Zemljino magnetno polje

Zemljino magnetno polje je magnetni dipol čiji je jedan pol u blizini geografskog sjevernog pola, a drugi u blizini južnog pola. Zamišljena linija koja bi spajala magnetne polove zaklapa sa Zemljinom osom rotacije ugao od približno 11,3°.

Magnetosfera štiti površinu zemlje od nabijenih čestica solarnog vjetra

Zemljino magnetno polje

Magnetni polovi

Još uvijek ne postoji opće prihvaćena teorija o postanku tj. uzrocima Zemljinog magnetizma. Promjene položaja polova zajedno s promjenom jačine magnetnog polja ukazuju da se polje vjerovatno generiše u vanjskom jezgru, a ne u čvrstoj kori ili plaštu. Vjeruje se da ta strujanja stvaraju magnetno polje, te je u tom slučaju jezgro električni provodnik, što indirektno ukazuje na metalni sastav jezgra.

Promjene magnentih polova

Pedesetih godina 20. vijeka počelo se sve više saznavati o promjenjivosti smjera magnetnih silnica tj. o geomagnetnoj reversnosti. Danas se zna da magnetni polovi zamjenjuju mjesta. Za vrijeme normalne polarnosti (koja je prisutna u naše doba) magnetne silnice izlaze u blizini južnog geografskog pola i vraćaju se u Zemlju u blizini sjevernog geografskog pola. Za vrijeme reverzne polarnosti događa se obratno, magnetne silnice izlaze u blizini sjevernog geografskog pola i vraćaju se u Zemlju u blizini južnog geografskog pola.

Određivanje ranijih promjena

Mnoge stijene u kori sadrže podatke o jačini i smjeru magnetnih silnica tj. o magnetnog polja u vrijeme njihovog formiranja. Većina magmatskih stijena sadrži mineral magnetit koji se, kada se temperatura magme ili lave spusti ispod Curiejeve tačke, može magnetizirati, a samim time se njegove čestice orjentišu u smjeru magnetnih silnica ukazujući na tadašnji položaj sjevernog magnetnog pola. Slično se događa kod taloženja čestica magnetita, ali i nekih drugih minerala željeza kao što je hematit, orjentišu se u talogu u smjeru magmatskih silnica tako da i mnoge sedimentne stijene daju podatke o položaju magnetnih polova u vrijeme njihovog taloženja. Pri tome je važno utvrditi da stijene nisu pretrpjele metamorfozu pri kojoj bi došlo do porasta temperature iznad Curiejeve tačke. Čestice željeznih minerala bi u tom slučaju izgubile svoj magnetizam te pri hlađenju dobile novi tj., orjentisale se prema magnetnom polju u doba njihovog hlađenja.

Uzrok i posljedice

Danas se još uvijek ne zna zbog čega dolazi do promjene magnetnih polova u manje ili više pravilnim vremenskim periodima. Pretpostavlja se da se uzrok nalazi u promjeni smjera konvekcijskih strujanja u vanjskom dijelu jezgra.

Zemljino magnetno polje smanjuje uticaj Sunčevog zračenja. Posebno je važno da znatno smanjuje uticaj smrtonosnog, ultraljubičastog zračenja. Smatra se da bi za vrijeme svake promjene polova taj magnetski štit oko Zemlje nestao, a na što ukazuje nestanak nekih i postanak, zbog mutacije, novih vrsta istovremeno s promjenom magnetskih polova.

Proteklih decenija su određivanja magnetnih polova rađena u stijenama različite starosti širom svijeta pa se razvila zasebna disciplina nazvana paleomagnetizam. Otkriveni su brojni periodi normalne i reverzne polarnosti kroz geološku prošlost. Mnogo podataka o geomagnetskoj reversnosti je dobiveno iz slojeva lave u kojima je otkrivena direktno suprotna orijentacija magnetita. Takvi slojevi lave su posebno važni jer se mogla utvrditi njihova apsolutna starost. Na osnovu takvih brojnih podataka pretpostavlja se da se promjena položaja magnetnih polova događa u prosjeku oko svakih 500 000 godina. Tako je utvrđeno da današnja, normalna polarnost traje već oko 700 000 godina što je nešto više od prosjeka.

Paleomagnetska istraživanja su osim toga ukazala na drugačije međusobne položaje kontinenata kroz geološku prošlost pa su tako dala veliki doprinos razvoju teorije o tektonici ploča.

Geomagnetne anomalije

Jačina magnetnog polja nije svugdje jednaka na Zemljinoj površini. Kao i kod gravitacije, odstupanja od prosječne vrijednosti nazivaju se magnetnim anomalijama. Anomalije se utvrđuju instrumentom magnetometar. Magnetometar se može na kopnu prenositi vozilom ili vući brodom iznad morskog dna. Mjerenja se mogu obavljati i iz letjelica.

Geomagnetske anomalije utiču na mjerenje kompasom jer nastaje deklinacija tj. igla kompasa ne pokazuje smjer sjevernog magnetnog pola, nego je za određeni broj stepeni otklonjena prema istoku ili zapadu. Deklinacija na Zemljinoj površini jako varira. Linije koje prolaze kroz tačke na površini Zemlje s istom deklinacijom zovu se izogone.

Za anomalije prisutne na širokom, regionalnom području se vjeruje da su uzrokovane promjenama u konvekcijskom strujanju vanjskog dijela jezgra. Anomalije na malim, lokalnim područjima mogu ukazivati na promjenu vrste stijena što je onda vezana za količinu minerala magnetita u stijeni i/ili na određenu geološku strukturu. Pozitivne magnetske anomalije pokazuju veću jačinu magnetnog polja,a negativne magnetske anomalije na nižu jačinu magnetnog polja od regionalnog prosjeka.

Vanjski linkovi

• http://www.phy6.org/earthmag/demagint.htm (en)