Der Kern der Erde besteht aus den schwersten Metallen. Sonnenstrahlung erwärmt den Kern auf hohe Temperaturen, erhöht die Aktivität der Metallmoleküle und treibt Ströme vom Zentrum zur Oberfläche des Kerns, diese Ströme werden strukturiert und alles zusammen führt zur Bildung von Magnetpolen.
Wenn die Erde kein Magnetfeld hätte, sähe sie selbst und die Welt der sie bewohnenden Lebewesen ganz anders aus. Die Magnetosphäre schützt den Planeten wie ein riesiger Schutzschirm vor der kosmischen Strahlung, die ständig auf ihn fällt. Über die Kraft des Stromes der geladenen Teilchen, der nicht nur von der Sonne, sondern auch von anderen Himmelskörpern ausgeht, kann man beurteilen, wie das Magnetfeld der Erde deformiert wird. Unter dem Druck des Sonnenwindes zum Beispiel drückten die Stromleitungen des Feldes auf der anderen Seite, das der Sonne zugewandt ist, gegen die Erde und schwankten auf der gegenüberliegenden Seite wie ein Kometenschweif. Wie Beobachtungen zeigen, erstreckt sich die Magnetosphäre über 70-80 Tausend Kilometer in Richtung Sonne und über viele Millionen Kilometer in die entgegengesetzte Richtung der Sonne.
Am zuverlässigsten erfüllt dieser Schirm seine Funktionen dort, wo er am wenigsten deformiert ist, wo er parallel zur Erdoberfläche verläuft oder leicht zur Erdoberfläche geneigt ist: um den Äquator oder in gemäßigten Breiten. Aber näher an den Polen gibt es darin Mängel. Kosmische Strahlung durchdringt die Erdoberfläche, und wenn sie mit geladenen Teilchen (Ionen) der Lufthülle in der Ionosphäre zusammenstößt, erzeugt sie einen Farbeffekt - die Polloide des Polarlichts. Hätte es diesen Schirm nicht gegeben, hätte die kosmische Strahlung kontinuierlich die Planetenoberfläche durchdrungen und Mutationen im genetischen Erbe der Lebewesen verursacht. Laborexperimente zeigen auch, dass das Fehlen des Erdmagnetismus die Bildung und das Wachstum von lebendem Gewebe negativ beeinflusst.
Die Geheimnisse des Erdmagnetfeldes stehen in engem Zusammenhang mit seinem Ursprung. Unser Planet ist ganz und gar nicht wie ein Stabmagnet. Sein Magnetfeld ist viel komplexer. Es gibt verschiedene Theorien, die erklären, warum die Erde dieses Feld hat. Schließlich ist es für seine Existenz notwendig, dass eine von zwei Bedingungen erfüllt ist: Entweder befindet sich im Inneren des Planeten ein riesiger "Magnet" - irgendein magnetisierter Körper (Wissenschaftler glaubten lange Zeit daran), oder es gibt elektrischen Strom.
In letzter Zeit ist die populärste Theorie die der "Dynamo-Maschine" der Erde. Mitte der 1940er Jahre wurde sie von dem sowjetischen Physiker J.I. Frenkel vorgeschlagen. Zu mehr als 90 Prozent wird das Magnetfeld der Erde durch die Arbeit dieser "Dynamomaschine" erzeugt. Der Rest davon wird durch magnetisierte Mineralien in der Erdkruste erzeugt.
Nun sind die Wissenschaftler zu dem Schluss gekommen, dass der Erdkern in Wirklichkeit ein riesiger Elektromagnet ist.
Die Theorie des Auftretens von Magnetfeldern ist ausreichend. Am überzeugendsten ist für mich der Fluss der Ströme im Flüssigmetallkern (außen).
Ich kann das erklären.
Der Erdkern besteht bekanntlich aus zwei Teilen: dem festen und dem inneren Kern, der unter enormem Druck steht und hauptsächlich Eisen sowie einen Teil des geschmolzenen äußeren Teils aus Nickel enthält, und all diese Substanz aus Eisen vermischt mit Nickel ist ständig in Bewegung. Das Magnetfeld wird durch Konvektionsströmungen im äußeren Kern erzeugt. Diese Ströme werden durch den Temperaturunterschied zwischen dem festen inneren Kern und dem Erdmantel unterstützt. Das Prinzip selbst besteht darin, dass sich der innere Kern schneller dreht als der äußere Kern und die Rolle des Rotors (der rotierende Teil des elektrischen Generators) spielt, während der äußere Kern die Rolle des Stators (der feste Teil) spielt. In der geschmolzenen Substanz des äußeren Kerns wird ein elektrischer Strom angeregt, der wiederum ein starkes Magnetfeld erzeugt.
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