Geomaqnit Sahəsi nədir və onun rolu nədir
Geomaqnit sahəsi Yer kürəsini əhatə edən görünməz bir maqnit "örtüyüdür". Onu birbaşa görə bilməsək də, onun varlığını kompas vasitəsilə hiss etmək olar, əqrəbi həmişə şimal-cənuba doğru yönəlir. Bu sahə Yer kürəsində həyatın qorunmasında, naviqasiyaya təsir göstərməsində mühüm rol oynayır və planetin daxili dinamikasını anlamaq üçün açardır. Bu məqalədə geomaqnit sahəsinin nə olduğunu, necə əmələ gəldiyini, necə ölçüldüyünü və həyatda və texnologiyada rolunu müzakirə edəcəyik.
Geomaqnit sahələrini anlamaq
Geomaqnit sahəsi Yer kürəsinin yaratdığı maqnit sahəsidir. Maqnit sahəsi müəyyən obyektlərə maqnit qüvvəsi tətbiq edən bir maqnit mənbəyinin (məsələn, çubuq maqniti və ya elektrik cərəyanı) ətrafındakı sahədir. Planetar miqyasda geomaqnit sahəsi Yer kürəsini şimal və cənub maqnit qütbləri olan nəhəng bir maqnit kimi hərəkət etdirir.
Lakin, "maqnit qütbləri"nin coğrafi qütblərlə tam üst-üstə düşmədiyini başa düşmək vacibdir. Coğrafi qütblər Yer kürəsinin fırlanma oxunun son nöqtələridir, maqnit qütbləri isə Yer səthindəki maqnit qüvvə xətlərinin şaquli olaraq "girdiyi" və ya "çıxdığı" yerlərdir. Mövqedəki bu fərq o deməkdir ki, kompas həmişə dəqiq coğrafi şimala deyil, maqnit şimala (yerdən asılı olaraq) işarə edir.
Geomaqnit sahəsi haradan gəlir?
Geomaqnit sahəsinin əsas mənbəyi səthin dərinliklərində, xüsusən də Yerin xarici nüvəsində baş verən proseslərdən qaynaqlanır. Xarici nüvə əsasən dəmir və nikel kimi maye metallardan ibarətdir və bunlar aşağıdakı səbəblərdən hərəkət edir:
1. İstilik konveksiyası: Daxili nüvədən gələn istilik və radioaktiv parçalanma maye materialın dövranını idarə edir.
2. Yer kürəsinin fırlanması (Koriolis effekti): Fırlanma maye axınını pozaraq müntəzəm burulğan nümunələri əmələ gətirir.
3. Yüksək elektrik keçiriciliyi: Əridilmiş dəmir yaxşı elektrik keçiricisidir, buna görə də bu mayenin hərəkəti elektrik cərəyanı yaradır.
Elektrik cərəyanının və keçirici mayelərin hərəkətinin birləşməsi davamlı olaraq yenilənən və davam edən bir maqnit sahəsi yaradır. Bu mexanizm geodinamika kimi tanınır - Yerin nüvəsində bir növ nəhəng "təbii dinamo".
Bu ilkin mənbələrə əlavə olaraq, Yer qabığındakı süxurların maqnitləşməsi və ionosfer və maqnitosferdəki elektrik cərəyanlarının təsirləri də kiçik töhfələr verir. Lakin, dominant komponent geodinamika olaraq qalır.
Geomaqnit sahəsinin quruluşu: maqnitosfer
Yerin maqnit sahəsi atmosferdə dayanmır. O, kosmosa qədər uzanır və maqnitosfer adlanan qoruyucu bir bölgə əmələ gətirir. Maqnitosfer Günəş tərəfindən yayılan yüklü hissəciklərin davamlı axını olan günəş küləyi ilə qarşılıqlı təsir göstərir.
Günəş küləyinin təzyiqinə görə maqnitosfer asimmetrikdir:
– Günəşə baxan tərəfdə, maqnitosfer Yerə daha yaxın “sıxılır”.
– Əks tərəfdə (gecə vaxtı) maqnitosfer uzanaraq “maqnit quyruğu” (maqnitoquyruq) əmələ gətirir.
Maqnitosfer Yer kürəsinin Günəşdən və kosmosdan gələn yüksək enerjili hissəciklərə qarşı əsas müdafiə xəttidir.
Geomaqnit sahəsinin xüsusiyyətləri: həmişə sabit deyil
Geomaqnit sahəsi dinamikdir. Elmi baxımdan bir neçə vacib dəyişiklik var:
1. Gündəlik variasiya
Günəş radiasiyası səbəbindən dəyişən ionosferdəki elektrik cərəyanlarının təsiri altında.
2. Geomaqnit fırtınaları
Koronal kütlə atılması (KKT) və ya günəş küləyinin artması baş verdikdə, maqnitosfer pozulur və bu da səthdəki geomaqnit sahəsinin dəyişməsinə səbəb olur. Bu, qütb parıltılarını tetikleyebilir və texnoloji sistemləri sıradan çıxara bilər.
3. Uzunmüddətli dəyişikliklər (dünyəvi variasiya)
Onilliklərdən yüzilliklərə qədər miqyasda maqnit sahəsinin gücü və istiqaməti Yer nüvəsinin dinamikasına görə dəyişə bilər. Maqnit qütbləri hətta zamanla "hərəkət edir".
4. Qütbün tərsinə çevrilməsi (geomaqnit tərsinə çevrilməsi)
Minlərlə ildən milyonlarla ilə qədər miqyasda Yer kürəsi maqnit qütbünün tərsinə çevrilməsini yaşayıb. Bu o deməkdir ki, maqnit şimal və maqnit cənub tərsinə çevrilir. Bu proses ani deyil; minlərlə il çəkə bilər və vulkanik və çökmə süxurlarda (paleomaqnetizm) qeydə alınır.
Geomaqnit sahəsi necə ölçülür?
Alimlər geomaqnit sahəsini bir neçə yolla ölçürlər:
– Yer maqnitometrləri: Gündəlik dəyişiklikləri, geomaqnit fırtınalarını və uzunmüddətli tendensiyaları izləmək üçün rəsədxanalarda quraşdırılır.
– Aeromaqnit tədqiqatı: Geologiya və ehtiyatların kəşfiyyatı üçün faydalı olan Yer qabığındakı maqnit dəyişikliklərini xəritələşdirmək üçün təyyarələrdən istifadə.
– Peyklər: ESA Swarm kimi missiyalar qlobal maqnit sahəsini dəqiq şəkildə xəritələşdirir, nüvədən, qabıqdan, okeandan və ionosferdən töhfələri ayırır.
Daha sonra məlumatlar naviqasiya və elmi modelləşdirmədə tez-tez istifadə olunan IGRF (Beynəlxalq Geomaqnit İstinad Sahəsi) kimi qlobal modellərdə ümumiləşdirilir.
Yer və həyat üçün geomaqnit sahəsinin rolu
1. Radiasiya və zərərli hissəciklərdən qorunma
Geomaqnit sahəsinin ən vacib funksiyalarından biri yüklü hissəcikləri günəş küləyindən uzaqlaşdıran "qalxan" kimi çıxış etməkdir. Atmosfer də əhəmiyyətli qoruyucu rol oynasa da, maqnitosfer yüksək enerjili hissəciklər tərəfindən atmosfer eroziyasının azaldılmasına kömək edir və səthdə radiasiyaya məruz qalmanı azaldır.
Güclü maqnitosferin qorunması olmadan atmosfer daha sürətlə aşınmaya məruz qala bilər. Bəzi elm adamları bu vəziyyəti zəif qlobal maqnit sahəsi atmosferini günəş küləyi qarşılıqlı təsirlərinə daha həssas edən Marsla müqayisə edirlər.
2. İnsan naviqasiyasına kömək etmək
Kompas maqnit şimalını göstərmək üçün geomaqnit sahəsindən istifadə edir. Əsrlər boyu kompas naviqasiya və kəşfiyyat üçün vacib naviqasiya vasitəsi olmuşdur. Eyni prinsiplər bu gün də istifadə olunur, baxmayaraq ki, onlar tez-tez GPS və müasir naviqasiya sistemləri ilə birləşdirilir.
Praktikada naviqator aşağıdakıları nəzərə almalıdır:
– maqnit meyli: coğrafi şimal və maqnit şimal arasındakı fərq,
– maqnit meyli: enliklə dəyişən maqnit sahəsi xətlərinin şaquli istiqamətə meyli.
3. Heyvan naviqasiyası (maqnitoresepsiya)
Bir çox heyvanın uzun məsafəli naviqasiya üçün Yer kürəsinin maqnit sahəsini, yəni maqnitoresepsiyanı aşkar etmək qabiliyyətinə malik olduğuna inanılır. Buna misal olaraq köçəri quşları, dəniz tısbağalarını, qızılbalığı və bəzi həşəratları göstərmək olar. Onların müəyyən yerlərə getmək üçün geomaqnit sahəsindən təbii "xəritə" və "kompas" kimi istifadə etdikləri düşünülür.
Bioloji mexanizmlər hələ də öyrənilsə də, eksperimental dəlillər maqnit sahəsi pozğunluqlarının bəzi növlərin oriyentasiya davranışına təsir göstərə biləcəyini göstərir.
4. Müasir texnologiyaya təsir
Geomaqnit sahələri, xüsusən də geomaqnit fırtınaları zamanı yaranan pozuntular, texnologiyaya əhəmiyyətli təsir göstərə bilər, o cümlədən:
– Elektrik şəbəkəsi: Geomaqnit induksiya cərəyanları transformatorların sıradan çıxmasına və elektrik kəsintilərinə səbəb ola bilər.
– Radio rabitəsi: İonosferdəki dəyişikliklər radio dalğalarının, xüsusən də yüksək tezliklərin (YF) yayılmasına təsir göstərir.
– Peyklər və GPS: Artan radiasiya peyk komponentlərinə zərər verə, aşağı orbitdə atmosfer müqavimətini artıra və GPS yerləşdirmə dəqiqliyinə mane ola bilər.
– Uçuşlar: Qütblərə yaxın marşrutlar rabitə kəsintilərinə və heyət və sərnişinlər üçün artan radiasiya məruz qalmasına daha çox həssasdır.
Bu, infrastruktur üçün riskləri azaltmaq üçün günəş aktivliyini və maqnitosfer reaksiyalarını izləyən kosmik hava sahəsinin yaranmasına səbəb oldu.
5. Yer kürəsinin daxili quruluşunu və geoloji tarixini anlamağın açarı
Geomaqnit sahəsi həmçinin Yerin daxili hissəsinə bir pəncərə təmin edir. Onun uzunmüddətli dəyişiklikləri xarici nüvənin dinamikasına dair ipucları verir. Bu arada, süxurlardakı paleomaqnit qeydləri alimlərə kömək edir:
– dirəklərin geri çevrilmə tarixini izləmək,
– süxur təbəqələrinin nisbi yaşını təyin etmək,
– zamanla tektonik plitələrin hərəkətini (kontinental sürüşmə) yenidən qurmaq.
Başqa sözlə, geomaqnetizm geofizika və geologiyada mühüm bir vasitədir.
Bağlanır
Geomaqnit sahəsi sadəcə maraqlı fiziki bir fenomen deyil, həm də Yer kürəsində həyatı və sivilizasiyanı dəstəkləyən fundamental bir komponentdir. Xarici nüvədəki geodinamo mühərrikindən qaynaqlanan bu sahə, planeti zərərli hissəciklərdən qoruyan, insan və heyvan naviqasiyasına kömək edən və kosmik hava şəraiti zamanı müasir texnologiyaya təsir edən bir maqnitosfer əmələ gətirir. Bundan əlavə, geomaqnit sahəsi Yer kürəsinin daxili quruluşu və geoloji tarixi haqqında dəyərli məlumatlara malikdir. Geomaqnit sahəsini anlamaq, planetimizdə həyatın yaşamasını müəyyən edən qoruyucu sistemlərdən birini anlamaq deməkdir.
İstəsəniz, qütb parıltısı, tarixdəki böyük geomaqnit fırtınaları və ya IGRF məlumatlarının naviqasiyada tətbiqinə dair xüsusi altbölmələr əlavə edə bilərəm.
