Magnetické pole země

Magnetické pole Země

Zemské magnetické pole – také známé jako geomagnetické pole – vzniká v nitru naší planety a rozšiřuje se směrem ven do vesmíru, čímž vytváří oblast známou jako magnetosféra.

Bez magnetického pole by život na Zemi, jak ho známe, nebyl možný, protože nás všechny chrání před neustálým bombardováním nabitými částicemi ze Slunce – slunečního větru. (Abyste zjistili, co se stane s planetou, když ztratí své magnetické pole, stačí se podívat na Mars.)

Země má dva póly, geografický pól a magnetické póly. Magnetické pole Země lze vizualizovat, pokud si představíte velký tyčový magnet uvnitř naší planety, zhruba zarovnaný se zemskou osou. Každý konec magnetu leží relativně blízko ke geografickému severnímu a jižnímu pólu. Neviditelné magnetické siločáry Země se pohybují v uzavřené, nepřetržité smyčce a jsou téměř svislé ke každém magnetickém pólu.

Zeměpisný severní a jižní pól jsou místa, kde se sbíhají linie zeměpisné délky. Zeměpisný severní pól se nachází uprostřed Severního ledového oceánu a geografický jižní pól se nachází v Antarktidě.

Magnetické póly jsou umístěny tam, kde magnetické čáry vstupují do Země. Magnetický severní pól se v současné době nachází na Ellesmere Island v severní Kanadě. Když magnetický kompas ukazuje na sever, vyrovnává se s magnetickým polem Země a ukazuje na magnetický severní pól, nikoli na geografický severní pól, který je ve skutečnosti asi 500 kilometrů daleko!

A aby to bylo ještě trochu matoucí, to, co nazýváme severním magnetickým pólem, je ve skutečnosti jižní magnetický pól… Je v tom trochu zmatek, viďte? Pojďme si tedy vysvětlit, jak to je.

Zdroje magnetického pole jsou dipolární, což znamená, že mají severní a jižní pól. A pokud jde o magnety, opačné póly se přitahují, zatímco stejné póly se odpuzují. Takže když kompas ukazuje na sever, je ve skutečnosti přitahován k jižnímu magnetickému pólu, který leží blízko geografického severního pólu.

Na rozdíl od geografických pólů nejsou magnetické póly Země pevné a mají tendenci se v průběhu času pohybovat.

Britský polární badatel James Clark Ross poprvé identifikoval magnetický severní pól na poloostrově Boothis v kanadském území Nunavut v roce 1831. Od svého objevu se magnetický severní pól pohybuje asi 40 kilometrů ročně severozápadním směrem. A co víc, magnetické póly Země se také „překlopily“, přičemž sever se stal jihem a jih severem. K těmto magnetickým zvratům dochází v nepravidelných intervalech každých 200 000 let.

Co způsobuje magnetické pole Země?

Magnetické pole Země je generováno procesem známým jako geo-dynamika. Aby planeta generovala své vlastní magnetické pole procesem geo-dynamika, musí mít následující vlastnosti:

• Planeta se otáčí dostatečně rychle
• Její vnitřek musí mít tekuté médium
• Vnitřní kapalina musí mít schopnost vést elektrický proud
• Jádro musí mít vnitřní zdroj energie, který pohání konvekční proudy uvnitř kapaliny

Generování zemského magnetického pole nastává hluboko v nitru Země, přesněji ve vrstvě známé jako vnější jádro. Zde je energie z pomalu se pohybujícího roztaveného železa přeměněna na elektrickou a magnetickou energii. Magnetické pole pak indukuje elektrické proudy, které zase generují své vlastní magnetické pole, které indukuje více elektrických proudů.

Jak magnetické pole chrání Zemi?

Naše ochranná magnetická "bublina", známá jako magnetosféra, nás chrání před škodlivým vesmírným počasím, jako je sluneční vítr. Bez magnetosféry by sluneční vítr erodoval naši atmosféru a naši planetu by připravil o životodárný vzduch, který dýcháme.

Magnetosféra nás také chrání před velkým množstvím radiace.  Magnetosféra odpuzuje škodlivou energii pryč ze Země a zachycuje ji v zónách zvaných Van Allenovy radiační pásy.

Náš ochranný štít ale není zcela neporazitelný.

Během zvláště silných jevů kosmického počasí, jako jsou silné sluneční větry, je magnetické pole Země narušeno a geomagnetické bouře mohou proniknout do magnetosféry a vést k rozsáhlým výpadkům rádiových vln a elektřiny, stejně jako může dojít k ohrožení astronautů a satelitů na oběžné dráze Země.

V roce 1859 způsobila velká sluneční bouře známá jako Carringtonská událost rozsáhlý výpadek telegrafního systému a v roce 1989 sluneční erupce způsobila v celé provincii Quebec v Kanadě elektrický výpadek, který podle prohlášení trval asi 12 hodin.

Méně destruktivním a mnohem hezčím vedlejším efektem poruch magnetosféry je polární záře nad polárními oblastmi Země. Tento jev je známý jako aurora borealis na severní polokouli a aurora australis na jižní polokouli.

Obrácení magnetických pólů

Jen za posledních 200 milionů let se magnetické póly Země stokrát obrátily a ze severu stal jih a z jihu sever.

Magnetické póly se překlopí přibližně každých 200 000 až 300 000 let, i když od posledního obratu to bylo více než dvakrát tak dlouho. K poslední změně pólů Země došlo přibližně před 790 000 lety.

Magnetická pole jiných planet

Země není jedinou planetou ve sluneční soustavě, která má magnetické pole. Jupiter, Saturn, Uran a Neptun vykazují magnetická pole mnohem silnější než má Země, ačkoli základní mechanismy, které tato magnetická pole řídí, ještě nejsou zcela pochopeny.

Ne každá planeta má to štěstí, že má ochrannou magnetickou vrstvu. Mars nemá dostatek vnitřního tepla ani kapalný vnitřek potřebný k vytvoření magnetického pole. Na druhé straně Venuše má tekuté jádro, ale neotáčí se dostatečně rychle, aby vytvořila magnetické pole.

Foto: freepik.com