Questão:
Por que os pólos magnéticos da Terra estão (e estavam) em suas posições?
Pavel V.
2014-04-16 16:40:01 UTC
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Esta é uma espécie de pergunta complementar para O que faz com que a Terra tenha pólos magnéticos?

A Terra tem campos magnéticos e, de acordo com dínamo teoria Eu praticamente entendo o porquê Se a rotação da Terra influencia o campo magnético da Terra, também parece natural que os pólos sejam ortogonais ao plano de rotação.

Mas ainda não entendo poucas coisas:

  • Por que os pólos magnéticos estão posicionados perto, mas não exatamente nos pólos geográficos?

  • Por que eles variam com o tempo?

  • Por que o campo magnético da Terra às vezes muda de polaridade?

  • As mudanças na polaridade são baseadas em algum ciclo? Eles podem ser previstos?

Eu diria que a 3ª questão é substancialmente diferente das anteriores, por isso deve ser feita separadamente.
Divisão de perguntas @tohecz:.
Eu dividi a questão com base na suposição errada de que os dois grupos de subquestões são muito diferentes. Agora eu os uni novamente.
Peço desculpas por fazer uma bagunça então. Tive a impressão de que a mudança de polaridade é algo um pouco mais especial do que outras perturbações.
Um responda:
#1
+19
Joe Kington
2014-04-16 20:00:52 UTC
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Na verdade, todas as três questões estão diretamente relacionadas.

Como você observou, o campo magnético da Terra é gerado pelo fluxo de materiais condutores derretidos (provavelmente principalmente ferro) no núcleo externo. (Ao contrário da crença popular, apenas o núcleo externo e os oceanos são líquidos. A crosta, o manto e o núcleo interno são todos sólidos. Os sólidos podem fluir, mas têm resistência ao cisalhamento. Os líquidos não têm resistência ao cisalhamento.)

No entanto, esse fluxo é turbulento.

Portanto, o campo magnético da Terra pode ser descrito por ter dois pólos, mas, na realidade, é muito mais complexo. Parte disso é devido à estrutura crustal (ou seja, as anomalias magnéticas com as quais normalmente trabalhamos em geofísica para, digamos, localizar uma intrusão ígnea ou compreender a evolução da crosta oceânica). No entanto, a parte que se deve à estrutura crustal não muda rapidamente e influencia apenas uma região muito pequena. As diferenças de "comprimento de onda mais longo" (ou seja, mais amplas) são devidas a variações no fluxo do núcleo externo.

Cada "redemoinho" (ou seja, qualquer vorticidade) no fluxo produz seu próprio campo magnético. A soma deles é o que produz o campo magnético global. Na superfície, estamos a uma distância significativa do fluxo que produz o campo magnético. Portanto, ele fica "suavizado" e essas pequenas perturbações são menos aparentes. Parece bastante próximo a um único dipolo magnético porque a maior parte do fluxo está aproximadamente em torno dos eixos de rotação da Terra.

Esta é a resposta para sua primeira e segunda perguntas.

O campo magnético não é o resultado de uma única "corrente" de fluxo laminar, mas sim a soma de um fluxo turbulento muito mais complexo. Portanto, ele não corresponde exatamente aos eixos de rotação e a posição dos pólos magnéticos muda ao longo da escala de tempo humana.

Vou esperar para responder à terceira pergunta, já que você a divide em outra pergunta, mas basicamente, o fluxo tende a se auto-organizar, produzindo um forte campo magnético próximo a um único dipolo. Em seguida, por motivos que não são totalmente claros, ele desestabiliza episodicamente (basicamente, você teria vários pólos igualmente fortes que se cancelam um pouco) e, em seguida, se reestabiliza (às vezes na direção oposta).

Se você estiver interessado em um artigo no estilo "pop-sci", há um tempo atrás um artigo da Scientific American muito legal escrito por Glatzmaier (um grande nome na área ) Infelizmente, a versão da web não contém os números que estavam na versão impressa, mas a maioria é de Glatzmaier & Roberts, 1995 ou de um dos artigos subsequentes dos mesmos autores.

Você pode expandir sua resposta agora, eu juntei as duas perguntas em uma (esta) novamente. Eu também adicionei a subquestão 4.
Enquanto a teoria do "consenso", o dínamo não é o único. Para dar alguns exemplos, [Correntes termoelétricas do núcleo da Terra geram o campo magnético da Terra] (https://m.scirp.org/papers/78851) e [O acoplamento global a 660 km é proposto para explicar as placas tectônicas e a geração de o campo magnético da Terra] (https://arxiv.org/abs/0709.1303). Este último propõe um mecanismo para a mudança de polaridade (nesta teoria, a força e a polaridade dependem da diferença da velocidade rotacional do magma acima / abaixo da descontinuidade de 660km).


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