Originile Campului Magnetic Terestru

Extras din referat Cum descarc?

Originea campului magnetic terestru este o problema de lunga durata, care a captat
atentia mai multor oameni renumiti de stiinta. Daca William Gilbert, Andre-Marie Ampere,
Rene Descartes, Edmond Halley, Karl-Friedrich Gauss, Lord Blackett si multi altii care au
contribuit la dezvoltarea stiintei, au studiat aceasta problema, acest lucru a fost datorat
faptului ca a fost legata de o problema foarte practica de importanta critica: navigarea pe
mare. Aceasta problema nu mai este actuala in zilele noastre, acum satelitii ne furnizeaza
latitudinea si longitudinea precisa fara ca noi sa fim nevoiti sa apelam la magnetismul intern
al pamantului. Insa, problema originiii campului magnetic terestru este atat de naturala incat
este obiectul a mai multor cercetarii competitive. Nimeni nu poate ignora faptul ca acul
busolei indica spre nord, si acest lucru este putin iritant deoarece inca nu putem oferi o
explicatie completa de ce se intampla asa. Aceasta problema a devenit astfel o problema
activa de cercetare funamentala in care progrese importante au fost facute in ultimul an
folosind combinatia dintre teorie, experimente si abordarea numerica. Prin natura sa aceasta
problema este interdisciplinara si se situeaza in sfera fizicii, geofizicii si a matematicii
aplicate. Aceasta problema a primit o atentie sporita in ultimul timp in presa deoarece sa
discutat despre o posibile inversare a polaritatii campului magnetic terestru in viitorul
apropiat. Considerand ca suntem in pericol de avedea planeta neprotejata de vantul solar,
intelegerea mecanismului de generare a campului magnetic devine din nou o preocupare
generala si un scop intemeiat al unui studiu de mediu.
In continuare voi rezuma bazele despre cunostintele noastre actuale despre generarea
campului magnetic terestru si apoi ponderea indiciilor stiintifice sprijinind posibilitatea unei
apropieri sau o iminenta inversare de poli.
Originea campului magnetic terestru
Cand Pamantul s-a format acum aproximativ 4.5 miliarde de ani, elementele grele s-au
concentrat in centru, astfel la 3000 km sub scoarta terestra se afla cel mai mare ocean al
planetei: miezul de fier lichid (amestecat cu elemente mai usoare), o sfera de 3400 km raza.
Cu timpul presiunea s-a amplificat spre centru Pamantului, fierul s-a solidificat si astfel putem
gasi un miez interior solid, care ocupa un spatiu de 1200 km raza. In acest miez metalic isi are
originile campul magnetic terestru. Temperaturile la aceste adancimi sunt de peste 3000 K si
deci sunt trecute bine de punctul Curie ( la care metalele isi pierd proproietatile
feromagnetice). Un camp magnetic poate fi deci sustinut doar daca un curent electric circula
prin acest ocean de fier lichid. Totusi, disipatia Ohmica ar impiedica orice curecnt electric
nesustinut din miezul Pamantului avand valori aproximative de 20 kyr, dar totusi a existat un
camp magnetic pe Pamant de milioane de ani. Acest lucru este certificat de studiul campurilor
antice inregistrate in sedimente si in lava (cunoscute ca inregistrari paleomagnetice). Aceasta
inseamna ca trebuie sa fie un proces care regenereaza curentii electrici din miezul Pamantului
impotriva disipatiei Ohmice.
Studiul inregistrarilor paleomagnetice a campului magnetic terestru au aratat de
asemenea o caracteristica foarte interesanta: campul magnetic terestru si-a inversat polaritatea
de mai multe ori in trecut intr-o aparenta ordine haotica. Mecanismul dinamului care se
autoactiveaza a fost propus prima data de Sir Joseph larmor in aanul 1919 pentru a explica
campul magnetic al petelor solare. Aceasta teorie numita si teoria dinamului pe scurt propune
ca o solutie non-magnetica (B=0) intr-un flux magneto-hidro-dinamic poate deveni instabila
daca fluxul este destul de puternic. Acest tip de instabilitatate poate fi usor introdusa folosind
un simplu dispozitiv mecanic (vezi figura), nu este la fel de dreapta cand este un volum
uniform de lichid conductor. O cauza majora de ingrijorare a fost prima data identificata de
Thomas Cowling, inca din anul 1934. Cowling a descoperit ca un camp simetric axial nu
poate fi mentinut de o actiune de dinam. Acest rezulat suprima speranta pentru orice descriere
simpla simetrica axiala a unui proces de dinam ( un punct de vedere tentant considerand
puternica simetrie a campului terestru). De fapt un rezultat mai general a venit dupa aceea si e
cunoscut sub numele de Teorema lui Zeldovic: nu poate fi gasita nici o solutie in doua
dimensiuni. Problema trebuie sa fie tratata direct in spatiul tridimensional , fara a avea
sperenta unei prime abordari simple spatiale.
Fig. 1. Scaderea puternica a momnetului dipol mangetic din ultimele
patru secole asa cum arata modelele GUFM si IGRF.
Problema a fost formalizata chiar dupa Al Doilea Razboi Mondial de Walter Elsasser.
In ciuda primelor vesti proaste despre teorema lui Cowling, este singura teorie care poate
suplini pentru constrangerile observationale. In afara de asta, o trasatura remarcabila a
ecuatiei rezulatate este invariatia lor sub o schimbare de semn a lui B. Daca un camp de viteza
a spatiului si a timpului u(x,f), un camp de temperatura T(x,f) si un camp magnetic B(x,f) pot
fi identificate pentru a satisface ecuatia generala, atunci aceleasi campuri de viteza si
temperatura, impreuna cu campul magnetic opus B(x,t) satisfac de asemenea ecuatia. Aceasta
proprietate (care rezulta dintr-o ecuatie liniara care descrie evolutia lui B si a fortei Lorentz
patratic in B in momentul ecuatiei) se descurca remarcabil de bine pentru a explica aceste
inversiuni. Aceste doua polaritati nu trebuie sa corespunda la doua stari diferite hidrodinamice
si deci inversiunea poate fi gandita ca o transmisie de la o solutie magnetica la alta.


Fisiere in arhiva (1):

  • Originile Campului Magnetic Terestru.pdf

Imagini din acest proiect Cum descarc?

Promoție: 1+1 gratis

După plată vei primi prin email un cod de download pentru a descărca gratis oricare alt referat de pe site.Vezi detalii.


Descarcă aceast referat cu doar 4 € (1+1 gratis)

Simplu și rapid în doar 2 pași: completezi adresa de email și plătești.
După descărcarea primului referat vei primi prin email un alt cod pentru a descărca orice alt referat.

1. Numele, Prenumele si adresa de email:

Pe adresa de email specificata vei primi link-ul de descarcare.
Daca nu gasesti email-ul, verifica si directoarele spam, junk sau toate mesajele.

2. Alege modalitatea de plata preferata:

* Prin apăsarea pe butonul “Descarcă acum” declar că am citit, înțeles și agreat termenii și condițiile.
* Prețul este fără TVA.


Hopa sus!