A f ld m gneses tere
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 27

A FÖLD MÁGNESES TERE PowerPoint PPT Presentation


  • 121 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

A FÖLD MÁGNESES TERE. Nincs rá érzékszervünk. (Egyes élőlényeknek van, azzal tájékozódnak) A mágneses teret rég óta ismerik:  4700 éve iránytű (kínaiak) Jelentősége a hajózásban, bár sokáig azt hitték, hogy a földrajzi pólusok felé mutat. A mágneses tér tudományos vizsgálata:

Download Presentation

A FÖLD MÁGNESES TERE

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


A f ld m gneses tere

A FÖLD MÁGNESES TERE


A f ld m gneses tere

Nincs rá érzékszervünk. (Egyes élőlényeknek van, azzal tájékozódnak)

A mágneses teret rég óta ismerik:  4700 éve iránytű (kínaiak)

Jelentősége a hajózásban, bár sokáig azt hitték, hogy a földrajzi pólusok felé mutat.


A f ld m gneses tere

A mágneses tér tudományos vizsgálata:

1. A Föld mint mágnes (Gilbert könyve óta - 1600)

2. A mágneses tér „jelenségei” (főként a Földet ért külső hatások következ.)

A kettő kölcsönhatásban, de nekünk az 1. fontosabb.

Az utazások ill. folyamatos mérések alapján kiderült:

mágneses pólus  földrajzi p.


A f ld m gneses tere

  • A szabadon felfüggesztett mágnes által meghatározott eltérések

  • Fogalmak:

    • deklináció (elhajlás)

    • inklináció (lehajlás)

    • mágneses térerősség


A f ld m gneses tere

A mágneses térerősség mértékegységei:

1 Gauss() 105 (gamma) ;  nanotesla

Mérése: magnetométer (vasmagos vagy proton precessziós)

Egykori megfigyelések:

deklináció (már a kínaiak, Európában 1450 körül)

deklináció K-Ny-i változása (Kolumbusz -1492)esetleg a földr-i hosszúságmérés alapja?

a deklináció időbeli változása (Gellibrand 1634)


A f ld m gneses tere

A mágnes tér tudományos igényű meghat: Gauss 1830

Mágneses pólusok felfedezése : É-i Ross. 1831, D-i David 1909

Izogon (deklináció), izoklin (inklináció), izodinám (térerősség) térképei.

A folyamatos változások miatt fontos, hogy ezeken a vonatkoztatási időpontok szerepeljenek!


A f ld m gneses tere

A mágneses tér vizsgálatának főbb korszakai:

1. Tényfeltáró, adatgyűjtő

Gilbert, Halley, Humboldt, Gauss mat. modell is), rájönnek az ingadozásokra

A 19. sz. közepére: egész Földre kiterjedő obszerv. hálózat - nemz. kut. jelent.

(a paleomágneses vizsgálatok gyökerei is a 19. sz-ra visszanyúlnak)

1882-83 Első Nemzetközi Sarki Év

1957-58 Nemzetközi Geofizikai Év

1960 körül kb. 200 obsz. (azóta csökk.)

Mo-n: ELGI - Tihany, MTA GKI - Nagycenk.

(Az áramforrások veszélye a mérésben)


A f ld m gneses tere

2. Oknyomozó időszak

Az alapkérdés: Mi okozza? Még a század elején is rejtély.

Válaszok:

- a Föld korai állapotában a Nap mágnesezte

- a Föld belső, lokális különbözőségei

De:

- nem egy összetevő, hanem mind a három egyszerre változik,

- megfigyelhetők a változásokban periodicitások,

- később felfedezik a mágneses átfordulásokat(1960-as évek)


A f ld m gneses tere

A válasz: a mágneses tér a Föld folyékony külső magja miatt végbemenő elektromágneses (?) teret gerjesztő folyamatként értelmezhető (un. dinamó elv). Azaz belső eredetű!

A folyamatban meghatározó szerepe lehet annak, hogy a „lebegő” belső maghoz viszonyítva a külső övek a Hold által okozott dagálysúrlódás miatt elmozdulnak, illetve a belső mag aszimmetriájának.


A f ld m gneses tere

  • I. A belső mágneses tér összetevői:

  • 1. Dipól tér Mint egy quázi centrális dipól (mágnes rúd), melynek felszíni max. intenzitás 0,66 gauss a mágneses pólusokon, kb. fele a mágneses egyenlítőn.

  • De:

  • ez a „mágnes rúd” (most) 11,5o-ot zár be a Föld forgástengelyével,

  • a mágnes középpontja nem a Föld geometriai középpontjában van, hanem attól 342 (450) km-re Ausztrália irányában,

  • a sarkok nem "átellenesen" vannak és vándorolnak (É-i pólus 7,5 km/év É-ra, D-i 10 km/év Ény-ra - de ez csak tendencia, nem egyenes irányú mozgás


A f ld m gneses tere

Az utóbbi években a mágneses pólusok mozgása felgyorsult, pl az északi 10-40 km-t tesz meg egy év alatt É--ÉNy-i irányban,

2002 tavaszán 966 km-re volt a földrajzi pólustól (2004-ben elhagyhatja Kanadát s Alaszkába kerül, majd 50 év múlva akár Szibériába is kerülhet.

Tízévente egyszer regisztrálják (legutóbb 2001-ben).

  • Az utóbbi évek tapasztalatai szerint a mágneses pólusvándorlás egyre növekvő intenzitást mutat. Az északi mágneses pólus 1904-ben Roald Amundsen mérései szerint még nagyjából ugyanoda esett, ahová John Ross 1831-es, bár kevésbé pontos mérései alapján helyezték. Ezután lassú északi irányú mozgásba kezdett, ám 30 évvel ezelőtt megváltozott a viselkedése és felgyorsult: mintegy négyszer olyan gyorsan mozog, mint a korábbi időszakban.

  • Jelenlegi mágneses mérések arra utalnak, hogy a földmag Dél-Afrika alatt fekvő régiójában egy fordított mágneses polaritású terület épült fel. A szakértők szerint a kérdés az, hogy tovább növekszik-e, vagy elhal.

  • (2003. március)


A f ld m gneses tere

A Nap-nál is megfigyelhető a mágnesesség változása.

Itt a mágneses tér pólusai azonban egyforma időközönként, kb. 11 évente helyet cserélnek, összefüggésben a naptevékenység más folyamataival.

A legutóbbi mágneses átfordulás 2001. elején zajlott, az 1995-ben kezdődött napfoltciklus középső, heves szakaszában. Ekkor a Nap magnetoszférájának északi mágneses pólusa átkerült az északi féltekéről a délire.

Mágneses ívek a Yohkoh-űrszonda röngtenfelvételén


A f ld m gneses tere

2. Non-dipol tér:0,05 gauss és vélhetően elsősorban a kőzetek tulajdonságainak köszönhető, nyugati irányú elmozd.

(Igazi okát nem tudjuk?)


A f ld m gneses tere

  • Aktuális információk:

  • Az elmúlt 150 év alatt 10%-kal csökkent a Föld mágneses terének erőssége, ami akár egy mágneses pólusváltás előjele is lehet.

  • Amennyiben a mágneses tér gyengülése ebben az ütemben folytatódik, 1500-2000 év alatt teljesen elenyészhet. Ezután pedig több száz év is eltelhet, amíg a mágneses tér újragenerálódik, de ellentétes polaritással. Bizonyított, hogy ilyen jelenségek rendszeresen zajlottak a földtörténeti múltban. A pólusváltások nem szabályos időközönként következtek be. A kőzetekből kinyert információk szerint két pólusváltás között néha alig ötezer, máskor ötvenmillió év telt el. Ennek magyarázatát még nem ismerik a kutatók. A legutóbbi pólusváltás valamikor a 740 ezer és a 780 ezer évvel ezelőtti időszakban történt.

  • Az ősmaradványok vizsgálata szerint semmi nem utal arra, hogy a pólusátfordulások hirtelen katasztrófákat jelentettek volna az élet számára.

  • Az Amerikai Geofizikai Társaság véleménye szerint nem valószínű, hogy a jelenlegi gyengülés a Föld mágneses terének átfordulását jelzi előre. Ehelyett egyfajta "kilengés" lehet, ami viszont több száz évig is eltarthat.

  • Ugyanakkor egy ilyen "kilengésnek" is vannak és lehetnek komoly következményei:

    • műholdak károsodása

    • megnövekvő külső elektromágneses sugárzás

    • (2003. december)


A f ld m gneses tere

  • Milyen tendenciák jellemzik ma a Föld mágneses terét?

  • dipólmomentum csökkenése (ha a tendencia folyt. kb. 2000 év múlva 0)

  • a térerősség változása (fő jellemző a non-dipol tér 0,2 o-os évi Ny-i elmozd.

  • 0,5-1 millió évenként pólusátfordulás,

  • a pólusok vándorlása az Egyenlítőtől a sarkok felé a földtörténet során.

  • jerk-ek előfordulása


A f ld m gneses tere

  • A gravitációs és mágneses erőtér összevetése:

  • azonosság, hogy mindkettő kölcsönhatás.

  • eltérés: a mágneses két pólusú, nem négyzetesen hanem köbösen változik, jóval nagyobb az anomália jelleg (m 1:10, gr. 1:10000),

  • a nagy geoidanomáliák közül az ausztráliai (+) és indiai (-) összefüggésbe hozhatók a geomágnesességet is kiváltó tényezőkkel, de szoros kapcs. a geoid alak és a mágnese tér vált-i között nincs.


A f ld m gneses tere

II. Kéreganomáliák a mágneses térben

Oka főként az egyes elemek mágnesezhetősége.

- érctelepek (Kurszk, Kiruna)

- jelentősebb vulkáni kőzettömegek benyomulása.


A f ld m gneses tere

III. A Naptevékenységek hatása a földi mágneses térre

Már a 18. sz-ban felismerték a Nap mágneses teret befolyásoló szerepét (Lomonoszov, Hell Miksa - a sarki fény idején vált. a mágneses tér)

Periódusai:

22 ill.11 év,

napi - pl. ionoszféra rétegei

Időszakos változások


A f ld m gneses tere

A napszél deformálja a Föld mágneses terét (Nap felöl 10-15 R, az ellenkezőn akár 1000 R is lehet). Ennek energiaértéke 2x1016 W, ami kb tizede a sugárzásként szállítottnak, de ebből csak 1011-1012 jut be a légkörbe. Bejutás a sarki "tölcsérnél".

Sarki fény

Rádiózavarok, számítógép zavarok.

A mágneses térerő csökkenésének veszélye


A f ld m gneses tere

A PALEOMÁGNESES JELENSÉG

Wine és Matthews paleomágneses vizsgálata

(+ és - mágnesezettség fele-fele)

Ferromágneses anyagok: vas, nikkel, cobalt

Termoremanens mágnesség

A Curie-pont szerepe

A Curie-pont az a hőmérséklet, amely alá csökkenve, a mágnesezhető ásványok mágneseződnek (300-600 oC)

A lehűléskor a mágneses mező „belefagy” a kőzetekbe (vulkáni ill. átalakult kőzetek)

Kémiai remanens mágnesség

A már mágnesezett szemcsék áthalmozódáskor (leülepedéskor) mintegy beállnak az akkori mágneses irányokba (nem ekkor mágneseződtek) Ez tette lehetővé az üledékes kőzetek paleomágneses vizsgálatát.


A f ld m gneses tere

Magnetosztatigráfia

Korszakok (pl.: Brunhes 0-0,7 mill. év/normál, Matuyama 0,7-2,45 mé./ford, Gauss 2,45-3,3 mé., Gilbert 3,3-5,5 mé.) normál ill. fordított mágnesezettséggel, amiken belül rövidebb idejű un. események vannak ellentétes mágnesezettséggel.

Fontos szerepe a lemeztektonika elméletének bizonyítékainál.


A f ld m gneses tere

A mágneses északi pólus „helye” a különböző kontinenseken meghatározott paleomágneses adatok alapján


  • Login