Erdmagnetfeld

Das Erdmagnetfeld ähnelt dem Magnetfeld eines riesigen Permanentmagneten, der in einem Winkel von 11 Grad zur Rotationsachse geneigt ist. Es gibt jedoch eine Nuance, deren Kern darin besteht, dass die Curie-Temperatur für Eisen nur 770 ° C beträgt, während die Temperatur des Eisenkerns der Erde viel höher ist und nur auf seiner Oberfläche etwa 6000 ° C beträgt. Bei einer solchen Temperatur wäre unser Magnet nicht in der Lage, seine Magnetisierung aufrechtzuerhalten. Da der Kern unseres Planeten nicht magnetisch ist, hat der Erdmagnetismus eine andere Natur. Woher kommt also das Erdmagnetfeld?

Wie Sie wissen, sind Magnetfelder von elektrischen Strömen umgeben, daher gibt es allen Grund anzunehmen, dass die im Kern der Metallschmelze zirkulierenden Ströme die Quelle des Erdmagnetfelds sind. Die Form des Erdmagnetfeldes ähnelt in der Tat dem Magnetfeld einer Stromschleife.

Die Größe des auf der Erdoberfläche gemessenen Magnetfelds beträgt etwa die Hälfte von Gauß, während die Kraftlinien vom Südpol aus vom Planeten zu kommen scheinen und in dessen Nordpol eintreten. Gleichzeitig variiert die magnetische Induktion über die gesamte Oberfläche des Planeten von 0,3 bis 0,6 Gauß.

Praktisch erklärt sich das Vorhandensein eines Magnetfelds auf der Erde durch den Dynamoeffekt, der sich aus dem in seinem Kern zirkulierenden Strom ergibt. Dieses Magnetfeld ist jedoch nicht immer in seiner Richtung konstant. Gesteinsproben, die an denselben Orten, aber unterschiedlichen Alters entnommen wurden, unterscheiden sich in der Magnetisierungsrichtung. Geologen berichten, dass sich das Erdmagnetfeld in den letzten 71 Millionen Jahren 171 Mal entfaltet hat!

Obwohl der Dynamoeffekt nicht im Detail untersucht wurde, spielt die Rotation der Erde definitiv eine wichtige Rolle bei der Erzeugung von Strömen, die die Quelle des Erdmagnetfelds sein sollen.

Die Mariner 2-Sonde, die die Venus untersuchte, stellte fest, dass die Venus kein solches Magnetfeld besitzt, obwohl ihr Kern wie der Erdkern genügend Eisen enthält.

Die Antwort ist, dass die Rotationsperiode der Venus um ihre Achse 243 Tage auf der Erde beträgt, dh der Dynamogenerator der Venus dreht sich 243-mal langsamer, und dies reicht nicht aus, um einen echten Dynamoeffekt zu erzeugen.

Das Erdmagnetfeld interagiert mit Teilchen des Sonnenwinds und schafft Bedingungen für das Auftreten der sogenannten Auroren in der Nähe der Pole.

Die Nordseite der Kompassnadel ist der magnetische Nordpol, der immer auf den geografischen Nordpol ausgerichtet ist, der praktisch der magnetische Südpol ist. Wie Sie wissen, ziehen sich schließlich entgegengesetzte Magnetpole gegenseitig an.

Eine einfache Frage: "Wie bekommt die Erde ihr Magnetfeld?" - hat noch keine eindeutige Antwort. Es ist klar, dass die Erzeugung eines Magnetfelds mit der Rotation des Planeten um seine Achse verbunden ist, da Venus mit einer ähnlichen Zusammensetzung des Kerns, die sich jedoch 243-mal langsamer dreht, kein messbares Magnetfeld aufweist.

Es erscheint plausibel, dass die Rotation der Flüssigkeit des Metallkerns, die den größten Teil dieses Kerns ausmacht, ein Bild eines rotierenden Leiters ergibt, der einen Dynamoeffekt erzeugt und wie ein elektrischer Generator arbeitet.

Die Konvektion in der Flüssigkeit des äußeren Teils des Kerns führt zu seiner Zirkulation in Bezug auf die Erde. Dies bedeutet, dass sich das elektrisch leitende Material relativ zum Magnetfeld bewegt. Wenn es aufgrund von Reibung zwischen den Schichten im Kern aufgeladen wird, ist der Effekt einer Windung mit Strom durchaus möglich. Ein solcher Strom kann das Erdmagnetfeld durchaus unterstützen. Große Computermodelle bestätigen die Realität dieser Theorie.

In den 1950er Jahren schleppten Schiffe der US-Marine im Rahmen der Strategie des Kalten Krieges empfindliche Magnetometer über den Meeresboden, während sie nach einer Möglichkeit suchten, sowjetische U-Boote zu entdecken.Im Verlauf der Beobachtungen stellte sich heraus, dass das Erdmagnetfeld innerhalb von 10% in Bezug auf den Magnetismus der Meeresbodengesteine ​​direkt schwankt, die die entgegengesetzte Magnetisierungsrichtung hatten. Das Ergebnis war ein Bild von Wenden, die vor bis zu 4 Millionen Jahren stattfanden und nach der archäologischen Kalium-Argon-Methode berechnet wurden.