قطب جيومغناطيسي
القطب الجيومغناطيسي هو النقاط المتقابلة حيث يكون محور ثنائي القطب best-fitting متقاطع مع سطح الأرض. ثنائي القطب هذا يكون مكافئ لقضيب مغناطيسي قوي عند مركز الأرض، وثنائي القطب النظري هذا يصبح قريباً أكثر من أي ثنائي قطب آخر لحساب المجال المغناطيسي المرصود على سطح الأرض. في المقابل، فالقطبين المغناطيسيين الفعليين غير متقابلين، ولا يقعا على الخط المار عبر مركز الأرض.
نظراً لحركة السوائل في اللب الخارجي للأرض، فالقطبين المغناطيسيين يتحركا باستمرار. ومع ذلك، على مدى آلاف السنين، يتركز اتجاهها حول محور دوران الأرض. ينعكس القطبين بمعدل مرة كل نصف مليون سنة (الشمالي يبدل مكانه مع الجنوبي).
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
التعريف
كتقريب من الترتيب الأول، يمكن للقطب المغناطيسي للأرض أن يكون على غرار ثنائي القطب البسيط (مثل القضيب المغناطيسي)، بميل 10° على محور دوران الأرض (والذي يحدد القطب المغناطيسي الشمالي والجنوبي) ويتمركز عند مركز الأرض.[1] القطب الجيومغناطيسي الشمالي والجنوبي هما نقطتنان متقابلتان حيث يكون محور ثنائي القطب النظري هذا متقاطع مع سطح الأرض. إذا كان المجال المغناطيسي للأرض عبارة عن ثنائي قطب كامل فخطوط الحقل سوف تكون عمودية على القطبين المغناطيسين، وستتقاطعان مع القطبين المغناطيسيين الشمالي والجنوبي. ومع ذلك، فالتقريب ليس كاملاً، فإن القطب المغناطيسي والجيومغناطيسي يقعان على مسافة بعيدة من بعضهما البعض.[2]
الموقع
مثل القطب المغناطيسي الشمالي، فالقطب الجيومغناطيسي الشمالي يجذب القطب الشمالي للقضيب المغناطيسي، ومن ثم فهو بالمعنى المادي عبارة عن قطب مغناطيسي جنوبي. وهو مركز لخطوط المجال المغناطيسي 'المفتوح' والتي تتصل للمجال المغناطيسي بين الكواكب وتوفر مسار الاتجاه للرياح الشمسية كي تصل إلى الغلاف الأيوني. اعتباراً من 2010 كانت تقع على إحداثيات 80°05′N 72°13′W / 80.08°N 72.21°W تقريباً، على جزيرة إلسمر.[1]
مواقع الأقطاب المغناطيسية يتم التنبؤ به من قبل الحقل المرجعي الجيومغناطيسي الدولي، التي تتطابق احصائياً مع قياسات مجال الأرض التي تم الحصول عليها بواسطة السواتل وفي المراصد الجيومغناطيسية.[3] إذا كان مجال الأرض ثنائي قطب كامل، يكون القطب الشمالي لإبرة البوصلة المغناطيسية متجهاً نحو القطب المغناطيسي الشمالي. عملياً، لا يحدث هذا لأن المجال الجيومغناطيسي الذي ينشئ في اللب لديه جزء غير-ثنائي القطب أكثر تعقيداً، والشاذات المغناطيسية في قشرة الأرض تسهم أيضاً في المجال المحلي.[1]
الحركة
تتحرك الأقطاب الجيومغناطيسية على مدار الوقت بسبب المجال الجيومغناطيسي الذي تنتجه حركة سبائك الحديد المنصهر في اللب الخارجي للأرض (انظر حركة الأرض). على مدى 150 سنة الماضية تحرك القطبين غرباً بمعدل 0.05° إلى 0.1° سنوياً، مع القليل من الحركة الصافية تجاه الشمال أو الجنوب.[2]
على مدار آلاف السنين، متوسط حركة القطبين الجيومغناطيسيين تتقاطع مع القطبين الجغرافيين. اعتمد علماء المغناطيسية القديمة لفترة طويلة على فرضية ثنائي القطب المحوري المتمركز حول الأرض، والتي تفترض أن، بغض النظر عن مدة الانعكاسات الجيومغناطيسية، فالموقع time-averaged للقطبين الجيومغناطسيين دائماً ما يتقاطع مع القطبين الجغرافيين. هناك دليل مغناطيسي قديم هام يدعم هذه الفرضية.[4]
الانعكاس الجيومغناطيسي
على مدى عمر الأرض، انعكس اتجاه المجال المغناطيسي للأرض عدة مرات، ليصبح الشمال المغناطيسي جنوب مغناطيسي والعكس، في حدث يعرف بالانعكاس الجيومغناطيسي. يمكن رؤية دليل الانعكاسات الجيومغناطيسية في حيود وسط المحيط حيث تتحرك الصفائح التكتونية بعيداً ويكون قاع المحيط مليئ الصهارة. بتسرب الصهارة من الوشاح، تتوجه الجزئيات المغناطيسية الواردة في اتجاه المجال المغناطيسي في الوقت الذي تبدأ فيه الصهارة في البرودة والتصلب.[5]
الهوامش
- ^ أ ب ت "Geomagnetism Frequently Asked Questions". National Geophysical Data Center. Retrieved 19 April 2012. خطأ استشهاد: وسم
<ref>غير صالح؛ الاسم "NGDC" معرف أكثر من مرة بمحتويات مختلفة. - ^ أ ب Merrill, McElhinny & McFadden 1996, Chapter 2
- ^ IAGA Division V Working Group V-MOD. "International Geomagnetic Reference Field". Retrieved September 2011.
{{cite web}}: Check date values in:|accessdate=(help) - ^ Merrill, McElhinny & McFadden 1996, Chapter 6
- ^ Earth's Inconstant Magnetic Field – NASA Science
المصادر
- McElhinny, Michael W. (2000). Paleomagnetism: Continents and Oceans. Academic Press. ISBN 0-12-483355-1.
{{cite book}}: Invalid|ref=harv(help); Unknown parameter|coauthors=ignored (|author=suggested) (help) - Merrill, Ronald T. (2010). Our Magnetic Earth: The Science of Geomagnetism. University of Chicago Press. ISBN 0-226-52050-1.
{{cite book}}: Invalid|ref=harv(help) - Merrill, Ronald T.; McElhinny, Michael W.; McFadden, Phillip L. (1996). The magnetic field of the earth: Paleomagnetism, the core, and the deep mantle. Academic Press. ISBN 978-0-12-491246-5.
{{cite book}}: Invalid|ref=harv(help)