Aardmagnetisch veld

Kenmerken

Het aardmagnetisch veld ontstaat door twee dingen. De convectieve bewegingen in de vloeibare geleidende kern in het centrum van de Aarde zijn belangrijk voor het maken van het magnetisch veld. Wanneer de convectieve bewegingen samenvallen met de elektrische stromen rond de Aarde, wordt het magnetisch veld gecreëerd. De draaiing van de aarde houdt het magnetisch veld in stand. De wisselwerking tussen de convectieve bewegingen en de elektrische stromen creëert een dynamo-effect.

De intensiteit van het magnetisch veld is het grootst nabij de magnetische polen, waar het verticaal is. De intensiteit van het veld is het zwakst nabij de evenaar, waar het horizontaal is. De intensiteit van het magnetisch veld wordt gemeten in gauss.

Het magnetisch veld is de laatste jaren in sterkte afgenomen. In de afgelopen tweeëntwintig jaar is het veld gemiddeld 1,7% minder sterk geworden. In sommige delen van het veld is de sterkte met wel 10% afgenomen. De snelle sterktevermindering van het veld is een teken dat het magnetisch veld mogelijk aan het omkeren is. De omkering zou in de komende paar duizend jaar kunnen plaatsvinden. Er is aangetoond dat de verplaatsing van de magnetische polen verband houdt met de afnemende sterkte van het magnetisch veld.

Een geomagnetische omkering is wanneer de noordmagnetische pool en de zuidmagnetische pool van plaats verwisselen. Dit is in de geschiedenis van de aarde een paar keer gebeurd. De magnetische omkering vindt plaats nadat de sterkte van het veld nul heeft bereikt. Wanneer de sterkte weer begint toe te nemen, zal deze in de tegenovergestelde richting toenemen, waardoor de magnetische polen worden omgedraaid. De tijd die het magnetisch veld nodig heeft om een omkering te ondergaan is onbekend, maar kan tot tienduizend jaar duren. De magnetische omkeringen van de aarde zijn vastgelegd in gesteenten, vooral in basalt. Wetenschappers dachten dat de laatste geomagnetische omkering 780.000 jaar geleden plaatsvond.

Magnetosfeer

De magnetosfeer wordt gecreëerd door het magnetisch veld. Het is het gebied rond de aarde dat fungeert als een schild tegen de schadelijke deeltjes in de zonnewind. De magnetosfeer heeft veel verschillende lagen en structuren, en de zonnewind geeft vorm aan elk van deze lagen. De wisselwerking tussen de zonnewind en de magnetosfeer zorgt er ook voor dat het noorderlicht en het zuiderlicht verschijnen. De magnetosfeer is zeer belangrijk om de aarde te beschermen tegen zonnestormen die de activiteit van de zonnewind doen toenemen. Zonnestormen kunnen geomagnetische stormen veroorzaken die soms ernstige gevolgen hebben voor de Aarde.

De gebieden tussen de magnetische noord- en zuidpool zijn de magnetische veldlijnen. Deze lijnen verlaten de aarde vanuit het verticale punt van het zuiden en komen weer binnen via het verticale punt van het noorden. Deze twee verticale punten worden magnetische dipolen genoemd. De magnetische dipolen worden gewoonlijk de magnetische polen genoemd. De magnetische polen snijden de aarde op twee punten. De magnetische noordpool snijdt de aarde op 78,3 noorderbreedte en 100 westerlengte. Daarmee ligt de magnetische noordpool op de noordpoolcirkel. De zuidmagnetische pool snijdt de aarde op 78,3 zuiderbreedte en 142 oosterlengte. Hierdoor ligt de zuidmagnetische pool op Antarctica. De magnetische polen zijn ook de plaatsen waar de magnetische velden het sterkst zijn.

Deze figuur toont de magnetosfeer die de door de zon veroorzaakte zonnewind tegenhoudt.


Verplaatsing van de noordmagnetische pool. Verwacht wordt dat hij nabij de noordelijke geografische pool passeert en zijn weg naar Siberië vervolgt

De magnetische polen van de aarde

Net als andere magnetische velden heeft het magnetisch veld van de aarde magnetische polen.

De Noordmagnetische Pool is het punt op het oppervlak van het noordelijk halfrond van de aarde waar het magnetisch veld van de planeet verticaal naar beneden wijst. Er is slechts één plaats waar dit gebeurt, dicht bij (maar verschillend van) de geografische noordpool.

Zijn tegenhanger op het zuidelijk halfrond is de zuidmagnetische pool. Aangezien het magnetisch veld van de aarde niet precies symmetrisch is, gaat een lijn van de ene naar de andere niet door het meetkundig middelpunt van de aarde.

De noordelijke magnetische pool verschuift in de loop van de tijd als gevolg van magnetische veranderingen in de kern van de aarde. In 2001 stond hij nabij Ellesmere Island in het noorden van Canada op 81°18′NB 110°48′W / 81,3°NB 110,8°W / 81,3; -110,8 (Magnetic North Pole 2001). Vanaf 2015 zou de pool voorbij de Canadese Arctische territoriale claim naar het oosten zijn opgeschoven tot 86°18′NB 160°00′W / 86,3°NB 160,0°W / 86,3; -160,0 (Magnetic North Pole 2012 est).

De noord- en zuidmagnetische polen van de aarde worden ook wel magnetische dompelpolen genoemd, verwijzend naar de verticale "dip" van de magnetische veldlijnen op die punten.

Trekkende dieren

Dieren die lange trektochten maken, kunnen afhankelijk zijn van het magnetisch veld als gids.

Sommige trekdieren kennen hun locatie door de intensiteit van het veld. Ze kennen de tijd door circadiane ritmes die het veld voortbrengt. Trekdieren worden geboren met een magnetische kaart in hun kop die hen in staat stelt veilig over grote afstanden te trekken. Hun vermogen om het magnetische veld waar te nemen is te danken aan magnetische deeltjes. Andere dieren hebben een chemisch kompas dat gebaseerd is op een radicaalpaarmechanisme.