Что такое магнитное поле Земли
Магнитное поле Земли, или геомагнитное — это результат взаимодействия между разными слоями нашей планеты. Оно служит защитным экраном от солнечной радиации и играет решающую роль во многих системах жизнеобеспечения.
Как возникает магнитное поле Земли
Внешнее ядро Земли представляет собой жидкий слой железа и никеля. Движения жидкости обусловлены теплом, исходящим от внутреннего ядра и мантии, а также вращением Земли. Это генерирует электрические токи, которые, в свою очередь, создают магнитное поле.
Ученые считают, что геомагнитное поле образовалось приблизительно 3,5 млрд лет назад.
Значение магнитного поля Земли
Оно защищает планету от космического излучения и солнечного ветра, а также используется для навигации.
Считается, что многие мигрирующие животные, такие как птицы, морские черепахи, бабочки обладают врожденным чувством магнитного поля Земли. Это и помогает им находить дорогу.
Люди тоже используют магнитное поле Земли в навигации. Самый простой прибор — компас. Магнит внутри него направлен вдоль силовых линий поля в направлении северного магнитного полюса. Зная, в какой стороне север, компас и помогает ориентироваться.
Также магнитное поле может применяться для ориентирования под водой и в авиации.
Почему магнитные полюсы не совпадают с географическими
Магнитные полюса обычно расположены ближе к географическим полюсам, чем к геомагнитным. Но почему же они не совпадают?
Положение магнитных полюсов зависит от перемещения масс в ядре Земли и подчиняется собственным законам. Если бы Земля была электрически заряжена, ее магнитное поле порождалось бы круговым движением зарядов. Тогда магнитные полюса совпадали бы с географическими.
Но она электрически нейтральна. Магнитное поле связано с циркуляцией жидкого металла во внешнем ядре и может оказаться где угодно. Однако так как вращение планеты сказывается на потоках вещества в ее ядре, магнитные полюсы, как правило, располагаются недалеко от географических.
Почему магнитные полюсы меняются местами
Магнитное поле Земли не является статичным, и со временем оно меняет свое направление — это явление называется инверсией. Суть его в том, что северный магнитный полюс меняется местами с южным, при этом географические полюсы сохраняют свое положение. Впервые это было замечено в начале XIX века, когда обнаружилось, что стрелки компаса медленно смещаются с течением времени.
На магнитное поле влияют не только внутренние процессы, связанные с ядром и мантией земной коры, но и внешние. Так, его могут исказать волны заряженных частиц, посылаемые солнечными вспышками.
Причем колебания могут сильно различаться в разных регионах и в разное время. В истории Земли магнитные полюсы менялись не раз. Так, последняя смена произошла примерно 42 000 лет назад: всего в течение несколько сотен лет полюсы вернулись в прежнее положение. Но и этого оказалось достаточно, чтобы вызвать резкие изменения климата.
Например, в Северной Европе и на северо-востоке Азии потеплело, а в Северной Америке, напротив, похолодало. Многие виды животных и растений вымерли. Примерно тогда же исчезли неандертальцы.
С 1990-х северный магнитный полюс ускорился в четыре раза и сейчас преодолевает около 65 км в год. Но когда произойдет следующее смещение, ученые могут только предполагать.
