Maa magnetväli
Maa magnetväli on magnetväli, mis ümbritseb Maad. Seda nimetatakse mõnikord geomagnetväljaks.
Maa magnetväli tekib Maa ja Maa südamiku pöörlemisest. See kaitseb Maad kosmoses leiduvate kahjulike osakeste eest. Väli on ebastabiilne ja on Maa ajaloo jooksul sageli muutunud. Maa pöörlemisel liiguvad kaks tuuma osa erineva kiirusega ja arvatakse, et see tekitab Maa ümber magnetvälja, nagu oleks Maa sees suur rööpamagnet.
Magnetväli tekitab geograafiliste pooluste läheduses olevad magnetilised poolused. Kompass kasutab geograafilist magnetvälja suundade leidmiseks. Ka paljud rändloomad kasutavad magnetvälja, kui nad igal kevadel ja sügisel pikki vahemaid läbivad. Magnetilised poolused vahetavad kohad magnetilise pöörde ajal.
Omadused
Maa geomagnetiline väli tekib kahe asja tõttu. Magnetvälja tekkimisel on oluline osa konvektiivsetel liikumistel Maa keskmes asuvas vedelat juhtivas tuumas. Kui konvektiivsed liikumised toimuvad koos elektrivooludega ümber Maa, tekib magnetväli. Maa pöörlemine on see, mis hoiab magnetvälja üleval. Konvektiivsete liikumiste ja elektrivoolude koostoime tekitab dünamoefekti.
Magnetvälja intensiivsus on suurim magnetpooluste lähedal, kus see on vertikaalne. Välja intensiivsus on kõige nõrgem ekvaatori lähedal, kus see on horisontaalne. Magnetvälja intensiivsust mõõdetakse gaussides.
Magnetvälja tugevus on viimastel aastatel vähenenud. Viimase kahekümne kahe aasta jooksul on magnetvälja tugevus vähenenud keskmiselt 1,7%. Mõnes piirkonnas on magnetvälja tugevus vähenenud kuni 10%. Välja tugevuse kiire vähenemine on märk sellest, et magnetväli võib olla pöördumas. Pöördumine võib toimuda järgmise paari tuhande aasta jooksul. On näidatud, et magnetpooluste liikumine on seotud magnetvälja tugevuse vähenemisega.
Geomagnetiline pööre on see, kui põhjapoolus ja lõunapoolus vahetavad kohad. Seda on Maa ajaloos juhtunud paar korda. Magnetiline pöördumine toimub pärast seda, kui magnetvälja tugevus jõuab nullini. Kui tugevus hakkab uuesti suurenema, suureneb see vastupidises suunas, põhjustades magnetpooluste vahetumise. Aeg, mis kulub magnetvälja ümberpööramiseks, ei ole teada, kuid see võib kesta kuni kümme tuhat aastat. Maa magnetilisi pöördumisi on jäädvustatud kivimites, eriti basaldis. Teadlased uskusid, et viimane geomagnetiline pöördumine toimus 780 000 aastat tagasi.
Magnetosfäär
Magnetosfääri tekitab magnetväli. See on Maa ümbritsev ala, mis toimib kilbina päikesetuule kahjulike osakeste vastu. Magnetosfääris on palju erinevaid kihte ja struktuure ning päikesetuul kujundab iga neist kihtidest. Päikesetuule ja magnetosfääri koostoime põhjustab ka põhja- ja lõunatulede tekkimist. Magnetosfäär on väga oluline Maa kaitsmisel päikesetormide eest, mis suurendavad päikesetuule aktiivsust. Päikesetormid võivad põhjustada geomagnetilisi tormid, mis mõnikord mõjutavad Maad tõsiselt.
Põhja- ja lõunapooluste vahelised alad on magnetvälja jooned. Need jooned väljuvad Maast lõunapooluse vertikaalsest punktist ja sisenevad uuesti põhjapooluse vertikaalsest punktist. Neid kahte vertikaalset punkti nimetatakse magnetilisteks kallutuspoolusteks. Magnetilisi kallakupooluseid nimetatakse tavaliselt magnetpoolusteks. Magnetilised poolused lõikuvad Maaga kahes punktis. Põhjamagnetpoolus lõikab Maad 78,3 N laiuskraadi ja 100 W pikkuskraadi juures. See asetab põhjapooluse põhjapooluse põhjapolaarsele ringile. Lõunapoolus lõikub Maaga punktis 78,3 lõunalaiust ja 142 idapikkust. See asetab lõunapooluse Antarktikasse. Magnetpoolused on ka need, kus magnetväljad on kõige tugevamad.
Sellel joonisel on kujutatud magnetosfääri, mis blokeerib päikese põhjustatud päikesetuult.
Põhjamagnetpooluse liikumine. Eeldatavasti läbib ta geograafilise põhja pooluse lähedalt ja jätkab oma teed Siberisse.
Maa magnetilised poolused
Nagu teistelgi magnetväljadel, on ka Maa magnetväljal magnetilised poolused.
Põhjamagnetpoolus on Maa põhjapoolkera pinnal asuv punkt, kus planeedi magnetväli on suunatud vertikaalselt allapoole. On ainult üks koht, kus see esineb, geograafilise põhjapooluse lähedal (kuid sellest erinevalt).
Selle lõunapoolkera vaste on lõunapoolus. Kuna Maa magnetväli ei ole täpselt sümmeetriline, ei lähe joon, mis tõmmatakse ühelt pooluselt teisele, läbi Maa geomeetrilise keskme.
Põhjamagnetpool liigub aja jooksul Maa tuumas toimuvate magnetiliste muutuste tõttu. Aastal 2001 asus see Kanada põhjaosas Ellesmere'i saare lähedal 81°18′N 110°48′W / 81,3°N 110,8°W / 81,3; -110,8 (Magnetic North Pole 2001). Alates 2015. aastast arvatakse, et poolus on nihkunud Kanada Arktika territoriaalsest nõudest ida poole, 86°18′N 160°00′W / 86,3°N 160,0°W / 86,3; -160,0 (Magnetic North Pole 2012 est).
Maa põhja- ja lõunapooluseid nimetatakse ka magnetilisteks kallakpoolusteks, mis viitab magnetvälja joonte vertikaalsele "kallakule" nendes punktides.
Rändloomad
Loomad, kes teevad pikki rännakuid, võivad sõltuda magnetväljast kui teejuhist.
Mõned rändloomad tunnevad oma asukohti põllu intensiivsuse järgi. Nad teavad aega tänu ööpäevasele rütmile, mida väli tekitab. Rändloomad sünnivad magnetilise kaardiga peas, mis võimaldab neil ohutult liikuda suuri vahemaid. Nende võime tajuda magnetvälja on tingitud magnetosakestest. Teistel loomadel on keemiline kompass, mis põhineb radikaalpaari mehhanismil.
Küsimused ja vastused
K: Milline on Maa magnetväli?
V: Maa magnetväli on Maad ümbritsev magnetväli, mida mõnikord nimetatakse geomagnetväljaks.
K: Mis tekitab Maa magnetvälja?
V: Maa magnetväli tekib Maa ja Maa südamiku pöörlemisest.
K: Milline on Maa magnetvälja funktsioon?
V: Maa magnetväli kaitseb Maad kosmoses leiduvate kahjulike osakeste eest.
K: Kui stabiilne on Maa magnetväli?
V: Maa magnetväli on ebastabiilne ja on Maa ajaloo jooksul sageli muutunud.
K: Kuidas tekib Maa magnetväli?
V: Arvatakse, et Maa magnetväli tekib Maa pöörlemise käigus Maa tuuma kahe osa erineva kiirusega, mis tekitab magnetvälja, nagu oleks selle sees suur rööpamagnet.
K: Mida tekitavad magnetpoolused?
V: Maa magnetvälja tekitatud magnetpoolused on geograafiliste pooluste lähedal.
K: Millised rakendused on Maa magnetväljal?
V: Geomagnetvälja kasutavad kompassid suundade leidmiseks ja paljud rändloomad, kui nad igal kevadel ja sügisel pikki vahemaid läbivad. Magnetilised poolused vahetavad kohad magnetilise pöördumise ajal.
