A magnetosfera protege a superfície da Terra a partir de partículas carregadas do vento solar e é gerado por correntes elétricas localizadas em diferentes partes da Terra. É comprimido no lado do dia (sol) devido à força das partículas que chegam, e estendido no lado da noite. (Imagem não à escala.)

A variação entre o norte magnético e o “verdadeiro” do norte.

o campo magnético da terra (e o campo magnético da superfície) é aproximadamente um dipolo magnético, com o pólo s do campo magnético próximo ao Pólo Norte Geográfico da Terra (ver Pólo Norte magnético) e o outro pólo N próximo ao Pólo Sul geográfico da Terra (ver Pólo Sul magnético). Isto torna a bússola utilizável para navegação. A causa do campo pode ser explicada pela teoria do dínamo. Um campo magnético se estende infinitamente, embora enfraqueça com a distância de sua fonte. O campo magnético da terra, também chamado de campo geomagnético, que efetivamente se estende várias dezenas de milhares de quilômetros no espaço, forma a magnetosfera da Terra. Um estudo paleomagnético do dacito vermelho australiano e basalto de almofadas estimou que o campo magnético tenha pelo menos 3,5 bilhões de anos de idade.

• 1 Importância
• 2 pólos Magnéticos e dipolo magnético
• 3 Campo características
• 4 campo Magnético variações
• 5 campo Magnético reversões
• 6 campo Magnético de detecção
• 7 Notas
• 8 ligações Externas

a Importância

Simulação da interação entre o campo magnético da Terra e o campo magnético interplanetário.

a terra é amplamente protegida do vento solar, um fluxo de partículas energéticas carregadas emanando do sol, pelo seu campo magnético, que deflecte a maioria das partículas carregadas. Algumas das partículas carregadas do vento solar estão presas no cinturão de radiação Van Allen. Um número menor de partículas do vento solar conseguem viajar, como se em uma linha de transmissão de energia eletromagnética, para a atmosfera superior da terra e ionosfera nas zonas aurorais. A única vez que o vento solar é observável na terra é quando ele é forte o suficiente para produzir fenômenos como a aurora e tempestades geomagnéticas. Auroras brilhantes fortemente aquecem a ionosfera, fazendo com que seu plasma se expanda para a magnetosfera, aumentando o tamanho da geosfera de plasma, e causando a fuga de matéria atmosférica para o vento solar. Tempestades geomagnéticas resultam quando a pressão de plasmas contidos dentro da magnetosfera é suficientemente grande para inflar e, assim, distorcer o campo geomagnético. o vento solar é responsável pela forma global da magnetosfera da terra, e as flutuações em sua velocidade, densidade, direção e campo magnético entrançado afetam fortemente o ambiente espacial local da Terra. Por exemplo, os níveis de radiação ionizante e interferência de rádio podem variar por fatores de centenas a milhares; e a forma e localização da magnetopausa e onda de choque de proa a montante dela pode mudar por vários raios terrestres, expondo satélites geossíncronos ao vento solar direto. Esses fenômenos são chamados coletivamente de clima espacial. O mecanismo de despejo atmosférico é causado por gás sendo pego em bolhas de campo magnético, que são arrancadas por ventos solares. Variações na intensidade do campo magnético têm sido correlacionadas à variação da precipitação dentro dos trópicos.

pólos Magnéticos e dipolo magnético

declinação Magnética a partir do norte verdadeiro, em 2000.

declinação Magnética a partir do norte verdadeiro em 1700

As posições dos pólos magnéticos podem ser definidos pelo menos de duas maneiras. muitas vezes, um polo magnético (dip) é visto como um ponto na superfície da terra onde o campo magnético é inteiramente vertical. Outra maneira de dizer isso é que a inclinação do campo da Terra é de 90° no polo norte magnético e -90° no polo sul magnético. Em um polo magnético, uma bússola mantida no plano horizontal aponta aleatoriamente, enquanto que de outra forma aponta quase para o polo norte magnético ou para longe do polo sul magnético, embora existam desvios locais. Os dois polos vagueiam independentemente um do outro e não estão em posições diretamente opostas no globo. O polo de mergulho magnético pode migrar rapidamente, observação de até 40 km por ano foi feita para o polo magnético Norte.

O campo magnético da terra pode ser aproximado de perto pelo campo de um dipolo magnético posicionado perto do centro da Terra. A orientação de um dipolo é definida por um eixo. As duas posições onde o eixo do dipolo que melhor se encaixa no campo geomagnético intersecta a superfície da Terra são chamados de pólos geomagnéticos Norte e Sul. Para o melhor ajuste o dipolo que representa o campo geomagnético deve ser colocado a cerca de 500 km do centro da Terra. Isso faz com que o cinturão de radiação interna deslize mais baixo no Oceano Atlântico Sul, onde o campo de superfície é o mais fraco, criando o que é chamado de Anomalia do Atlântico Sul. se o campo magnético da Terra fosse perfeitamente dipolar, os pólos geomagnéticos e magnéticos coincidiriam. No entanto, significantes termos não-dipolares em uma descrição precisa do campo geomagnético fazem com que a posição dos dois tipos de pólos seja em lugares diferentes.

características do campo

a resistência do campo à superfície da Terra varia de menos de 30 microteslas (0,3 gauss) numa área incluindo a maior parte da América do Sul e da África do Sul a mais de 60 microteslas (0.6 gauss) em torno dos pólos magnéticos no norte do Canadá e sul da Austrália, e em parte da Sibéria. A intensidade média do campo magnético no núcleo exterior da terra foi medida em 25 Gauss, 50 vezes mais forte que o campo magnético na superfície.

O campo é semelhante ao de um íman de barras. O campo magnético da Terra é causado principalmente por correntes elétricas no núcleo externo líquido. O núcleo da Terra é mais quente do que 1043 K, A temperatura do ponto Curie acima da qual as orientações dos giros dentro do ferro se tornam aleatórias. Tal aleatorização faz com que a substância perca sua magnetização. convecção de ferro fundido dentro do núcleo líquido externo, juntamente com um efeito de Coriolis causado pela rotação planetária geral, tende a organizar essas “correntes elétricas” em rolos alinhados ao longo do eixo polar norte-sul. Ao conduzir fluídos através de um campo magnético existente, correntes elétricas são induzidas, o que por sua vez cria outro campo magnético. Quando este campo magnético reforça o campo magnético original, é criado um dínamo que se sustenta. Isto é chamado de Teoria do Dínamo e explica como o campo magnético da Terra é sustentado.

outra característica que distingue a Terra magneticamente de um íman de barras é a sua magnetosfera. A grandes distâncias do planeta, isto domina o campo magnético da superfície. Correntes elétricas induzidas na ionosfera também geram campos magnéticos. Tal campo é sempre gerado perto de onde a atmosfera está mais próxima do sol, causando alterações diárias que podem deflectir campos magnéticos de superfície em até um grau. Variações diárias típicas de intensidade de campo são cerca de 25 nanoteslas (nT) (ou seja ~ 1:2.000), com variações ao longo de alguns segundos de tipicamente cerca de 1 nT (ou seja ~ 1:50.000).

campo Magnético variações

Geomagnética variações desde a última reversão.

as correntes no núcleo da Terra que criam o seu campo magnético começaram há pelo menos 3,450 milhões de anos. Magnetómetros detectam pequenos desvios no campo magnético da Terra causados por artefactos de ferro, fornos, alguns tipos de estruturas de pedra, e até mesmo valas e intermediários em Geofísica arqueológica. Usando instrumentos magnéticos adaptados a partir de detectores de anomalias magnéticas aerotransportados desenvolvidos durante a Segunda Guerra Mundial para detectar submarinos, as variações magnéticas através do fundo do oceano foram mapeadas. O basalto-a rocha vulcânica rica em ferro que constitui o fundo do oceano — contém um mineral fortemente magnético (magnetita) e pode distorcer localmente as leituras da bússola. A distorção foi reconhecida pelos marinheiros islandeses já no final do século XVIII. Mais importante, porque a presença de magnetita dá as propriedades magnéticas mensuráveis basalt, estas variações magnéticas forneceram outro meio para estudar o fundo do oceano profundo. Quando a rocha recém-formada arrefece, esses materiais magnéticos registram o campo magnético da Terra. frequentemente, a magnetosfera terrestre é atingida por erupções solares causando tempestades geomagnéticas, provocando displays de auroras. A instabilidade de curto prazo do campo magnético é medida com o índice K. recentemente, vazamentos foram detectados no campo magnético, que interagem com o vento solar do sol de uma maneira oposta à hipótese original. Durante tempestades solares, isso poderia resultar em apagões em grande escala e interrupções em satélites artificiais.

Ver também anomalias magnéticas

reversões do campo magnético

com base no estudo dos fluxos de lava de basalto em todo o mundo, foi proposto que o campo magnético da Terra reverte em intervalos, variando de dezenas de milhares a muitos milhões de anos, com um intervalo médio de aproximadamente 300.000 anos. No entanto, o último evento, chamado de reversão Brunhes–Matuyama, é observado ter ocorrido cerca de 780.000 anos atrás.

não existe uma teoria clara sobre como as inversões geomagnéticas podem ter ocorrido . Alguns cientistas têm produzido modelos para o núcleo da terra em que o campo magnético é quase estável e os pólos podem migrar espontaneamente de uma orientação para a outra ao longo de algumas centenas a alguns milhares de anos. Outros cientistas propõem que o geodynamo primeiro se desliga, espontaneamente ou através de alguma ação externa, como um impacto de um cometa, e então reinicia-se com o polo “norte” magnético apontando para o norte ou para o sul. Não é provável que eventos externos sejam causas rotineiras de reveses do campo magnético devido à falta de uma correlação entre a idade das crateras de impacto e o tempo de reveses. Independentemente da causa, quando o polo magnético gira de um hemisfério para o outro isto é conhecido como uma inversão, enquanto variações temporárias de inclinação dipolar que levam o eixo dipolar através do equador e, em seguida, de volta para a polaridade original são conhecidas como excursões.

Estudos de fluxos de lava em Steens Montanha, Oregon, indicam que o campo magnético pode ter deslocado em uma taxa de até 6 graus por dia, em algum momento na história da Terra, o que significativamente desafios popular compreensão de como o campo magnético da Terra funciona. estudos Paleomagnéticos tais como estes consistem tipicamente em medições da magnetização remanescente de rochas ígneas de eventos vulcânicos. Sedimentos colocados no fundo do oceano orientam-se com o campo magnético local, um sinal que pode ser gravado à medida que se solidificam. Embora os depósitos de rocha ígnea sejam principalmente paramagnéticos, eles contêm traços de materiais ferri – e antiferromagnéticos na forma de óxidos ferrosos, dando-lhes assim a capacidade de possuir magnetização remanescente. Na verdade, Esta característica é bastante comum em muitos outros tipos de rochas e sedimentos encontrados em todo o mundo. Um dos mais comuns desses óxidos encontrados em depósitos de rocha natural é a magnetita. como exemplo de como esta propriedade de rochas ígneas nos permite determinar que o campo da Terra inverteu – se no passado, considere medidas de magnetismo através das cristas oceânicas. Antes de magma sair do manto através de uma fissura, é a uma temperatura extremamente alta, acima da temperatura de Curie de qualquer óxido ferroso que pode conter. A lava começa a arrefecer e solidificar uma vez que entra no oceano, permitindo que estes óxidos ferrosos eventualmente recuperem as suas propriedades magnéticas, especificamente, a capacidade de manter uma magnetização remanescente. Assumindo que o único campo magnético presente nestes locais é o associado com a própria terra, esta rocha solidificada torna-se magnetizada na direção do campo geomagnético. Embora a força do campo seja bastante fraca e o teor de ferro de amostras de rochas típicas é pequeno, a magnetização relativamente pequena remanescente das amostras está bem dentro da resolução dos magnetômetros modernos. A idade e magnetização de amostras de lava solidificadas podem então ser medidas para determinar a orientação do campo geomagnético durante eras antigas.

Magnéticos de detecção de campo

Desvios de um campo magnético modelo a partir de dados medidos, os dados criados por satélites com magnetômetros sensíveis

O campo magnético da Terra a força foi medida por Carl Friedrich Gauss, em 1835, e foi repetidamente medida desde então, mostrando uma relativa decadência de cerca de 10% ao longo dos últimos 150 anos. O satélite Magsat e satélites posteriores usaram magnetômetros vetoriais de 3 eixos para sondar a estrutura 3-D do campo magnético da Terra. O satélite Ørsted posterior permitiu uma comparação indicando um geodínamo dinâmico em ação que parece estar dando origem a um polo alternativo sob o Oceano Atlântico a oeste de S. África. os governos às vezes operam unidades especializadas na medição do campo magnético da Terra. Estes são observatórios geomagnéticos, tipicamente parte de um levantamento geológico nacional, por exemplo o Observatório Eskdalemuir do British Geological Survey. Tais observatórios podem medir e prever condições magnéticas que às vezes afetam as comunicações, a energia elétrica e outras atividades humanas. (See magnetic storm.)

A Rede Internacional de observatórios magnéticos em tempo Real, com mais de 100 observatórios geomagnéticos interligados ao redor do mundo tem registrado o campo magnético das terras desde 1991. os militares determinam as características locais do campo geomagnético, a fim de detectar anomalias no fundo natural que possam ser causadas por um objeto metálico significativo, como um submarino submerso. Tipicamente, estes Detectores de anomalias magnéticas são voados em aeronaves como o Nimrod do Reino Unido ou rebocado como um instrumento ou um conjunto de instrumentos a partir de navios de superfície. comercialmente, as empresas de prospecção geofísica também usam detectores magnéticos para identificar anomalias naturais de corpos de minério, como a anomalia magnética de Kursk. animais, incluindo aves e tartarugas, podem detectar o campo magnético da terra, e usar o campo para navegar durante a migração. Vacas e veados selvagens tendem a alinhar seus corpos norte-sul enquanto relaxam, mas não quando os animais estão sob linhas de alta tensão, levando pesquisadores a acreditar que o magnetismo é responsável. o sistema eletromagnético é uma área de pesquisa voltada para a previsão de terremotos.

Notes

o Commons possui uma categoria com multimídias Campo magnético da terra

• William J. Amplo, Vai Bússolas Ponto Sul?. New York Times, July 13, 2004.John Roach, porque é que o campo magnético da Terra muda?. National Geographic, 27 De Setembro De 2004.quando o norte vai para Sul. Projects in Scientific Computing, 1996.campo magnético terrestre carregado-simulador de partículas. Ferramenta dedicada à simulação 3d de partículas carregadas na magnetosfera.. The Great Magnet, the Earth, History of the discovery of Earth’s magnetic field by David P. Stern.Exploration of the Earth’s Magnetosphere, Educational web site by David P. Stern and Mauricio Peredo