Frage:
Warum sind (und waren) die Magnetpole der Erde in ihren Positionen?
Pavel V.
2014-04-16 16:40:01 UTC
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Dies ist eine Art Folgefrage zu Was bewirkt, dass die Erde Magnetpole hat?

Die Erde hat Magnetfelder und laut Dynamo Theorie Ich verstehe ungefähr warum. Wenn die Erdrotation das Erdmagnetfeld beeinflusst, scheint es auch natürlich, dass die Pole orthogonal zur Rotationsebene sind.

Aber ich verstehe immer noch einige Dinge nicht:

  • Warum sind die Magnetpole in der Nähe, aber nicht genau an den geografischen Polen positioniert?

  • Warum driften sie im Laufe der Zeit?

  • Warum ändert das Erdmagnetfeld manchmal die Polarität?

  • Basieren die Polaritätsänderungen auf einem bestimmten Zyklus? Können sie vorhergesagt werden?

Ich würde sagen, dass sich die dritte Frage wesentlich von den vorherigen unterscheidet, weshalb sie separat gestellt werden sollte.
@tohecz: Frage aufgeteilt.
Ich habe die Frage aufgrund der falschen Annahme aufgeteilt, dass die beiden Gruppen von Unterfragen sehr unterschiedlich sind. Jetzt habe ich sie wieder zusammengeführt.
Ich entschuldige mich dafür, dass ich dann ein Durcheinander gemacht habe. Ich hatte den Eindruck, dass die Polaritätsänderung etwas Besonderes ist als andere Störungen.
Einer antworten:
#1
+19
Joe Kington
2014-04-16 20:00:52 UTC
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Tatsächlich hängen alle drei Fragen direkt zusammen.

Wie Sie bemerkt haben, wird das Erdmagnetfeld durch den Fluss geschmolzener leitfähiger Materialien (wahrscheinlich hauptsächlich Eisen) im äußeren Kern erzeugt. (Entgegen der landläufigen Meinung sind nur der äußere Kern und die Ozeane flüssig. Die Kruste, der Mantel und der innere Kern sind alle fest. Feststoffe können fließen, haben jedoch eine Scherfestigkeit. Flüssigkeiten haben keine Scherfestigkeit.)

Diese Strömung ist jedoch turbulent.

Daher kann das Erdmagnetfeld mit zwei Polen beschrieben werden, in Wirklichkeit ist es jedoch viel komplexer. Ein Teil davon ist auf die Krustenstruktur zurückzuführen (d. H. Auf die magnetischen Anomalien, mit denen wir normalerweise in der Geophysik arbeiten, um beispielsweise ein magmatisches Eindringen zu lokalisieren oder die Entwicklung der ozeanischen Kruste zu verstehen). Der Teil, der auf die Krustenstruktur zurückzuführen ist, ändert sich jedoch nicht schnell und beeinflusst nur eine sehr kleine Region. Die "längeren Wellenlängen" (d. H. Breiteren) Unterschiede sind auf Variationen in der Strömung des äußeren Kerns zurückzuführen.

Jeder "Wirbel" (d. H. Jede Vorticity) in der Strömung erzeugt sein eigenes Magnetfeld. Die Summe davon erzeugt das globale Magnetfeld. An der Oberfläche sind wir weit von der Strömung entfernt, die das Magnetfeld erzeugt. Daher wird es "geglättet" und diese kleinen Störungen sind weniger offensichtlich. Es sieht einem einzelnen magnetischen Dipol ziemlich nahe, da sich der größte Teil der Strömung ungefähr um die Rotationsachsen der Erde befindet.

Dies ist die Antwort auf Ihre erste und zweite Frage.

Das Magnetfeld ist nicht das Ergebnis eines einzelnen "Stroms" laminarer Strömung, sondern die Summe einer viel komplexeren turbulenten Strömung. Daher stimmt es nicht genau mit den Rotationsachsen überein, und die Position der Magnetpole ändert sich über die Zeitskalen des Menschen.

Ich werde die dritte Frage nicht beantworten, da Sie sie in eine separate Frage aufteilen. Grundsätzlich organisiert sich der Fluss jedoch selbst und erzeugt ein starkes Magnetfeld, das einem einzelnen Dipol nahe kommt. Aus Gründen, die nicht ganz klar sind, wird es dann episodisch de-stabilisiert (im Grunde hätten Sie mehrere gleich starke Pole, die sich gegenseitig etwas aufheben) und dann wieder stabilisiert (manchmal in die entgegengesetzte Richtung).

Wenn Sie an einem Artikel im "Pop-Sci" -Stil interessiert sind, gab es vor einiger Zeit ein sehr schönes Scientific American-Stück von Glatzmaier (ein sehr großer Name auf diesem Gebiet) ). Leider fehlen in der Webversion die Zahlen in der Druckversion, aber sie stammen größtenteils von Glatzmaier & Roberts, 1995 oder einem der Folgepapiere derselben Autoren. P. >

Sie können Ihre Antwort jetzt erweitern, ich habe die beiden Fragen wieder zu einer (dieser) zusammengeführt. Ich habe auch Unterfrage 4 hinzugefügt.
Während die "Konsens" -Theorie, ist der Dynamo nicht der einzige. Um einige Beispiele zu nennen: [Thermoelektrische Ströme des Erdkerns erzeugen das Erdmagnetfeld] (https://m.scirp.org/papers/78851) und [Globale Kopplung bei 660 km wird vorgeschlagen, um die Plattentektonik und die Erzeugung von zu erklären das Erdmagnetfeld] (https://arxiv.org/abs/0709.1303). Letzteres schlägt einen Mechanismus für die Polaritätsänderung vor (in dieser Theorie hängen Stärke und Polarität von der Differenz der Rotationsgeschwindigkeit von Magma über / unter der 660 km langen Diskontinuität ab).


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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