи „като метеорологични модели, които се носят наоколо“, каза Тардуно.

Тези неправилни модели създават странни петна в магнитното поле – места като Южноатлантическа аномалия, голям участък от Атлантическия океан, където интензитетът на земната магнитосфера спада драматично. Изследователите смятат това „вдлъбнатина“ в магнитното поле възниква от необичайна тектонична активност под Африка. Райони като Южноатлантическата аномалия са очарователни, но също така и тревожни поради няколко причини.

„Магнитосферата е като защитна обвивка,“ Джошуа Файнберг, геолог, който специализира в палеомагнетизма в Университета на Минесота, каза пред Live Science. Той помага да се отклонят огромни количества опасна слънчева радиация от Земята, действайки като световен слой слънцезащитен крем. В райони, където магнитосферата е слаба, изтичат допълнителни дози радиация, което потенциално допринася за по-високи нива на рак на кожата.

„Друга грижа е ефектът върху сателитите“, каза Тардуно. Изблици на радиация от слънцето, наречени изхвърляне на коронална маса може да нокаутира сателити и други космически кораби, ако не са екранирани от магнитното поле на Земята. Това може да има катастрофални последици за телекомуникациите, достъпа до интернет и GPS услугите в райони, засегнати от аномалии.

Южноатлантическата аномалия може да е на 11 милиона години, според статия от 2020 г., публикувана в списанието PNASи може да е свързано с друг планетарен феномен на магнитното поле: обръщане на полюсите.

Историята на магнитното поле на Земята е написана в древни потоци лава и дълбоководни седименти. Тези видове скалисти материали са богати на магнитни метални фрагменти, като малки парчета желязо, които се ориентират по линиите на магнитното поле. „В крайна сметка това първоначално подравняване се заключва в седиментите и ние получаваме тези дълбоки записи за това как е било ориентирано магнитното поле на Земята“, каза Фейнберг.

От тези записи учените знаят, че магнитните полюси на нашата планета се преместват с времето. В момента географският северен полюс е около 310 мили (500 километра) далеч от съответния му магнитен полюс (което технически е магнитен юг в момента). И приблизително на всеки 300 000 години полюсите внезапно се обръщат, обръщайки магнитния север и юг, според НАСА.

Палеогеомагнитният запис обаче показва пълното обръщане на полюсите не се е случвало от около 780 000 години. Някои изследователи смятат, че това означава, че ние сме за флип — и че силата на Южноатлантическата аномалия може да показва, че е близо.

Ако полюсите се обърнат, магнитното поле на Земята ще намалее до 20% сила, вероятно за векове. Подобно събитие би хвърлило настоящата ни глобална комуникационна система в хаос. Други проучвания обаче сочат това обръщане не е неизбежно.

Така или иначе, каза Фейнберг, изучаването на вътрешността на нашата планета и палеогеомагнитния запис ще ни помогне да разберем сложното взаимодействие между магнитосферата и живота на Земята – и вероятно ще ни помогне да се подготвим за бъдеща промяна.

Последни публикации

ВАШИЯТ КОМЕНТАР

Моля, въведете коментар!
Моля, въведете името си тук