Marián Kireš: MAGNETICKÉ POLE ZEME
Vo
vnútri, na povrchu a v priestore okolo Zeme existuje
magnetické pole. Môžeme
sa o tom presvedčiť pohyblivou magnetkou, ktorá na
každom mieste zemského povrchu zaujme určitú polohu.
Existencia geomagnetického poľa sa využívala pri
námorných kompasoch už predtým, ako sa vedelo, že
pôvod tohto poľa je vo vnútri Zeme. Orientáciu
magnetky na sever pripisovali príťažlivosti Polárky.
Prvé vedecké dielo o zemskom magnetizme napísal W.Gilbert
v roku 1600. Autor v tomto diele zhrnul všetky
dovtedy známe poznatky a prišiel k záveru, že Zem je magnetom.
Najprv sa
predpokladalo, že príčinou vzniku geomagnetického
poľa môže byť magnetizácia hornín. Horniny však
strácajú svoj magnetizmus pri teplote vyššej ako je
Curieho teplota. Pre
magnetit má táto teplota hodnotu asi 580°C a
dosiahne sa v hĺbke asi
20km pod povrchom Zeme. Keby však zemská kôra bola do
hĺbky 20 km zložená iba z magnetitu ( prirodzene tomu
tak nie je ), bolo by výsledné magnetické pole oveľa
slabšie ako ho pozorujeme. Magnetické pole pri povrchu
Zeme je asi 40 mT.
V súčasnej
dobe je všeobecne prijatý názor, že vznik
geomagnetického poľa je dôsledkom hydromagnetických
procesov, ktoré prebiehajú v kvapalnom a elektricky
vodivom zemskom jadre. Tekutá hmota, z ktorej sa skladá
zemské jadro je v pohybe. Tento pohyb je vyvolaný
tepelnými a gravitačnými účinkami. V zemskom jadre
teda dochádza k prúdeniu vodivej kvapaliny, ktorá sa
stáva, podobne ako vodič s prúdom, zdrojom
magnetického poľa. Teória vzniku a udržiavania
geomagnetického poľa na tomto princípe sa nazýva teória
hydromagnetického dynama ( HMD ).![](01-2.gif)
Pre názornú predstavu rozloženia magnetického poľa Zeme sa
používa grafická metóda, ktorá sa zakladá na
konštrukcii máp izočiar. Izočiary sú krivky,
ktoré spájajú na mape body s rovnakou hodnotou istej
geomagnetickej veličiny.
Čiary, ktoré spájajú body s rovnakou deklináciou, sa
nazývajú izogóny, čiary s rovnakou hodnotou
inklinácie sú izoklíny. Magnetické
mapy poskytujú obraz charakteru magnetického poľa Zeme. Zostrojujú sa buď pre
jednotlivé oblasti ( štáty, územné celky, ... )
alebo pre celú Zem. Na svetových geomagnetických
mapách vidíme, že izočiary znázorňujú sústavu
čiar, ktoré majú vo svojom priebehu istú
zákonitosť.
Izogóny vychádzajú z jedného bodu Zeme a
končia sa v bode takmer
opačne umiestnenom a majú približne smer poludníkov.
Zbiehajú sa v štyroch bodoch, a to v dvoch na severnej
a v dvoch na južnej pologuli. Dva z nich sú
geografické póly a dva magnetické póly. Na severnej
pologuli je južný magnetický pól v Arktíde, na
južnej pologuli, je severný magnetický pól v
Antarktíde. Spojnica magnetických pólov neprechádza
stredom Zeme.
Izoklíny predstavujú
súbor takmer rovnobežných
čiar v smere geografických šírok. Nulová izoklína
obchádza Zem v blízkosti geografického rovníka a
nazýva sa magnetický rovník. Inklinácia
sa zväčšuje smerom k
magnetickým pólom. na magnetickom póle je inklinácia
90o. Zemské magnetické pole zasahuje aj do
oblasti mimo Zeme. Priestor, v ktorom pôsobí
magnetické pole Zeme nazývame magnetosféra.
Za dolnú hranicu magnetosféry považujeme časť ionosféry.
Vonkajšiu hranicu tvorí vrstva, ktorú nazývame magnetopauza. Je to oblasť, kde sa geomagnetické pole
dostáva do rovnováhy s tlakovými silami slnečného
vetra. Na strane privrátenej k Slnku je táto vrstva asi
vo vzdialenosti 10 zemských polomerov. Na
strane odvrátnej od Slnka je magnetosféra pretiahnutá
do chvosta, ktorý sa rozprestiera do veľkých, nie definitívne
určených oblastí. Vo vzdialenosti 31 R
bolo namerané geomagnetické pole 16 nT a ďalšie merania ukázali, že
ešte vo vzdialenosti medzi 125 R až 175 R je
geomagnetické pole s magnetickou indukciou 4 nT.
V strede chvosta je neutrálna vrstva.
Literatúra pre
ďalšie štúdium:
Ochaba Štefan: Geofyzika, SPN ,
Bratislava, 1986
Vass Dionýz: Anatómia Zeme,
Mladé letá, Bratislava, 1988
Buffetaut Eric a kol.: Od
veľkého tresku k človeku, Gemini, 1992