지구 내부의 막대 자석이 축과 다소 정렬되어 있으며, 그 자석의 끝이 지구의 지리적 북극과 남극에 가깝다고 가정하십시오. 자기장 선은 자석의 북극에서 이동하여 다시 돌아와서 남극으로 돌아갑니다. 각 극에서 자기장 선은 거의 수직입니다.
NASA에 따르면 지구 내부에는 자성 막대가 없지만 지구 전체에서 동일한 현상이 발생하여 지구 전체에 자기권이라고 불리는 보호 영역을 만듭니다. 지구의 자기권은 유해한 우주 방사선과 태양풍으로부터 우리를 보호하고 북반구와 남반구의 높은 위도에서 볼 수있는 아름다운 오로라 디스플레이를 담당합니다.
지구의 자기 및 지리적 극은 서로 반대편에 위치하고 있습니다. 다시 말해, 지구의 자기 남극은 실제로 지리적 북극 근처에 있습니다. 따라서 나침반을 사용하여 위치를 결정할 때 나침반 바늘은 실제로 북반구에서는 남극을 향하고 남반구에서는 북극 자극을 향합니다.
자극은 고정되어 있지 않으며 지리적 극에 대하여 행성의 표면을 가로 질러 조금씩 방황합니다. 지구 자기장 세기의 약 75 %는 "자기 막대"로 표시됩니다. 지구 자기장의 세기의 다른 25 %는 움직이는 작은 막대 자석으로 생각할 수 있으며 움직이는 마그마의 작은 부분에서 비롯되어 극이 움직일 수 있습니다.
2019 년 2 월에 국립 환경 정보 센터 (National Centers for Environmental Information)에서 발표 한 자료에 따르면, 자북극은 북극해 내 86.54 N 170.88 E에 위치하고 있으며 캐나다에서 시베리아로 향합니다. 자성 남극은 64.13 S 136.02 E에 위치하고 있으며 호주 방향으로 남극 대륙 연안에 있습니다.
이 분야는 어디에서 왔습니까?
여전히 약간의 미스터리이지만 과학자들은 일반적으로 지구의 자기장이 행성의 핵심에서 시작한다는 데 동의합니다. 행성의 외핵은 주로 도체 인 철인 용융 금속으로 구성됩니다.
미시간 기술 대학의 지구 물리학 교수 인 알렉세이 스 미르 노프 (Aleksey Smirnov)는“외부 코어의 용융 금속은 다이너 모 작용 (dynamo action)으로 알려진 분야에서 발생한다.
다이너 모의 작용, 또는 다이너 모 이론은 행성이 자기장을 유지할 수있는 방법을 설명합니다. 다이너 모, 또는 자기장의 소스는 지구 내부의 용철과 같은 회전, 컨벡션 및 전기 전도성 물질에 의해 생성됩니다.
물리학 분야의 Doug Ingram은 "이온화 된 원자와 자유 전자가 많이 돌아 다니며 내부에는 복잡한 대류 형태가 지구의 자연적인 회전과 결합되어있다"고 말했다. Texas Christian University의 천문학 교수.
과학자들은 움직이는 금속 물질에 의해 생성 된 전하가 지구의 적도 지역을 중심으로 원형 운동으로 움직여 표면에서 북쪽과 남쪽 자극을 생성한다고 믿습니다.
극이 왜 움직입니까?
지구의 다이나모는 지속적이지만 불안정합니다. 지금, 자기장은 급속히 변화하고 있으며, 자북극은 시베리아를 향해 갑자기 점프하고 있습니다. Nature 지에 게재 된 2019 년 연구에 따르면, 1990 년대 이후, 자북극은 평균적으로 매년 약 35km (55km) 이동했습니다.
Smirnov에 따르면, 흐르는 금속성 마그마의 장애는 자기장의 불안정성 원인 일 수 있으며, 이는 극점 이동을 유발할 수 있다고 Smirnov는 밝혔다. 캐나다에서 깊숙한 액체 철분의 이동은 그 위치에서 자기장을 약간 약화시킬 수 있는데, 이것은 북극 자극이 시베리아쪽으로 이동할 수있게 해주는 것이라고 Nature 기사는 밝혔다.
하천과 같은 자기장 교란이 행성의 액체 외핵과의 경계 부근의 맨틀의 밀도가 높은 부분으로 인해 발생할 수있는 남부 아프리카와 같이 다른 전자기 이상 현상이 전 세계에서 볼 수 있습니다.
극 이동 및 반전의 역사
NASA에 따르면 극은 끊임없이 변하고 있지만 지난 30 억년 안에 수백 번 이상 완전히 바뀌었다. 이 과정에서 일반적으로 한 번에 100 ~ 수천 년에 걸쳐 200,000 ~ 300,000 년마다 발생하는 자기장은 찌그러지고 지구 표면에 무작위로 튀어 나오는 여러 극으로 당겨집니다. 마지막 전체 반전은 약 780,000 년 전에 발생했습니다.
교대 및 역전을 포함한 자기장의 역사는 지질 학적 기록에서 증명됩니다. 철을 포함한 암석에서 발견 된 금속은 용융 암석이 응고되기 전에 자기장과 정렬되거나 자기장과 정렬되고 퇴적암 층에 침전되는 자기 금속을 포함하는 조각으로 정렬됩니다.
스 미르 노프는“지구는 역동적이고 끊임없이 변화하는 장소이기 때문에 지질 학적 시간 내내 새로운 암석과 자기 기록이 지속적으로 생성되고있다”며 Smirnov는이 기록들이 수백만 또는 수십억 년 동안 보존 될 수 있다고 덧붙였다.
대서양 중반에 새로운 해저가 지속적으로 생성되는 대서양의 바닥에서도 비슷한 기록이 있습니다.
잉그램은“용암이 표면까지 잘 자라면서 녹고, 용암에 부유 한 철 입자는 지구의 지배적 인 자기장 방향으로 스스로 방향을 잡는다”고 말했다. 용암이 응고됨에 따라 금속 침전물이 제자리에 고정되어 지구 자기장의 변화와 역전에 대한 역사적인 기록이 만들어집니다.
이 방랑하고 튀기는 극은 우리 지구의 삶에 어떤 의미가 있습니까? NASA에 따르면, 교대와 반전 동안 식물이나 동물의 생명에 대한 화석 기록에는 급격한 변화가 없으며, 이는 생명에 대한 극 역전의 영향이 최소화됨을 시사합니다. 자기장 강도가 감소한 기간 동안 더 많은 우주 방사선이 지구 표면에 도달하여 증가 된 유전 적 변이를 일으켜 진화를 촉진시킬 수 있다고 과학자들 사이에 일부 추측이있다.
