میدان مغناطیسی زمین Earth's magnetic field

زمین مانند یک آهن‌ربای عظیم عمل می‌کند و میدان آن در سطح تقریباً ۲۵ تا ۶۵ میکروتسلا است. جهت‌نماها (قطب‌نماها) از همین میدان برای نشان دادن شمال بهره می‌برند و آن را از قدیم برای دریانوردی به کار برده‌اند. این میدان از درون سیاره می‌آید و تا ده‌ها هزار کیلومتر در فضا امتداد دارد.

میدان از کجا می‌آید؟

بر پایهٔ نظریهٔ دینام، هستهٔ بیرونی مایع زمین از آهن و نیکل ساخته شده و به‌خاطر گرمای هسته، همرفت و چرخش زمین، جریان‌های الکتریکی در آن شکل می‌گیرند. این جریان‌ها میدان مغناطیسی را تولید و پایدار نگه می‌دارند. قطب‌های مغناطیسی با قطب‌های جغرافیایی یکی نیستند و به‌آرامی جابه‌جا می‌شوند؛ قطب شمال مغناطیسی در دهه‌های اخیر با سرعتی حدود ده‌ها کیلومتر در سال به سمت سیبری رفته است.

میدان مغناطیسی چه کاری می‌کند؟

میدان زمین مغناطیس‌سپهر را می‌سازد که ذرات باردار باد خورشیدی و بخش بزرگی از پرتوهای کیهانی را منحرف می‌کند. بدون این سپر، جو در درازمدت فرسوده‌تر می‌شد و سطح زمین تابش بیشتری می‌گرفت. بخشی از ذرات در کمربندهای وان آلن به دام می‌افتند و بخشی از آن‌ها در قطب‌ها وارد جو می‌شوند و شفق قطبی را می‌آفرینند. توفان‌های خورشیدی قوی می‌توانند میدان را آشفته کنند.

وارونگی و تغییر میدان

میدان مغناطیسی زمین ثابت نیست. سنگ‌های آتشفشانی و رسوب‌ها نشان می‌دهند که قطب‌ها در تاریخ زمین بارها جابه‌جا شده‌اند؛ آخرین وارونگی کامل حدود ۷۸۰ هزار سال پیش بود. در سده‌های اخیر نیروی میدان حدود ۱۰ درصد کم شده و «ناهنجاری اقیانوس اطلس جنوبی» در حال گسترش است؛ ولی این الزاماً به معنای وارونگی نزدیک نیست. وارونگی‌ها چند هزار سال طول می‌کشند.

پرسش‌های رایج

### میدان مغناطیسی زمین از کجا می‌آید؟
از هستهٔ بیرونی مایع زمین که از آهن و نیکل مذاب است و حرکتش جریان الکتریکی و در نتیجه میدان مغناطیسی تولید می‌کند.

### آیا قطب‌های مغناطیسی زمین جابه‌جا می‌شوند؟
بله. قطب‌های مغناطیسی همیشه کم‌کم جابه‌جا می‌شوند و در طول میلیون‌ها سال بارها جای خود را عوض کرده‌اند.

### اگر میدان مغناطیسی زمین نبود چه می‌شد؟
بدون میدان مغناطیسی، باد خورشیدی جو را به‌تدریج فرسوده می‌کرد و تابش به سطح بیشتر می‌شد. مریخ نمونه‌ای از سیاره‌ای است که میدان خود را از دست داده است.