Jordens magnetfält

Egenskaper

Jordens geomagnetiska fält skapas på grund av två saker. De konvektiva rörelserna i den flytande ledande kärnan i jordens centrum är viktiga för att skapa magnetfältet. När de konvektiva rörelserna uppstår tillsammans med de elektriska strömmarna runt jorden skapas magnetfältet. Jordens rotation är det som håller magnetfältet uppe. Samspelet mellan de konvektiva rörelserna och de elektriska strömmarna skapar en dynamoeffekt.

Magnetfältets intensitet är störst nära de magnetiska polerna där det är vertikalt. Fältets intensitet är svagast nära ekvatorn där det är horisontellt. Magnetfältets intensitet mäts i gauss.

Magnetfältet har minskat i styrka under de senaste åren. Under de senaste 22 åren har fältet minskat med i genomsnitt 1,7 %. I vissa delar av fältet har styrkan minskat med upp till 10 %. Den snabba minskningen av fältets styrka är ett tecken på att magnetfältet kan vara på väg att vända. Omvändningen kan ske under de närmaste tusen åren. Det har visat sig att de magnetiska polernas förflyttning är relaterad till magnetfältets minskande styrka.

En geomagnetisk omvändning är när den norra och södra magnetiska polen byter plats. Detta har inträffat några gånger under jordens historia. Den magnetiska vändningen sker efter att styrkan i fältet nått noll. När styrkan börjar öka igen kommer den att öka i motsatt riktning, vilket orsakar en omkastning av de magnetiska polerna. Hur lång tid det tar för magnetfältet att genomgå en omvändning är okänt, men kan pågå i upp till tiotusen år. Jordens magnetiska omkastningar finns registrerade i stenar, särskilt i basalt. Forskarna trodde att den senaste geomagnetiska omkastningen inträffade för 780 000 år sedan.

Magnetosfären

Magnetosfären skapas av magnetfältet. Det är området runt jorden som fungerar som en sköld mot de skadliga partiklarna i solvinden. Magnetosfären har många olika lager och strukturer, och solvinden formar vart och ett av dessa lager. Samspelet mellan solvinden och magnetosfären är också orsaken till att norr- och sydljusen uppstår. Magnetosfären är mycket viktig för att skydda jorden mot solstormar som ökar solvindsaktiviteten. Solstormar kan orsaka geomagnetiska stormar som ibland har allvarliga konsekvenser för jorden.

Områdena mellan de magnetiska nord- och sydpolerna är de magnetiska fältlinjerna. Dessa linjer lämnar jorden från den vertikala punkten i söder och återinträder genom den vertikala punkten i norr. Dessa två vertikala punkter kallas för magnetiska dipoler. De magnetiska dykpolerna kallas vanligen för de magnetiska polerna. De magnetiska polerna skär jorden i två punkter. Den norra magnetiska polen skär jorden vid 78,3 nordlig latitud och 100 västlig longitud. Detta placerar den norra magnetiska polen i polcirkeln. Den sydliga magnetiska polen skär jorden på 78,3 sydlig latitud och 142 östlig longitud. Detta innebär att den södra magnetiska polen ligger i Antarktis. Det är också vid de magnetiska polerna som magnetfälten är starkast.

Den här figuren visar magnetosfären som blockerar solvinden som orsakas av solen.


Förflyttning av den magnetiska nordpolen. Den förväntas passera nära den geografiska nordpolen och fortsätta sin väg mot Sibirien.

Jordens magnetiska poler

Liksom andra magnetfält har jordens magnetfält magnetiska poler.

Den nordliga magnetiska polen är den punkt på ytan av jordens norra halvklot där planetens magnetfält pekar vertikalt nedåt. Det finns bara en plats där detta sker, nära (men skilt från) den geografiska nordpolen.

Dess motsvarighet på södra halvklotet är den sydliga magnetiska polen. Eftersom jordens magnetfält inte är exakt symmetriskt går en linje från den ena till den andra inte genom jordens geometriska centrum.

Nordpolen flyttas med tiden på grund av magnetiska förändringar i jordens kärna. År 2001 låg den nära Ellesmere Island i norra Kanada på 81°18′N 110°48′W / 81.3°N 110.8°W / 81.3; -110.8 (Magnetic North Pole 2001). År 2015 tros polen ha flyttats österut bortom det kanadensiska arktiska territoriet till 86°18′N 160°00′′W / 86.3°N 160.0°W / 86.3; -160.0 (Magnetic North Pole 2012 est).

Jordens nordliga och sydliga magnetiska poler är också kända som magnetiska doppoler, med hänvisning till den vertikala "dipp" som magnetfältlinjerna har vid dessa punkter.

Flyttande djur

Djur som vandrar långa sträckor kan vara beroende av magnetfältet som en vägvisare.

Vissa vandringsdjur vet var de befinner sig genom intensiteten i fältet. De vet vad klockan är på grund av den cirkadiska rytm som fältet ger upphov till. Vandringsdjur föds med en magnetisk karta i huvudet som gör att de kan vandra långa sträckor på ett säkert sätt. Deras förmåga att känna av magnetfältet beror på magnetiska partiklar. Andra djur har en kemisk kompass som bygger på en radikalparmekanism.