Magnetické pole Zeme a geodynamo

Magnetické pole Zeme a geodynamo

S. ŠevčíkKatedra astronómie, fyziky Zeme a meteorológie

Fakulta matematiky, fyziky a informatiky UK

Akadémia Trojstenu

06. december 2013

Magnetické pole Zeme O čom budeme hovoriť?

O čom budeme hovoriť?

• Zopakovanie poznatkov o elektrických prúdoch a magnetických poliach

• Ako možno v kvapalnom jadre Zeme udržať elektrické prúdy a k nim odpovedajúce magnetické pole

• Aké sú základné vlastnosti jadra Zeme a príčiny pohybu kvapaliny v ňom

• Čo je to geodynamo?

• Matematický popis magnetického poľa Zeme (MPZ)

• Pomalé zmeny MPZ a prepólovanie určujú ich procesy v kvapalnom jadre Zeme

• Rýchle zmeny MPZ určuje ich aktivita Slnka a procesy v ionosfére a magnetosfére

+q E

V okolí elektrického náboja q existuje elektrické pole E.E je vektor, má veľkosť, smer a nazývame ho elektrická intenzita.

Pole E pôsobí na iný náboj Q silou F = Q .E. Pole E znázorňujeme siločiarami.

Vektor E leží v dotyčnici k siločiare. Siločiary začínajú na kladných a končia na záporných nábojoch.

+Q F=Q.E

E

E

Magnetické pole Zeme Elektrické prúdy a ich magnetické polia


Magnetické pole tiež súvisí s elektrickými nábojmi.

Náboje sa musia pohybovať = elektrické prúdy. Pohyb kladného náboja určuje smer prúdu.

V okolí prúdov existuje - magnetické pole B.B je vektor a má názov magnetická indukcia.Pole B znázorňujeme indukčnými čiarami, vektor B leží v dotyčnici k indukčnej čiare.

Na náboj Q pohybujúci sa v poli B rýchlosťou v pôsobí sila

F = Q (v x B)Sila je kolmá na vektory v a B.

Magnetická sila je iná, ako sila,

ktorou pôsobí na náboj Q elektrické pole E.

Magnetické pole priameho vodiča

Magnetické pole prúdovej sľučky

B

B


V r. 1819 H.Ch. Oersted zistil, že magnetka kompasu sa pootočila,

keď v jej blízkosti vo vodiči zapol prúd.

To bol historický prelom, od ktorého sa magnetické javy začali spájať

s elektrickými nábojmi a elektrickými prúdmi.

Magnetické pole trvalých magnetov tiež súvisí s elektrickými prúdmi,

ktoré na atomárnej úrovni vytvárajú komplikované usporiadané štruktúry.

Magnetické pole tyčového magnetu.Má severný (N) a júžný (S) pól.

Indukčné čiary poľa B vystupujú z N-pólu a vstupujú do S-pólu

a prechádzajú aj magnetom. Malé kompasy ukazujú

smer a orientáciu vektora B.

N

S


Ak chceme udržať magnetické pole, musíme udržovať elektrické prúdy

a dodávať energiu zo zdroja (batéria).

Elektrické prúdy vo vodiči môžeme vytvoriť aj pohybom vodiča

v magnetickom poli.

Drôt s voľnými nosičmi nábojapohybujeme rýchlosťou v

v magnetickom poli B.Na náboj Q bude pôsobiť sila

F = Q (v x B)Kladné náboje sa budú posúvať

„nahor“ a záporné „nadol“, vzniká elektrický prúd.

Prúd bude tiecť vo vodiči dovtedy,pokiaľ vodič posúvame ako celok.

Elektrickému prúdu odpovedá „nové“ magnetické pole b.

b b

Pohyb vodiča v smere rýchlosti v „unáša“

spolu kladné a záporné náboje. To je tiež makroskopický pohyb nábojov.

Jednoduchý spôsob vzniku prúdu vo vodiči,ktorý sa ako celok pohybuje

v magnetickom poli B.


B

• pohyb vodiča rýchlosťou v v magnetickom poli B0 vytvára elektromotorickú silu (EMF) v x B0 , ktorá generuje prúd I (prúdová hustota j)

• prúdu I odpovedá magnetické pole b a celkové pole bude B = B0 + b• magnetické pole pôsobí na vodič s prúdom Lorentzovou silou rovnou j x B a bráni pohybu v

Ak existujú mechanizmy, ktoré pohybujú elektricky vodivé prostredie v magnetickom poli,

indukujú sa elektrické prúdy, ktorým odpovedá indukované magnetické pole.

Podmienkou je pohyb elektricky vodivého prostredia –– konvekcia,

ktorá je tepelne alebo inak hnaná, vysoká elektrická vodivosť a rotácia. Tak to funguje v jadre v Zemi, v Slnku, iných planétach, galaxiách.

Magnetické pole Zeme a geodynamo Princíp generácie – Faradayov zákon elmag. indukcie

Ak chceme udržovať magnetické pole B,

musíme udržovať elektrické prúdy.

V dôsledku elektrického odporu látky

budú elektrické prúdy klesať.Hovoríme, že prúdy sa ohmicky rozpadajú,

vodič sa zahrieva a máme energetické straty.

Energetické straty musíme neustále nahrádzať = neustále udržovať pohyb

elektricky vodivej látky v magnetickom poli.


Kovový elektricky vodivý disk• rotuje uhlovou rýchlosťou Ω • paralelne s osou preniká diskom homogénne magnetické pole Bo

• elektromotorickou silou v x Bo sa na okraji disku vynorí kladný náboj a na osi záporný náboj

Magnetické pole Zeme a geodynamo „Inžiniersky“ model dynama

Okraj disku spojíme vodičom W cezkĺzne kontakty S1 a S2 ,Bo musí byť stále „zapnuté“ • náboje sa začnú pohybovať

• elektromotorická sila v x Bo

závisí len od rýchlosti rotácie Ω• cez žiarovku tečie prúd I a svieti

• zariadenie mení mechanickú energiu na elektrickú energiu máme dynamo

Magnetické pole Zem a geodynamo „Inžiniersky“ model samobudiaceho dynama

Spojme okraj disku a os disku AA´ vodičom, ktorý vytvára slučku v rovine disku

• prúdu I odpovedá nehomogénne pole B,• vodič je navinutý tak, že B podporuje Bo • obe polia sú v rovine disku kolmé na disk

• B je nehomogénne, EMF v x B má inú závislosť na vzdialenosti

od osi ako má v x Bo,

má ale rovnaký smer od osi AA´ k okraju

• ak bude Ω dostatočne veľké, bude produkovať „veľké“ prúdy I vo vodiči

Bo

Magnetické pole Zem a geodynamo „Inžiniersky“ model samobudiaceho dynama

Spojme okraj disku a os disku AA´ vodičom, ktorý vytvára slučku v rovine disku

• prúdu I odpovedá nehomogénne pole B,• vodič je navinutý tak, že B podporuje Bo • obe polia sú v rovine disku kolmé na disk

• B je nehomogénne, EMF v x B má inú závislosť na vzdialenosti

od osi ako má v x Bo,

má ale rovnaký smer od osi AA´ k okraju

• ak bude Ω dostatočne veľké, bude produkovať „veľké“ prúdy I vo vodiči

• existuje vhodné kritické Ω = Ωc také, že pole Bo môžeme „vypnúť“,

prúd I bude hnaný len EMF v x B, pokiaľ budeme udržovať Ωc

• pole B sa samo-kreuje, máme samobudiace dynamo

Dôležitá je štrukturálna asymetria usporiadania

• zmena smeru vinutia sľučky, alebo ak točíme opačne,

B bude opačné k Bo

• samobudenie nebude bežať, nech by sme točili akokoľvek rýchlo

proti smeru pohybu pôsobí Lorentzova sila na jednotku objemu J x B


Princíp elektromagnetickej indukcie tvorí fyzikálny základ

(re)generácie magnetického poľa Zeme.

V jadre musí neustále prebiehať pohyb vodivej kvapaliny – konvekcia,

ktorá je hnaná na úkor nejakej inej energie.

Ak konvekcia prebieha v magnetickom poli,tak sa generujú elektrické prúdy,

ktorým odpovedá „nové“ magnetické pole.

Ak indukujúce magnetické pole je súčasne aj indukované,

potom hovoríme o samobudiacom dyname.

V kvapalnom jadre Zeme pracuje samobudiace geodynamo.

Výsledkom činnosti geodynama je magnetické pole Zeme (MPZ).

MPZ má dominantne dipólový charakter,ale nemá len dipólový charakter.

Má omnoho komplikovanejšiu štruktúrunielen na povrchu

ale hlavne v samotnom jadre Zeme.

Základné konvektívne útvary v plášti a rýchlostné a magnetické pole v kvapalnej časti jadra, kde pracuje geodynamo

Plášť Časové škály (s,d,r) –elastický,visko-elastický, elasto-plastickýČasové škály 10-100 mil.r.–tečieDva módy konvekcie: doskový a „plumový“.Rýchlosti: 3-10 cm/rokMORB: mid-ocean ridge basaltsOIB: ocean island basalts

Kvapalné jadroElektricky vodivá kvapalina,pracuje tu geodynamo.Rýchlosti: 0,1 mm/s = 3 km/rokČasové škály: 10-10 000 rokov systém dovoľuje inverzie

CMB – Core-Mantle boundaryNajdramatickejšia diskontinuita.Hustota: 5570(plášť) - 9900 (jadro) kg/m^3Oxidy+silikáty – ťažká taveninaPozdĺžne seizm. vlny:13.7-8 km/sPriečne seizm. vlny: 7.26–0 km/s

Magnetické pole Zeme a geodynamo Plášť a jadro sú dva gigantické tepelné stroje

10-12x10^3 kg/m^3

CMB – core-mantle boundary (hranica jadro-plášť), ICB – inner core boundary (hranica vnútorného jadra)

Magnetické pole môžeme rozložiť na dve časti – poloidálne Bp a toroidálne Bt. Úlohou je nájsť mechanizmy, ako sa z jedného „vyrobí“ to druhé a naopak.

CMB – core-mantle boundary (hranica jadro-plášť), ICB – inner core boundary (hranica vnútorného jadra)

Bp-poloidálne pole v osovo-sym. prípade leží v poludníkových rovinách, na povrchu Zeme túto časť poľa meriame V kvapalnom jadre dominuje časť poľa Bt-toroidálne pole v osovo-sym. prípade leží v smere rovnobežiek – Bφ, je uväznené v jadre, merať ho nemôžeme

1 Gauss = 0.0001 Tesla

Magnetické pole Zeme a geodynamo Plášť a jadro sú dva gigantické tepelné stroje

10-12x10^3 kg/m^3

Magnetohydrodynamika skúma ovplyvňovanie

pohybu elektrickej vodivej tekutiny (kvapalina, plazma) a magnetického poľa, v ktorom pohyb prebieha.

Toto ovplyvňovanie je vzájomné.

Rýchlostné pole v ovplyvňuje magnetické pole B (princíp Faradayovej elektromagnetickej indukcie)

a magnetické pole B spätne ovplyvňuje pohyb v,lebo nedovolí konvektívnej rýchlosti rozvinúť sa do veľkých hodnôt.

Ak uvažujeme „nekonečne“ elektricky vodivú kvapalinu,potom je magnetické pole „zamrznuté“ do kvapaliny.

Indukčné čiary magnetického poľa sa deformujú tak,ako pohyb kvapaliny „chce“.

Reálne kvapaliny v kozmických objektoch majú konečnú elektrickú vodivosť, teda „zamrznutie“ nie je dokonalé,

ale „deformácia“ indukčných čiar vplyvom konvekcie je stále dosť veľká.

Magnetické pole Zeme a geodynamo Čo študuje magnetohydrodynamika?

Michael Faraday 1791-1867

Magnetohydrodynamika skúma ovplyvňovanie

pohybu elektrickej vodivej tekutiny (kvapalina, plazma) a magnetického poľa, v ktorom pohyb prebieha.

Toto ovplyvňovanie je vzájomné.

Rýchlostné pole v ovplyvňuje magnetické pole B (princíp Faradayovej elektromagnetickej indukcie)

a magnetické pole B spätne ovplyvňuje pohyb v,lebo nedovolí konvektívnej rýchlosti rozvinúť sa do veľkých hodnôt.

Ak uvažujeme „nekonečne“ elektricky vodivú kvapalinu,potom je magnetické pole „zamrznuté“ do kvapaliny.

Indukčné čiary magnetického poľa sa deformujú tak,ako pohyb kvapaliny „chce“.

Reálne kvapaliny v kozmických objektoch majú konečnú elektrickú vodivosť, teda „zamrznutie“ nie je dokonalé,

ale „deformácia“ indukčných čiar vplyvom konvekcie je stále dosť veľká.

Magnetické pole Zeme a geodynamo Čo študuje magnetohydrodynamika?

Michael Faraday 1791-1867

Magnetické pole Zeme a geodynamo Generačné mechanizmy, -efekt, -efekt

Mechanizmus (re)generácie magnetického poľa:

uzavretý cyklus generácie dvoch typov polí jedného z druhého

poloidálne (meridionálne) pole

toroidálne (azimutálne) pole

P

T

B

B

V jadre Zeme (asi) pracuje αω-dynamo

Mení kinetickú energiupohybu

na energiu magnetického poľa

a náhrádza ohmické straty.

Generácia MPZ v jadre je dvojstupňová Obr. a-c: z meridionálneho magnetického poľa Bp sa konvekciou v smere rovnobežiek „vyťahuje“ azimutálne pole Bt to je omega-efekt Obr. d-f: na pole Bt pôsobia maloškálové víry, pole deformujú a vznikajú malé sľučky. Každej z nich odpovedá prúd. Ak vypočítame ich strednú hodnotu v smere rovnobežiek, tak dostaneme veľkopriestorový prúd v smere rovnobežiek. Potom máme prúdovú sľučku, jej odpovedá pole Bp to je alfa-efekt

v

• 30T (na rovníku) - 60T (na póloch),

v našich zemepisných šírkach približne 48 T

(silné ako pole malej magnetickej príchytky vo vzdialenosti 1 m),

hodnoty uvádzame v nanotesloch, u nás 48 200 - 48 500 nT

• prevláda dipólový charakter (90%)

• sklon osi dipólu vzhľadom na rotačnú os Zeme 11.5°

• z nedipólovej časti dominuje kvadrupólová časť

Zdroje MPZ a zdroje jeho zmien v čase• hydromagnetické zdroje v kvapalnom jadre Zeme, vnútorné zdroje (99%) – hlavné geomagnetické pole

• vonkajšie zdroje–elektrické prúdy v ionosfére a magnetosfére, určené a ovplyvnené aktivitou Slnka

Magnetické pole Zeme a geodynamo Základné charakteristiky MPZ

Miesta, kde sú trvalé geomagnetické observatória.Jedna bodka patrí aj GO v Hurbanove, GFÚ SAV

V celosvetovej sieti geomagnetických observatórií je asi 200 trvalých staníc. Meria sa aj na

lodiach, letecky a na satelitoch.

V Hurbanove je funkčné observatórium už vyše 100

rokov, je súčasťou

medzinárodnej organizácie INTERMAGNET

Di-flux teodolit pre absolútne magnetické merania

Magnetometer pre meranie horizontálnej zložky MPZ

Model satelitu OERSTED

Geomagnetický pavilón na Astronomickom a geofyzikálnom observatóriu FMFI UK v Modre-Piesok.

Magnetometertypu fluxgate.

1

00

1 0

0

( , , ) ( cos sin ) (cos )

( cos sin ) (cos )

m mn

nnm

nn m

n

m m mn n n

n

RV r R m m P

r

rq m s m P

g h

R

D – deklinácia, I – inklinácia, H – horizontálna indukcia, v jej smere sa naorientuje strelka v horizontálnom kompase, vidíme, že nesmeruje na geografický severZ – vertikálna indukcia, F – totálna indukcia

Magnetické pole Zeme a geodynamo Matematický popis MPZ, Gaussove koeficienty

pole vnútorného pôvodu – jadro Zeme

pole vonkajšieho pôvodu – ionosféra, magnetosféra

B = - grad V

Carl Fridrich Gauss 1777-1855

V súčasnosti sa Gaussove koeficienty počítajú po n=13, m=13, počet n(n+2).

MPZ = súčet (dipólová časť + nedipólové časti) n = 1 n 2

Intenzita geomagnetického poľa (veľkosť magnetického dipólového momentu)za 3.5 miliardy rokov. Súčasná hodnota je asi 8 x 10^22 Am^2.

Magnetické pole Zeme a geodynamo Sekulárne zmeny poľa vnútorného pôvodu

• Nezastupiteľnými metódami určovania veľkosti a smeru MPZ v geologickej minulosti sú paleomagnetické metódy.

Laboratórnymi metódami skúmajú zvyšková magnetizáciu vo vyvrelých a sedimentárnych horninách.

• Horniny obsahujú feromagnetické zložky-minerály, ktoré sa orientovali podľa MPZ,

keď sedimentácia prebiehala alebo keď tuhli (vyvrelé) na povrchu.Minulý stav MPZ sa do horniny zapísal.

Na najstarších hornináchbolo dokázané,

že Zemmala magnetické pole

už pred 3.5-3.8 mld. rokov

Zmeny magnetického poľa dlhoperiodické,

určujú ich procesy v kvapalnom jadre

Dlhodobé zmeny geomagnetického poľa - sekulárne variácie. Určujú sa ako zmena priemernej ročnej hodnoty geomagnetického elementu na danom mieste.

• Oscilácia magnetického momentu okolo nenulovej hodnoty s periódou 7.8 x 103 rokov (základná perióda) – súvisí s dominantnou dipólovou časťou poľa

• Pokles g10 za posledných 200 rokov (dipólové pole klesá)

• Nárast g20 za posledných 200 rokov (kvadrupólové pole rastie)

• Západný geomagnetický drift nedipólovej časti poľa (rýchlosť 0.18°/rok)

• Dipólový moment klesá 0,1%/rok – pokles je rýchlejší, ako by bol pri rozpade poľa (keby prestalo dynamo fungovať, je to „riadený“ pokles)

1/ 23 0 2 1 2 1 20 1 1 1

0

4( ) ( ) ( )R g g h

M

Z Gaussových koeficientov g, h pre n=1 vieme vypočítať magnetický moment, jeho hodnota je 7.9x1022 Am2, o magnetická permeabilita vákua, Ro je polomer Zeme.



Sekulárne zmeny horizontálnej zložky MPZ,na ktorých vidieť západný geomagnetický drift

Zmeny deklinácie – uhol medziX-zložkou

a horizontálnou zložkou MPZ.

Kompasy na lodiach sa orientovalipodľa horizontálnej zložky,

neukazovali na geografický sever.Keď sa deklinácia zmenila,

tak lode „blúdili“ na otvorenýchmoriach.

Inverzie – prepólovania (angl. reversals)Nepravidelné zmeny polarity MPZ.

• proces prepólovania trvá 6-8x103 rokov• posledná inverzia

bola pred 780 000 rokmi • Identifikované boli obdobia (temer) bez inverzií:

CNS – Cretaceous Normal Superchron pred 83-120 mil. r. KRS – Kiaman Reversed Superchron pred 260-310 mil. r

PhS – Phanerozoic Superchron pred 460-490 mil. r. Trvanie kľudu okolo 40 Myr a potom 200 Myr opäť výskyt

inverzií geodynama (nevysvetlené, náhoda ???)

Magnetické pole Zeme a geodynamo Inverzie – prepólovanie MPZ

Na morskom dne v oblasti stredo-oceánskych chrbtov je zapísaný

„kalendár“ inverzií.


Gauss-Matuyama inverzia (pred 2.58 mil. rokov) identifikovaná na sedimentoch v Searies Lake, California, USA.

Proces inverzie je komplikovaný. Začiatočné exkurzie (pokusy o prepólovanie, ktoré boli neúspešné) a koncové exkurzie (žlté),

niekoľkonásobné rýchle oscilácie (čierne), prechod cez rovník a návrat späť a hlavná fáza (prepólovanie sa podarilo) s dvomi kolísaniami k rovníku (červené).

G.A.Glatzmaier,P.H. Roberts,1995

Inverziamagnetickéhopoľa

Model dynamapočítanýna superpočí-tačoch v Los Alamos

Samobudiacea selfkonzis-tentné dynamov guľovejvrstve hnanétepelne a kompozične


Výsledok počítačovej simulácie činnosti geodynama pred (vľavo), počas (v strede) a po prepólovaní (vpravo). Kvapalná časť jadra je medzi väčším a menším bielym kruhom, vnútorný biely kruh je vnútorné pevné jadro.

V ľavej časti pologule je zobrazená zložka magnetického poľa v poludníkovej rovine,(žltou farbou je znázornené pole orientované v smere hodinových ručičiek, modrou

pole opačnej orientácie). Vidíme, že toto pole prechádza aj cez vnútorné jadro, ktoré je síce elektricky vodivé, ale konvekcia tam nie, teda tu dynamo nepracuje.

V pravej časti pologule sú zobrazené izočiary rovnakej veľkosti zložky magnetického poľa v smere rovnobežiek. Tam, kde sú izočiary žlté, toto pole vstupuje do obrázku

a kde sú modré vystupuje von z obrázku. Aj táto časť magnetického poľa preniká cez vnútorné jadro.

MPZ a geodynamo Závislosť medzi distribúciou tepelného toku na CMB a inverziami

Rozloženie tepelnéhotoku z jadra do plášťa

Trajektória pólu počasprepólovania

Geografická šírka pólupočas prepólovania

Veľkosť dipólovéhomomentu

Rozloženie tepelnéhotoku z jadra do plášťa

Trajektória pólu počasprepólovania

Geografická šírka pólupočas prepólovania

Veľkosť dipólovéhomomentu

Aké procesy pravdepodobne

riadia prepólovanie?

• distribúcia tepelného toku

z jadra, ktorá závisí od konvekcie

v plášti

• magnetické pole vo vnútornom jadre

sa musí tiež prepólovať,

vnútorné jadro musí „dovoliť“ prepólovanie,

je teda dôležitým „spúšťačom“

pre inverziu MPZ

Magnetické pole Zeme Pole vonkajších zdrojov a rýchle zmeny

Prevládajúci dipólový charakter má MPZ len v menších vzdialenostiach. Vo väčších vzdialenostiach sa konfigurácia indukčných čiar

silne deformuje a mení v dôsledku aktivity Slnka.

Slnko neustále emituje prúd častíc – protóny, elektróny, -častice,ktoré tvoria tzv. slnečný vietor.

MPZ je prúdom slnečného vetra silne tvarovo ovplyvnené.Na privrátenej strane k Slnku je MPZ „stláčané“

a na odvrátenej „naťahované“ do chvosta magnetosféry.Intenzita a rýchlosť slnečného vetra sa mení a rastie v období zvýšenej aktivity Slnka.

Ionosféra je ionizovaná časť atmosféry od výšky asi 60 km po 1000 km.Je zohrievaná na privrátenej strane, rozpína sa a kolíše v MPZ.

• pohyb elektricky vodivej látky v geomagnetickom poli indukuje vo výške asi 110 km (E vrstva ionosféry) prúdový systém• tomu odpovedá nejaké magnetické pole s 24 hod. periódou zmien

• pravidelná zmiena v geomagnetickom zázname,amplitúda je asi 10 – 20 nT• spôsobená je rôznym nahrievaním ionosféry na dennej a nočnej strane a gravitačnými účinkami Mesiaca a Slnka• denná variácia nie je porucha magnetického poľa, ale jeho pravidelný chod

Denná variácia

Magnetické pole Zeme a geodynamo Variácie a poruchy vonkajšieho pôvodu

po náraze anomálneho slnečného vetra sa magnetosféra zmrští a súčasne sa pole zosilní

potom

horizontálna zložka klesá (10-ky hodín) a nasleduje fáza návratu (až niekoľko dní)

• z nepravidelných zmien je najzaujímavejšia • vyvolaná je fluktuáciou v rýchlosti slnečného vetra (400 km/s – 1000 km/s)• družice (napr. GOES) kontinuálne merajú stav slnečného vetra, • dôležité je to najmä v slnečnom maxime; • veľmi silné búrky boli v r. 2003 na jeseň, keď na Slnku vznikali obrovské, možno najsilnejšie erupcie v histórii, odkedy sa uskutočnujú merania

Magnetická búrkaMagnetické pole Zeme a geodynamo Variácie a poruchy vonkajšieho pôvodu


Za všetko môže prstencový prúd – angl. ring currentDrifty častíc: súčasne vykonávajú pohyb okolo indukčnej čiary,pozdĺž indukčnej čiary magnetického poľa a pohyb aj v smere rovnobežiek, ktorému odpovedá prstencový prúd.

Rôzne pohľady do štruktúry magnetosféry

• prstencový prúd neustále tečie nad rovníkom vo vzdialenosti asi 3.5 R0

• protóny driftujú na západ a elektróny na východ

• pri anomálii v slnečnom vetre sa porušia rovnováhy v magnetosfére • prstencový prúd sa zosilní a svojím magnetickým poľom zníži horizontálnu zložku geomagnetického poľa generovaného v jadre• silné magnetické búrky ohrozujú elektrifikačnú sieť, satelity, geostacionárne družice,...

Ring current – prstencový prúd


15.9.1998, NASADynamics Explorer 1.Kompletný aurorálnyovál pri severnom póle Zeme, aurora=polárna žiara

Modrá polárna žiara v atmosfére Jupitera (Hubble Space Telescope, 14.12 2000) okolo severného magnetického pólu Jupitera. Vedĺa je aurorálny ovál na Saturne. Pozorované boli aj na Uráne a Neptúne. Záver – všetky tieto planéty majú magnetosféru, nejakú atmosféru a pracuje v ich jadrách hydromagnetické dynamo

Polárna žiara Polárna žiara

Polárna žiara na Jupiteri Polárna žiara na Saturne

Documents

Magnetické pole Zeme a geodynamo