میدان مغناطیسی زمین: تفاوت بین نسخه‌ها
هانيه اميري (بحث | مشارکتها) (صفحه‌ای جدید حاوی 'ميدانيم كه زمين يك ميدان مغناطيسي دارد. زيرا عقربه ي قطبنما، هرگاه مانعي براي چ...' ایجاد کرد) |
هانيه اميري (بحث | مشارکتها) جز (جایگزینی متن - 'ي ' به 'ی') |
||
| سطر ۱: | سطر ۱: | ||
| − | ميدانيم كه زمين يك ميدان | + | ميدانيم كه زمين يك ميدان مغناطيسیدارد. زيرا عقربه یقطبنما، هرگاه مانعیبرایچرخش نداشته باشد، در هر موقعيتیدر جهت خاصیقرار ميگيرد. اگر در جهت شمالیكه عقربه قطبنما نشان ميدهد سفر كنيم، سرانجام به جايیميرسيم كه قطب شمال مغناطيسیزمين ناميده میشود؛ با اين حال، تقريباً 1600 كيلومتر با قطب شمال جغرافيايیزمين، كه بر محور چرخش زمين واقع است، فاصله خواهيم داشت. قطب شمال جغرافيايینقطه ایبر سطح زمين است كه با وجود چرخش زمين ساكن است. همه ِیاين مطالب در خصوص ناحيه قطب جنوبینيز صادق است. |
| − | پيش از توضيح علت وجود ميدان | + | پيش از توضيح علت وجود ميدان مغناطيسیدر زمين، ملاحظات زير را بايد در نظر داشته باشيم. در حال حاضر، قطب شمال مغناطيسیدر شمال شرقیكانادا واقع است، اما هميشه در آنجا نبوده است بلكه به نحویتقريباً نامنظم در اطراف قطب شمال جغرافيايیدر گردش بوده است. علاوه بر اين، زمين شناسان با كاوش در صخره هایزير زمينیكه شامل كانيهایمغناطيسیاست، به شواهدیدست يافته اند مبنیبر اينكه قطبيت ميدان مغناطيسیزمين، بارها در هر يك از نُه دوران 3.6 ميليون سال گذشته، معكوس شده است. وقتیكانيهایمغناطيسیدر صخره ها از حالت مايع متبلور میشوند، اجزایمغناطيسیآنها، در حين تبلور، با ميدان مغناطيسیزمين در يك رديف قرار ميگيرند. وقتیچنين صخره هايیدر زير زمين يافت میشوند، خاصيت مغناطيسيشان جهت ميدان مغناطيسیزمين را به هنگام تشكيل اين صخره ها نشان میدهد. |
| − | + | برایميدان مغناطيسیپايدار زمين هيچگونه توضيح كاملیارائه نشده است، اما دست كم ميتوانيم اين احتمال را رد كنيم كه منبعیاز "آهنربایطبيعي" در شمال شرقیكانادا مدفون است. اگر چنين چيزیحقيقت داشت، توضيح تغييرات مشاهده شده در موضع قطب هایمغناطيسیزمين، تغييراتیكه فقط در يك دوره یچند صدساله در صدها كيلومتریزمين اندازه گيریشده است، ناممكن بود. | |
| − | + | تصوریكلیدر اين باره وجود داردكه دست كم توضيح مختصریاز ميدان مغناطيسیزمين به دست میدهد. هر جا كه ذرات باردار در يك حركت دورانیجريان پيدا كنند، ميدان مغناطيسیايجاد میشود. اگر ذرات بارداریدرون زمين وجود داشته باشد، با چرخش زمين طبيعتاً در يك حركت دورانیقرار ميگيرد. شايد، درون هسته خارجیمايع زمين، جريان هايیگردابی(گردابهایكوچك) برقرار است كه ميدان هایمغناطيسیمنفردیتوليد میكنند و ميدان كلیجمع جبریاين ميدان هایمنفرد باشد. | |
| − | شق ديگر اين است كه لايه | + | شق ديگر اين است كه لايه هایمتفاوت زمين و يا عرض هایجغرافيايیمتفاوت، با سرعت هایاندكیمتفاوتیمیچرخند و حركتینسبیميان ذرات باردار زمين به وجود میآورند. اين فرآيند نيز میتواند يك ميدان مغناطيسیايجاد كند. همچنان كه با كاوشگر هایكنارگذر، مدارگردها، و سطح نشينها به مشاهده ساير سيارات میپردازيم، میخواهيم ميدان مغناطيسیآن ها را با ميدان مغناطيسیزمين مقايسه كنيم. |
| − | ميدان | + | ميدان مغناطيسیزمين را میتوان با خطوطیتجسم كرد كه ظاهراً از قطب شمال مغناطيسیبيرون میآيند و به قطب جنوب مغناطيسیبر میگردند. اين خطوط فرضیاند، اما دلالت بر جهتیدارند كه اگر قطبنما در مكان معينیبرچنين خطیقرارگيرد، آن جهت را نشان میدهد. برایذره بارداریكه در اين ميدان مغناطيسیحركت كند نيرويیوارد میآيد كه بر اين خطوط مغناطيسیعمود است و ذره باردار را در مسيریدايرویبرگرد زمين به حركت در میآورد. به اين ترتيب به نظر میرسد كه زمين بعضیاز ذرات باردار سريع (الكترون، پروتون و ذرات ديگر) گسيل يافته از خورشيد را به دام میاندزد. دو ناحيه چنبره ایشكل از ذرات پرانرژي، به نام كمربندهایوان آلن، در ارتفاع های3200 كيلومتر و 16000 كيلومتر استوا قرار دارند. نواحی بالایقطبها نسبتاً خالیاز اين ذرات به دام افتاده اند. |
| − | + | گاهیميدان مغناطيسیزمين، بر اثر فعاليت هایخورشيدي، به شدت مختل میشود. مثلا، همراه با شراره خورشيدي، انرژیعظيمیرها میشود كه غالباً ارتباطات راديويیرا قطع میكند و تغييراتیدر ميدان مغناطيسیزمين پديد میآورد. حتیوقتیخورشيد نسبتاً آرام است، جريان ثابتیاز ذرات باردار، به نام باد خورشيدي، جريان ميابد. اين باد خورشيدی واپيچشهايیدر ميدان مغناطيسیزمين ايجاد میكند. اطلاعات حاصل از ماهواره هايیكه زمين را دور ميزنند و بارها از درون و بيرون نواحیاين ميدان مغناطيسیمیگذرند، حاكیاز آن است كه اين ميدان در طرفیكه به سویخورشيد است، تا حدیپهن شده و در طرف مقابل آن به صورت يك "دنباله" مغناطيسی است. | |
== منبع == | == منبع == | ||
نسخهٔ ۲۷ نوامبر ۲۰۱۲، ساعت ۱۷:۲۴
ميدانيم كه زمين يك ميدان مغناطيسیدارد. زيرا عقربه یقطبنما، هرگاه مانعیبرایچرخش نداشته باشد، در هر موقعيتیدر جهت خاصیقرار ميگيرد. اگر در جهت شمالیكه عقربه قطبنما نشان ميدهد سفر كنيم، سرانجام به جايیميرسيم كه قطب شمال مغناطيسیزمين ناميده میشود؛ با اين حال، تقريباً 1600 كيلومتر با قطب شمال جغرافيايیزمين، كه بر محور چرخش زمين واقع است، فاصله خواهيم داشت. قطب شمال جغرافيايینقطه ایبر سطح زمين است كه با وجود چرخش زمين ساكن است. همه ِیاين مطالب در خصوص ناحيه قطب جنوبینيز صادق است. پيش از توضيح علت وجود ميدان مغناطيسیدر زمين، ملاحظات زير را بايد در نظر داشته باشيم. در حال حاضر، قطب شمال مغناطيسیدر شمال شرقیكانادا واقع است، اما هميشه در آنجا نبوده است بلكه به نحویتقريباً نامنظم در اطراف قطب شمال جغرافيايیدر گردش بوده است. علاوه بر اين، زمين شناسان با كاوش در صخره هایزير زمينیكه شامل كانيهایمغناطيسیاست، به شواهدیدست يافته اند مبنیبر اينكه قطبيت ميدان مغناطيسیزمين، بارها در هر يك از نُه دوران 3.6 ميليون سال گذشته، معكوس شده است. وقتیكانيهایمغناطيسیدر صخره ها از حالت مايع متبلور میشوند، اجزایمغناطيسیآنها، در حين تبلور، با ميدان مغناطيسیزمين در يك رديف قرار ميگيرند. وقتیچنين صخره هايیدر زير زمين يافت میشوند، خاصيت مغناطيسيشان جهت ميدان مغناطيسیزمين را به هنگام تشكيل اين صخره ها نشان میدهد.
برایميدان مغناطيسیپايدار زمين هيچگونه توضيح كاملیارائه نشده است، اما دست كم ميتوانيم اين احتمال را رد كنيم كه منبعیاز "آهنربایطبيعي" در شمال شرقیكانادا مدفون است. اگر چنين چيزیحقيقت داشت، توضيح تغييرات مشاهده شده در موضع قطب هایمغناطيسیزمين، تغييراتیكه فقط در يك دوره یچند صدساله در صدها كيلومتریزمين اندازه گيریشده است، ناممكن بود.
تصوریكلیدر اين باره وجود داردكه دست كم توضيح مختصریاز ميدان مغناطيسیزمين به دست میدهد. هر جا كه ذرات باردار در يك حركت دورانیجريان پيدا كنند، ميدان مغناطيسیايجاد میشود. اگر ذرات بارداریدرون زمين وجود داشته باشد، با چرخش زمين طبيعتاً در يك حركت دورانیقرار ميگيرد. شايد، درون هسته خارجیمايع زمين، جريان هايیگردابی(گردابهایكوچك) برقرار است كه ميدان هایمغناطيسیمنفردیتوليد میكنند و ميدان كلیجمع جبریاين ميدان هایمنفرد باشد. شق ديگر اين است كه لايه هایمتفاوت زمين و يا عرض هایجغرافيايیمتفاوت، با سرعت هایاندكیمتفاوتیمیچرخند و حركتینسبیميان ذرات باردار زمين به وجود میآورند. اين فرآيند نيز میتواند يك ميدان مغناطيسیايجاد كند. همچنان كه با كاوشگر هایكنارگذر، مدارگردها، و سطح نشينها به مشاهده ساير سيارات میپردازيم، میخواهيم ميدان مغناطيسیآن ها را با ميدان مغناطيسیزمين مقايسه كنيم.
ميدان مغناطيسیزمين را میتوان با خطوطیتجسم كرد كه ظاهراً از قطب شمال مغناطيسیبيرون میآيند و به قطب جنوب مغناطيسیبر میگردند. اين خطوط فرضیاند، اما دلالت بر جهتیدارند كه اگر قطبنما در مكان معينیبرچنين خطیقرارگيرد، آن جهت را نشان میدهد. برایذره بارداریكه در اين ميدان مغناطيسیحركت كند نيرويیوارد میآيد كه بر اين خطوط مغناطيسیعمود است و ذره باردار را در مسيریدايرویبرگرد زمين به حركت در میآورد. به اين ترتيب به نظر میرسد كه زمين بعضیاز ذرات باردار سريع (الكترون، پروتون و ذرات ديگر) گسيل يافته از خورشيد را به دام میاندزد. دو ناحيه چنبره ایشكل از ذرات پرانرژي، به نام كمربندهایوان آلن، در ارتفاع های3200 كيلومتر و 16000 كيلومتر استوا قرار دارند. نواحی بالایقطبها نسبتاً خالیاز اين ذرات به دام افتاده اند.
گاهیميدان مغناطيسیزمين، بر اثر فعاليت هایخورشيدي، به شدت مختل میشود. مثلا، همراه با شراره خورشيدي، انرژیعظيمیرها میشود كه غالباً ارتباطات راديويیرا قطع میكند و تغييراتیدر ميدان مغناطيسیزمين پديد میآورد. حتیوقتیخورشيد نسبتاً آرام است، جريان ثابتیاز ذرات باردار، به نام باد خورشيدي، جريان ميابد. اين باد خورشيدی واپيچشهايیدر ميدان مغناطيسیزمين ايجاد میكند. اطلاعات حاصل از ماهواره هايیكه زمين را دور ميزنند و بارها از درون و بيرون نواحیاين ميدان مغناطيسیمیگذرند، حاكیاز آن است كه اين ميدان در طرفیكه به سویخورشيد است، تا حدیپهن شده و در طرف مقابل آن به صورت يك "دنباله" مغناطيسی است.
منبع
کتاب نجوم دینامیکی نوشته رابرت تی. دیکسون/ ترجمه احمد خواجه نصیر طوسی
