מדענים תמהו את הסיבות לשדה המגנטי של כדור הארץ במשך שנים רבות. התשובה לשאלה זו התקבלה די לאחרונה. התברר כי תנאים מסוימים נחוצים ליצירת שדה מגנטי.
כמה השערות לגבי מקור השדה המגנטי של כדור הארץ
במאה האחרונה מדענים שונים העלו כמה הנחות לגבי אופן היווצרות השדה המגנטי של כדור הארץ. לדברי אחד מהם, השדה מופיע כתוצאה מסיבוב כדור הארץ סביב צירו.
הוא מבוסס על אפקט ברנט-איינשטיין המוזר, שהוא שכאשר כל גוף מסתובב נוצר שדה מגנטי. לאטומים בהשפעה זו יש רגע מגנטי משלהם, כאשר הם מסתובבים סביב צירם. כך מופיע השדה המגנטי של כדור הארץ. עם זאת, השערה זו לא עמדה במבחני ניסוי. התברר כי השדה המגנטי המתקבל בצורה לא-נהדרת כזו חלש פי כמה ממיליוני זה.
השערה נוספת מבוססת על הופעת שדה מגנטי עקב תנועה מעגלית של חלקיקים טעונים (אלקטרונים) על פני כדור הארץ. זה גם התברר כבלתי נסבל. תנועת אלקטרונים עלולה לגרום להופעה של שדה חלש מאוד, יתר על כן, השערה זו אינה מסבירה את היפוך השדה המגנטי של כדור הארץ. ידוע שהקוטב המגנטי הצפוני אינו עולה בקנה אחד עם הצפון הגיאוגרפי.
זרמי רוח ומעטפת שמש
מנגנון היווצרות השדה המגנטי של כדור הארץ וכוכבי לכת אחרים של מערכת השמש אינו מובן לחלוטין ועד כה נותר תעלומה עבור המדענים. אף על פי כן, השערה מוצעת מסבירה היטב את ההיפוך ואת גודל האינדוקציה של השדה האמיתי. הוא מבוסס על עבודת הזרמים הפנימיים של כדור הארץ ורוח השמש.
זרמים פנימיים של כדור הארץ זורמים במעטפת, המורכבת מחומרים עם מוליכות טובה מאוד. מקור הזרם הוא הגרעין. אנרגיה מועברת מהליבה אל פני האדמה באמצעות הסעה. לפיכך, נצפה תנועה מתמדת של חומר במעטפת, היוצרת שדה מגנטי על פי חוק התנועה הידוע של חלקיקים טעונים. אם נקשר את הופעתו רק לזרמים פנימיים, מתברר שכל כוכבי הלכת שכיוון הסיבוב שלהם חופף לכיוון הסיבוב של כדור הארץ חייבים להיות בעלי שדה מגנטי זהה. עם זאת, זה לא. הקוטב הצפוני הגיאוגרפי של צדק עולה בקנה אחד עם הקוטב המגנטי הצפוני.
לא רק זרמים פנימיים מעורבים ביצירת השדה המגנטי של כדור הארץ. זה מכבר ידוע שהוא מגיב לרוח השמש, זרם של חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה הנובעים מהשמש כתוצאה מתגובות המתרחשות על פניו.
רוח השמש היא מטבעה זרם חשמלי (תנועה של חלקיקים טעונים). מובל על ידי סיבוב כדור הארץ, הוא יוצר זרם מעגלי המוביל להופעת השדה המגנטי של כדור הארץ.
