Manyetosfer
Bir sanatçının,
manyetosfer yapısının illustrasyonu.
1) Bow shock. 2) Magnetosheath.
3) Magnetopause. 4) Magnetosphere. 5) Northern tail lobe.
6) Southern tail lobe. 7) Plasmasphere.
Dünya'nın manyetik alanı, yeryüzünde,
ağırlıklı olarak dipolardır, fakat güneş rüzgarları tarafından bozulmaktadır.
Güneş'in çevresineki plasmadan gelen yüklü parçacıklar, saniyede 200 ila 1000
kilometre hıza ulaşarak Dünya'ya ulaşır. Parçacıklar, kendileriyle
birlikte manyetik alanlarını da getirirler, bu da gezegenler arası manyetik alan olarak adlandırılır.
Güneş rüzgarları,
basınç uygularlar; eğer ki yüklü parçacıklar Dünya'nın atmosferiyle temasa
geçerse, parçacıklar, atmosferi aşındırır. Fakat, Dünya'nın manyetik alanının uyguladığı
basınç bu gibi zararlı parçacıkları uzakta tutar. Karşılıklı iki basıncın
birbirlerini dengelediği alan, manyetopoz, manyetosferin sınır noktasıdır.
Adına rağmen (magnetosphere'de, sphere, küre demektir) manyetosfer, asimetrik
yapıdadır. Güneş'e bakan tarafı Dünya'nın yarıçapının 10 katı iken, diğer
tarafı kuyruk gibi uzar ve Dünya'nın yarı çapının 200 katından
daha uzun bir alanı kaplar. Güneşe bakan manyetopozun ingilizcede özel bir
adı vardırː "bow shock". Bu alanda güneş rüzgarları aniden yavaşlar.
Manyetosferin içinde
"plasmasphere" bulunur. Simit şeklineki bu alan, içinde düşük
enerjili yüklü parçacıklar veya plazma barıdırır. Bu alan 60 kilometre
yükseklikten başlar ve Dünya'nın yarıçapının 3-4 katı uzaklığa kadar devam
eder. Böyle büyük bir alanda olduğu için iyonosferi de kapsamaktadır. Bu alan,
Dünya'yla birlikte dönüş hareketi yapar. Ayrıca, iki tane daha, ortak merkezli,
tekerlek şeklinde alan bulunmaktadır. Bunların adı da Val Allen radyasyon
kuşaklarıdır. Bu kuşaklar, yüksek enerjili iyonlardan ( 0.1 ila 10 milyon
elektron volt (MeV) arası enerjiler) oluşur. İç taraftakı kuşaklar, Dünya'nın
yarıçapının 1-2 katı uzaklıkta iken, dıştaki kuşaklar Dünya'nın yarıçapının 4-7
katı uzaklığındadır. "Plasmasphere" ve Val Allen kuşakları kısmi
şekilde üst üste biner, ve bu üst üste binme Güneş'in faaliyetlerine göre
değişiklik gösterir.
Dünya'nın manyetik alanı, Güneş
rüzgarlarını saptırmakla kalmaz, aynı zamanda kozmik ışınları, Güneş sisteminin
dışından gelen yüksek enerjili yüklü parçacıkları da saptırır.(Kozmik ışınların
çoğu, Güneş'in manyetosferi veya heliosferi sayesinda, Güneş sisteminin dışında
tutulur.) Buna karşın, Ay'a ayak basan astronotlar, hâlâ radyasyona maruz kalma
tehlikesindedir. Özellikle 2005 yılındaki şiddetli Güneş patlamasında, Ay'ın
yeryüzünde bulunan herhangi bir kişi öldürücü dozda radyasyona maruz kalmış
olurdu.
Bu olaylara rağmen, bazı yüklü
parçacıklar, halen manyetosferin içine girebilir. Manyetosferdeki spiral,
yuvarlak alan çizgileri, saniyede birkaç kere, iki kutup arsında, ileri geri
hareketler yaparːEk olarak, pozitif ionlar yavaşça batıya doğru hareket
ederken, negatif iyonlar da doğuya doğru yavaşça hareket eder, böylece yüzük
akımı oluşur. Bu akım Dünya'nın yüzeyindeki manyetik alanı azaltır. İyonosferi
delip geçen partiküller de atomlarla çarpışarak aurora adındaki ışıklara yol
açar, ve bununla birlikte X-Işınları yayarlar.
Uzay hava durumu olarak da bilinen,
manyetosferdeki değişken koşulların değişkenliğinin en büyük kaynağı da
Güneş'in faaliyetleri tarafından etkilenir. Güneş rüzgarlarının zayıf olduğu
zaman, manyetosfer genişler, Güneş rüzgarlarının güçlü olduğu zamanlarda ise
manyetosfer sıkıştırılır ve daha fazlası içeri girebilir. Bu tarzda
aktivitelerin güçlü ve yoğun olduğu zamanlara ise jeomanyetik fırtına adı
verilir ve Güneş üzerinde taçküre kütle atımı olduğu
zamanlar, ve Güneş sistemi boyunca bir şok dalgası yayıldığında meydana
gelebilir. Böyle bir şok dalgasının Dünya'ya gelmesi iki güne kadar sürebilir.
Jeomanyetik fırtınalar büyük miktarlarda bozulmalara yol açabilir; 2003
yılındaki "Cadılar
bayramı" fırtınası NASA'nın uydularının üçte birine
zarar vermiştir. Kaydedilmiş en büyük fırtına ise 1859 yılında gerçekleşmiştir
ve bu fırtına telegraf hatlarına kısa devre yaptıracak büyüklükte akımlar
indüklemiştir. Bunun yanı sıra, yine fırtına esnasında, Hawaii'nin güneyinde
auroralara tanıklık edilmiştir
Dünyevi varyasyon
Bir yıl veya daha fazla bir zaman ölçeğinde, Dünya'nın manyetik
alanındaki değişikliklere dünyevi varyasyon denir. Yüzyıllar boyunca, manyetik
sapmanın on derece ve daha fazlası kadar değişebilir olduğu gözlemlenmiştir.
Sağdaki Bir film son birkaç yüzyıllar boyunca, küresel sapmaların nasıl
değiştiğini küresel sapmaların göstermektedir.
Dipolün
yönü ve yoğunluğu, zamanla değişir. Son iki yüzyıl boyunca, dipol kuvvetine
yüzyıl başına yaklaşık% 6,3 oranında düşüş gözlemlenmiştir. Bu azalma oranda,
alan yaklaşık 1600 yıl içinde önemsiz olacaktır. Ancak, bu gücü son 7000 yıldır
ortalama hakkında ve değişim cari oran alışılmadık bir durum değildir.
Dünyevi
varyasyon olmayan dipolar bölümünde önemli bir özelliği, her yıl yaklaşık 0.2
derecelik bir oranda bir batıya sürüklenmesidir. Bu sürüklenme her yerde aynı
değildir ve zamanla değişmiştir. Küresel sürüklenme ortalaması milattan sonra
1400'ten beri batıya olmuştu ama doğuya milattan sonra yaklaşık 1000 ila 1400
yıllarında gözlemlenmiştir.
Manyetik
gözlem evleri öncesine değişiklikler arkeolojik ve jeolojik malzeme kaydedilir.
Bu tür değişiklikler paleomağnetik dünyevi değişimi veya paleodünyevi varyasyon
(PSH) olarak ifade edilir. Kayıtlar genellikle jeomanyetik farklılıkların ve
terslikleri yansıtan uzun süreli küçük, fakat bazen büyük değişikliklerle,
değişmesi yer alıyor.
Manyetik alan terslikleri
Genellikle Dünya'nın manyetik alanı yaklaşık olarak dipolardır
ve onun manyetik momenti neredeyse dönme ekseni ile aynı hizada olmasına
rağmen, zaman zaman Kuzey ve Güney kutupları jeomanyetik yerlerini
değiştirirler. Bu jeomanyetik terslik için kanıt olan bazaltlar dünya çapında bulunabilir.
Bazaltlar, okyanus tabanlarında alınan tortu çekirdekleridir ve bazaltların
yanı sıra, deniz tabanındaki manyetik anomaliler de buna kanıttır. Bu yer
değiştirme 0.100.000 yaşından az intervallerden, 50 milyon yıl kadar büyük
yaşlar sahip olabilir, ve değişen, rastgele görünen aralıklarla meydana gelir.
En son jeomanyetik terslik, Brunhes-Matuyama tersliği olarak adlandırılmıştır,
ve yaklaşık 780.000 yıl önce meydana gelmiştir. Bilinen diğer bir dünyevi
tersliğin adına da Laschamp olayı denir ve Dünya'nın alanının, bir başka
küresel tersliği ise son buzul çağı sırasında (41.000 yıl
önce) meydana geldi. Ancak, onun kısa süreli olmasından dolayı, bu olay
bir farklılık olarak etiketlenir.
Geçmişteki
manyetik alan güçlü manyetik mineraller sayesinde kaydedilmiştir, örneğin
manyetit özellikle demir oksitler, çoğunlukla kaydedilir. Bu kalıcı
mıknatıslanma veya "remanence", birden fazla yolla elde edilebilir.
soğuyan lavlar ise, alanın yönü manyetit sebebiyet veren, küçük mineraller
"dondurulmuş" dur. onlar okyanus tabanının veya göl dibinde biriken
gibi sedimanlarda, manyetik parçacıkların manyetik alan yönü doğru hafif bir
önyargı kazanır. Buna, Kırıntılı kalıcı mıknatıslanma denir.
Manyetit
okyanus sırtları etrafında manyetik anomalilerin ana kaynağıdır. Deniz tabanı
uzandığı alan boyunca, magma kuyuları yayıldığı gibi, sırtın her iki tarafı da,
yeni bazaltik kabuklar oluşturmak için soğur ve deniz dibinin yayılmasıyla
uzaklara taşınır. Soğurken ise, Dünya'nın alanının yönünü kaydederler.
Dünya'nın alan tersine döndüğünde, yeni bazaltlar ters yöndeki alanı
kaydederler. Sonuç ise, sırt etrafında bulunan, simetrik olan şeritlerin
dizisidir. Okyanus yüzeyinden, bir manyetometre çeken bir gemi, bu çizgileri
algılayabilir ve de böylece, bu çizgilerden, derindeki okyanus tabanının yaşını
çıkarabiliriz. Bu deniz tabanı geçmişteki yayılma hızı hakkında bilgi verir.
Lavların,
radyometrik zamanlaması jeomanyetik polarite zaman ölçeği kurmak için
kullanılır olmuştur (görüntüde bir kısmı mevcuttur) . Bu manyetotostratigrafi
temelini oluşturur. Manyetotostratigrafi ise, tortul ve volkanik dizilerinin
yanı sıra, deniz tabanının manyetik anomalilerinin hem bugüne kadar kullanılan
bir jeofizik korelasyon tekniğidir.
Steens
Mountain, Oregon, üzerinde lav akıntıları çalışmaları, manyetik alan önemli
ölçüde Dünya'nın manyetik alanının nasıl da günde en fazla 6 derecelik gibi bir
oranda değişiminin olabileceğini göstermektedir. Böylece bu çalışma Dünya'nın
manyetik alanının nasıl çalıştığını kavramaya çalışan Dünya tarihindeki popüler
anlayışı zorlar.
Orijinal
kutuplarına sonra tekrar ekvator boyunca dipol ekseni almak ve geçici dipol
eğim varyasyonları farklılıklar olarak bilinir
Gelecekte
Şu anda genel jeomanyetik alan zayıflamaktadır; Mevcut güçlü
bozulma son 150 yıldır %10-15 oranında düşüşe karşılık gelmektedir ve son
birkaç yıl içinde hızlanmıştır; Modern değeri 2000 yıl önce yaklaşık elde
edilen jeomanyetik yoğunluktan en az %35 aşağıdadır. Jeomanyetik yoğunluk,
neredeyse sürekli azalmıştır. Kayalarda kaydedilen geçmiş manyetik alanların
kayıtlarının da gösterdiği gibi düşüş oranı ve cari gücü, değişim normal
sınırlar içindedir.
Dünya'nın
manyetik alanının doğası heteroskedastik dalgalanmalardan biridir. Bunun, ya da
on yıllarca hatta yüzyıllarca süren bir zaman aralığı boyunca bunun birçok
ölçümlerin, anlık ölçümü, alan şiddetini, genel bir eğilim ile tahmin
etmek için yeterli değildir. Geçmişte, bu değerin. görünüşte sebepsiz bir
şekilde aşağı ve yukarı hareket ettiği olmuştur. Ayrıca, dipol alanının (ya da
dalgalanmasının) yerel yoğunluğunu belirterek, bu, kesinlikle bir dipol alanı
değil diyemeceğimiz gibi, bir bütün olarak dünyanın manyetik alanını
karakterize etmek yeterli değildir. Toplam manyetik alan artar veya aynı
kalırken bile Dünya'nın alanının, dipol bileşeni azalabilir.
Dünya'nın
manyetik kuzey kutbu 2003 yılında yılda 40 kilometre (25 mil) kadar iken, 20.
yüzyılın başında yılda bir anda hızlanan oranla, 10 kilometre (6,2 mil) ile,
Sibirya'ya doğru kuzey Kanada'dan sürüklenir, ve o zamandan beri sadece
hızlanmıştır.
Fiziksel kökeni
Dünya'nın manyetik alanının, Dünya'nın çekirdeğinden kaçan ısı nedeniyle konveksiyon akımları tarafından oluşturulan kendi iç iletken malzeme elektrik akımları tarafından üretildiğine inanılmaktadır. Ancak süreç karmaşıktır ve bazı özellikleri bilgisayar modelleri yalnızca son birkaç on yıl içinde yeniden geliştirilmiştir.
Sağdaki Bir film son birkaç yüzyıllar boyunca, küresel sapmaların nasıl değiştiğini küresel sapmaların göstermektedir. sağda film mi var?
YanıtlaSil