میدان مغناطیسى زمین همانند پوست پیاز کره خاکى ما را در برگرفته است. توفان هاى خورشیدى آن را مورد حمله قرار داده و موجب بروز توفان هاى الکتریکى در آن مى گردند. این توفان ها نیز متعاقباً بر روى سیستم هاى الکتریکى زمین اثر مى گذارد. اگر چه میدان مغناطیسى زمین کره خاکى ما را از توفان هاى خورشیدى و تشعشعات فضایى حفظ مى کند اما متاسفانه این میدان مغناطیسى به تدریج در حال ضعیف ترشدن بوده و عواقب حاصل از آن مایه نگرانى کارشناسان امر است.

 نخستین خبری که ماهیت میدان مغناطیسی زمین را آشکار ساخت!

در دهه 80 میلادی رسانه هاى گروهى از وقوع انفجارات شدید در خورشید (در منظومه شمسى) خبر داده و متذکر شدند در اثر این انفجارات، تشعشعات خطرناکى وارد جو زمین شده و ذرات الکتریکى باردار آن براى همگان مضر خواهد بود. در این گزارش ها از قطع ارتباطات رادیویى در سراسر جهان، از کار افتادن ماهواره ها و سیستم هاى برق رسانى سخن مى رفت. این نگرانى ها همه به حق بودند. پس از انفجارهاى شدید خورشیدى که 14 سال پیش صورت گرفتند ابرى از ذرات باردار پرانرژى ( این ذرات باردار در زبان فیزیکدانان، پلاسما نامیده مى شود) با قدرتى 1700 بار بیشتر از روزهاى معمولى، به سوى سیاره ما وزیدن گرفت. در آن زمان دانشمندان از این بیم داشتند که اگر توفان حاصل از این ذرات پر انرژى به میدان مغناطیسى زمین برسند، در میدان مغناطیسى، شدت جریان الکتریکى آنچنان زیاد خواهد بود که تقریباً تمامى فیوزهاى سیستم هاى الکتریکى از کار خواهند افتاد. خوشبختانه این فاجعه عظیم به وقوع نپیوست. تنها برخى از فرکانس هاى رادیویى دچار اشکال پخش شدند و کار بعضى از ماهواره ها به صورت موقت و از روى احتیاط متوقف شد.

 میدان مغناطیسی سپر دفاعی نامریی

کارشناسان به این نتیجه رسیدند که میدان مغناطیسى زمین، سپر دفاعى نامریى ما در برابر توفان هاى خورشیدى و تشعشعات فضایى بوده است. با این وجود نقش پروتون ها و ذرات آلفا در این تشعشعات و همچنین نقش میدان مغناطیسى زمین هنوز هم معماهاى بسیارى را در خود نهفته دارند.
اما اصولاً چرا کره زمین از دو قطب مغناطیسى برخوردار است؟ چه چیزى باعث مى شود که زمین همانند یک میله مغناطیسى عظیم، آن طور که همه ما آ ن را از کلاس هاى درس فیزیک مى شناسیم، عمل کند؟ چرا عقربه یک قطب نما همیشه جهت شمال و جنوب مغناطیسى را بر روى زمین نشان مى دهد؟ (این مسئله هزاران سال پیش توسط چینى ها 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.
متخصصان رشته هاى 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 تائید 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 مى کند، در ماده مذاب قشر بیرونى هسته زمین که کلاً از آهن تشکیل شده است تولید مى شود. در این قشر، جریان هایى به وجود مى آیند که بر اثر چرخش کره زمین شکلى مارپیچ به خود مى گیرند. آزمایش هاى انجام گرفته نشانگر آنند که این جریان هاى مارپیچ، واقعاً یک میدان مغناطیسى را به وجود مى آورند. میدان مغناطیسى درونى زمین بر جریان هاى الکتریکى خارجى در یونسفر جو زمین اثر گذاشته و به این ترتیب در برابر توفان هاى خورشیدى و تشعشعات زیان آور ذرات الکتریکى نقش حفاظ را بازى مى کند.

البته این میدان مغناطیسى همانند میدان مغناطیسى زمین که دائماً ضعیف تر مى شود، از یک ثبات دائمى برخوردار نیست. علاوه براین، بررسى سنگ هاى کره زمین نشان مى دهد که پس از بروز یک چنین ضعفى در میدان مغناطیسى زمین، تقریباً هر 750 هزار سال یک بار، محل قطب هاى شمال و جنوب مغناطیسى تغییر مى کند. اما براساس محاسبات کنونى این تغییر محل قطب هاى 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 وهواى کره زمین تغییر خواهد کرد یا اینکه اصولاً بقاى حیات بر روى کره خاکى ما با خطر مواجه مى شود، هنوز مشخص نیست.

آرشیو نظرات

نوشته شده توسط در یکشنبه سیزدهم آذر 1390 ساعت 15:39 موضوع مغناطیس | لینک ثابت

باور غلط :

شمال و جنوب مغناطيسي کره زمين، درست در شمال و جنوب جغرافيايي کره زمين قرار دارند.

مي دانيم که زمين يک ميدان مغناطيسي دارد. زيرا عقربه قطب نما، هرگاه مانعي براي چرخش نداشته باشد، در هر موقعيتي در جهت خاصي قرار مي گيرد. اگر در جهت شمالي که عقربه قطب نما نشان مي دهد سفر کنيم،

سرانجام به جايي مي رسيم که قطب شمال مغناطيسي زمين ناميده مي شود.

با اين حال تقريباً 1600 کيلومتر با قطب شمال جغرافيايي زمين که بر محور چرخش زمين واقع است، فاصله خواهيم داشت. قطب شمال جغرافيايي نقطه اي بر سطح زمين است که با وجود چرخش زمين، ساکن است. همه اين مطالب در خصوص ناحيه قطب جنوب نيز صادق است.

پيش از توضيح علت وجود ميدان مغناطيسي در زمين، ملاحظات زير را بايد در نظر داشته باشيم:

1. در حال حاضر، قطب شمال مغناطيسي در شمال شرقي کانادا واقع است. اما هميشه در آنجا نبوده است،  بلکه به نحوي تقريباً نامنظم در اطراف قطب شمال جغرافيايي در گردش بوده است.
2. علاوه بر اين، زمين شناسان با کاوش در صخره هاي زيرزميني که شامل کاني هاي مغناطيسي است، به شواهدي دست يافته اند مبني بر اينکه:
3.  
   قطبيت ميدان مغناطيسي زمين، بارها در هر يک از 9 دوران 6/3 ميليون سال گذشته، معکوس شده است.
   وقتي کاني هاي مغناطيسي در صخره ها از حالت مايع متبلور مي شوند، اجزاي مغناطيسي آن ها، در حين تبلور، با ميدان مغناطيسي زمين در يک رديف قرار مي گيرند. وقتي چنين صخره هايي در زير زمين يافت مي شوند، خاصيت مغناطيسي شان جهت ميدان مغناطيسي زمين را هنگام تشکيل اين صخره ها نشان مي دهد.
4.  
5. براي ميدان مغناطيسي پايدار زمين هيچ گونه توضيح کاملي ارائه نشده است، اما دست کم مي توانيم اين احتمال را رد کنيم که منبعي از «آهن رباي طبيعي» در شمال شرقي کانادا مدفون است.
6. اگر چنين چيزي حقيقت داشت، توضيح تغييرات مشاهده شده در موضع قطب هاي مغناطيسي زمين، تغييراتي که فقط در يک دوره چند صد ساله در صدها کيلومتر اندازه گيري شده است، ناممکن بود.

تصوري کلي در اين باره وجود دارد که دست کم توضيح مختصري از ميدان مغناطيسي زمين به دست مي دهد.

هر جا که ذرات باردار در يک حرکت دوراني جريان پيدا مي کنند، ميدان مغناطيسي ايجاد مي شود. اگر ذرات بارداري درون زمين وجود داشته باشد، با چرخش زمين طبيعتاً در يک حرکت دوراني قرار مي گيرند. شايد، درون هسته خارجي مايع زمين، جريان هاي گرداني برقرار است که ميدان هاي مغناطيسي منفردي توليد مي کنند و ميدان کلي، جمع جبري اين ميدان هاي منفرد است.

شق ديگر اين است:

 که لايه هاي متفاوت زمين و يا عرض هاي جغرافيايي متفاوت، با سرعت هاي اندک متفاوتي مي چرخند و حرکتي نسبي ميان ذرات باردار زمين به وجود مي آورند. اين فرايند نيز مي توانيد يک ميدان مغناطيسي ايجاد کند.

ميدان مغناطيسي زمين را مي توان با خطوطي تجسم کرد که ظاهراً از قطب شمال مغناطيسي بيرون مي آيند و به قطب جنوب مغناطيسي بر مي گردند. اين خطوط فرضي اند، اما دلالت بر جهتي دارند که اگر قطب نما در مکان معيني بر چنين خطي قرار گيرد، آن جهت را نشان مي دهد. بر ذره بارداري که در اين ميدان مغناطيسي حرکت کند نيرويي وارد مي آيد که بر اين خطوط مغناطيسي عمود است و ذره باردار را در مسيري دايره اي بر گرد زمين به حرکت در مي آورد. به اين ترتيب به نظر مي رسد که زمين بعضي از ذرات باردار سريع گسيل يافته از خورشيد را در دام مي اندازد.

دو ناحيه چنبره اي شکل از ذرات پر انرژي، به نام کمربند هاي وان آلن ، در ارتفاع هاي 3200 کيلومتري و 16000 کيلومتري استوا قرار دارند.

نواحي بالاي قطب ها نسبتاً خالي از اين ذرات به دام افتاده اند.

آرشیو نظرات

نوشته شده توسط در یکشنبه سیزدهم آذر 1390 ساعت 15:36 موضوع مغناطیس | لینک ثابت

 امروزه آشكار شده است كه الكتریسیته و مغناطیس به مقدار زیاد به یكدیگر مرتبط ‌اند اما این رابطه تا قرن نوزدهم كشف نشده بود. پیشینه مغناطیس با تمدنهای باستان در آسیای صغیر شروع شد.

   در منطقه‌ای از آسیای صغیر به نام مگنزیا، سنگ‌ها و صخره‌هایی یافت شدند كه می‌توانستند به یكدیگر نیرو وارد كنند.

  به‌واسطه محلی كه این سنگ‌ها پیدا شدند، به آن ها مگنت گفته می‌شود.