منو
 کاربر Online
862 کاربر online

زمینه و خاصیت مغناطیسی کره زمین

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > زمین شناسی > زمین شناسی فیزیکی
علوم طبیعت > فیزیک > الکتریسیته و مغناطیس > مغناطیس
(cached)

مقدمه

با پیدایش آهنربا ، پس از گذشت زمان کوتاهی پی بردند که کره زمین نیز خاصیت آهنربایی دارد؛ تا آنجا که نام قطبهای آهنربا را را بر اساس نام قطبهای زمین نامگذاری کردند. به دنبال آن ، برای اولین در سال 1600 میلادی ، توسط «گیلبرت» زمین به عنوان یک آهنربای بزرگ معرفی شد. برای دلیل وجود خاصیت مغناطیسی در کره زمین ، نظریه‌های متفاوتی از آغاز شناخت آن تا کنون ارائه شده است و حتی بعضی می‌گفتند، خاصیت مغناطیسی کره زمین ، تحت تأثیر کره‌های دیگر است. اما آخرین نظریه ، این خاصیت را به مواد مذاب داخل کره زمین مربوط می‌داند. در هر نقطه‌ای در نزدیکی سطح زمین ، عقربه مغناطیسی آویزان از رشته یا واقع روی یک نقطه به ترتیب خاصی سمتگیری می‌کند (تقریبا در جهت شمال به جنوب). این واقعیت مهم به این معنا است که زمین میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند، مطالعه میدان مغناطیسی زمین برای مقاصد عملی و علمی از اهمیتی اساسی برخودار است.



تصویر




خاصیت مغناطیسی کره زمین

یکی از ویژگیهای مهم کره زمین ، وجود خاصیت آهنربایی در آن است و مانند این است که درون کره زمین آهنربای بسیار بزرگی قرار داده شده است و تا کنون ، نظریه‌های گو ناگونی برای علت آن ارائه شده است. آخرین نظریه این است که درون کره زمین ، مواد مذاب در حال حرکت وجود دارد و بیشتر این مواد ، از جنس آهن و نیکل هستند. هنگامی که این مواد حرکت می‌کنند، در اطراف جریانهای الکتریکی ضعیفی بوجود می‌آورند که در مجموع باعث می‌شود کره زمین ، خاصیت آهنربایی پیدا کند و در اطراف کره زمین ، میدان مغناطیسی بوجود می‌آید. ما روی آهنربای بزرگی به نام زمین زندگی می‌کنیم.

چندین سیاره دیگر از سیاره‌های منظومه شمسی نیز ، میدان مغناطیسی دارند که از جمله آنها می‌توان از عطارد و مشتری نام برد. این خاصیت در خورشید و بسیاری ستاره‌های دیگر نیز دیده می‌شود. خاصیت مغناطیسی کره زمین ، نقش بسیار مهمی در جهت یابی کشتیها و هواپیماها دارد . شمال و جنوب مغناطیسی زمین ثابت نیست و در فاصله‌های زمانی ، به میزان قابل ملاحظه‌ای تغییر می‌کند.

مشخصه‌های میدان

پیرامون زمین را میدان مغناطیسی که ماینوتسفر یا مغناطو کره نامیده می‌شود احاطه نموده است. مغناطو کره توسط دو عامل مشخص می‌شود: انحراف مغناطیسی و شیب مغناطیسی.انحراف مغناطیسی عبارت است از زاویه انحراف عقربه مغناطیسی از نصف النهار جغرافیایی مورد نظر. خطوط واصل نقاط دارای انحراف مغناطیسی مساوی که خطوط هم گوشه نام دارند، در جنوب و شمال قطبین مغناطیسی که مخالف قطبین جغرافیایی است، همگرا می شود. برخی از محققان ، عدم تطابق قطبهای مغناطیسی و جغرافیایی را به توزیع نایکنواخت خشکی و آب در زمین توجیه می‌نمایند.

شیب مغناطیسی عبارت است از زاویه میان عقربه مغناطیسی نسبت به افق (در نیمکره شمالی سر شمالی عقربه و در نیمکره جنوبی عقربه به افق متمایل می شود). ضمن حرکت از استوا به سوی قطبین ، شیب مغناطیس افزایش می یابد. خط واصل نقاط دارای شیب صفر استوای مغناطیسی نام دارد . استوای مغناطیسی ، استوای جغرافیایی را در دو نقطه، یکی با ˚169 طول شرقی و دیگری با ˚23 طول غربی به جنوب و در نیمکره شرقی به شمال منحرف می گردد. در قطبین مغناطیسی شیب به ˚90 می رسد.



تصویر




از زمانهای قدیم ، قطب نماها ، یعنی وسایلی بر اساس استفاده از میدان مغناطیسی زمین برای سمت گیری نسبت به چهار جهت اصلی ، بکار گرفته می‌شدند. قطب نمای مرسوم شامل یک عقربه مغناطیسی و یک صفحه مدرج است و در جهت یابیها کاربرد وسیعی دارد.

از میدان مغناطیسی زمین چه استفاده‌هایی می‌شود؟

در دریانوردی و هوانوردی جدید ، دیگر قطب نمای مغناطیسی تنها وسیله‌ای برای سمت گیری و تعیین مسیر کشتی یا هواپیما نیست. برای این منظور وسایل دیگری نیز وجود دارد. با وجود این ، از اهمیت قطب نمای مغناطیسی به هیچ وجه کاسته نشده است. تمام کشتیها و هواپیماهای امروزی به قطب نمای مغناطیسی مجهزند. زمین شناسان ، شکارچیان و مسافران نیز از قطب نما خیلی استفاده می‌کنند. وجود میدان مغناطیسی زمین انجام پاره‌ای از بررسیهای مهم دیگر را میسر ساخته است. از آن جمله می‌توان از روشهای اکتشاف و مطالعه ذخایر آهن نام برد.

میدان مغناطیسی سپر دفاعی نامرئی

کارشناسان به این نتیجه رسیدند که میدان مغناطیسى زمین ، سپر دفاعى نامرئى ما در برابر توفانهاى خورشیدى و تشعشعات فضایى بوده است. با این وجود نقش پروتونها و ذرات آلفا در این تشعشعات و همچنین نقش میدان مغناطیسى زمین هنوز هم معماهاى بسیارى را در خود نهفته دارند. اما اصولا چرا کره زمین از دو قطب مغناطیسى برخوردار است؟ چه چیزى باعث مى‌شود که زمین همانند یک میله مغناطیسى عظیم ، آنطور که همه ما آ ن را از کلاسهاى درس فیزیک مى‌شناسیم، عمل کند؟ چرا عقربه یک قطب نما همیشه جهت شمال و جنوب مغناطیسى را بر روى زمین نشان مى‌دهد؟ (این مسئله هزاران سال پیش توسط چینیها کشف شد.) شاید بد نباشد توضیح دهیم که حتى تا قرن شانزدهم میلادى هم بسیارى از مردم معتقد بودند که یک کوه عظیم مغناطیسى در شمال زمین وجود دارد.



تصویر

تئوریهای منشأ میدان

متخصصان رشته‌هاى فیزیک و زمین شناسى تنها چند دهه پیش بود که تئورى دیگرى را ارائه کردند و این تئورى تازه ، در انستیتوى تحقیقاتى شهر کارلسروهه مورد تأیید قرار گرفت. طبق این تئورى تقریباً 95 درصد از میدان مغناطیسى زمین از طریق یک ماشین دینام یا در حقیقت ژنراتورى که با کمک اثر مغناطیسى ، انرژى الکتریکى تولید مى‌کند، در ماده مذاب قشر بیرونى هسته زمین که کلاً از آهن تشکیل شده است تولید مى‌شود. در این قشر ، جریانهایى بوجود مى‌آیند که بر اثر چرخش کره زمین شکلى مارپیچ به خود مى‌گیرند. آزمایشهاى انجام گرفته نشانگر آنند که این جریانهاى مارپیچ ، واقعاً یک میدان مغناطیسى را بوجود مى‌آورند. میدان مغناطیسى درونى زمین بر جریانهاى الکتریکى خارجى در یونسفر جو زمین اثر گذاشته و به این ترتیب در برابر توفانهاى خورشیدى و تشعشعات زیان آور ذرات الکتریکى نقش حفاظ را بازى مى‌کند.

البته این میدان مغناطیسى همانند میدان مغناطیسى زمین که دائماً ضعیف‌تر مى‌شود، از یک ثبات دائمى برخوردار نیست. علاوه بر این ، بررسى سنگهاى کره زمین نشان مى‌دهد که پس از بروز یک چنین ضعفى در میدان مغناطیسى زمین ، تقریباً هر 750 هزار سال یک بار ، محل قطبهاى شمال و جنوب مغناطیسى تغییر مى‌کند. اما بر اساس محاسبات کنونى این تغییر محل قطبهاى مغناطیسى زمین حدوداً 500 سال دیگر انجام خواهد گرفت. اینکه علت این پدیده چیست و آیا به این خاطر ، آن طور که برخى از محققان معتقدند، آب و هواى کره زمین تغییر خواهد کرد یا اینکه اصولاً بقاى حیات بر روى کره خاکى ما با خطر مواجه مى‌شود، هنوز مشخص نیست.
مباحث مرتبط با عنوان


تعداد بازدید ها: 62307


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..