Từ trường của Trái đất và các yếu tố quyết định nó: độ nghiêng của từ trường

Mục lục:

Từ trường của Trái đất và các yếu tố quyết định nó: độ nghiêng của từ trường
Từ trường của Trái đất và các yếu tố quyết định nó: độ nghiêng của từ trường
Anonim

La bàn là một thiết bị, phát minh cho phép một người học cách tìm vị trí của các cực của hành tinh, do đó tập trung vào địa hình. Đầu màu xanh lam của mũi tên hiển thị vị trí của hướng bắc và đầu màu đỏ sửa hướng nam.

Tuy nhiên, khi xác định điểm cốt yếu bằng phương pháp này, một số trường hợp bạn có thể mắc sai lầm. Rốt cuộc, phía bắc và phía nam địa lý của hành tinh không hoàn toàn trùng khớp với từ trường, và đó là vị trí của hành tinh này được chỉ định bởi kim la bàn. Để chính xác về vấn đề này, các nhà khoa học đã đưa ra một số khái niệm, bao gồm độ nghiêng từ tính và độ nghiêng từ tính. Chúng giúp phát hiện lỗi đo, cũng như tìm ra khoảng cách từ các cực. Ngoài ra, những yếu tố quyết định này giúp bạn có thể nắm bắt những thay đổi trong chính trường diễn ra theo thời gian.

Từ trường của trái đất là gì?

Hành tinh của chúng ta có thể được hình dung như một nam châm khổng lồ. Kim la bàn cũng là một thứ như vậy, chỉ có trong một phiên bản thu nhỏ. Đó là lý do tại sao kết thúccô ấy luôn hướng về các cực từ của Trái đất, giả sử một vị trí dọc theo các đường sức từ của nó.

cực từ bắc
cực từ bắc

Nhưng nguồn gốc và bản chất của một hiện tượng kỳ vĩ như vậy trên quy mô hành tinh là gì? Mọi người bắt đầu quan tâm đến điều này từ vài thế kỷ trước. Lúc đầu, các phiên bản được đưa ra cho rằng nguyên nhân của từ tính được ẩn trong lõi trái đất. Vì vậy, họ đã suy nghĩ cho đến khi tìm thấy bằng chứng rõ ràng về ảnh hưởng của hoạt động mặt trời đối với hiện tượng tự nhiên này. Và sau đó các nhà khoa học cho rằng nguồn gốc của từ tính trên cạn hoàn toàn không nằm trong lõi.

Một trong những giả thuyết khoa học mới nhất, đang cố gắng làm sáng tỏ bí ẩn về từ trường của Trái đất là gì, được phát đi như sau. Nước từ các đại dương, chiếm một phần lãnh thổ rộng lớn của hành tinh xanh, bốc hơi một lượng lớn dưới tác động của năng lượng Mặt trời và trở nên nhiễm điện, nhận điện tích dương. Trong trường hợp này, bản thân bề mặt trái đất mang điện tích âm. Tất cả điều này kích thích sự chuyển động của các dòng ion. Đây là nơi bắt nguồn từ tính của chính hành tinh này.

Trục địa lý và từ trường

Trục địa lý của Trái đất là gì không khó hiểu. Một quả cầu hành tinh quay xung quanh nó, tại đó một số điểm nhất định không chuyển động. Để tìm ra vị trí của trục, bạn cần nối các cực bằng một đường thẳng tưởng tượng. Nhưng có những điểm tương tự trong nam châm Trái đất hay nói một cách khoa học là trong quả cầu địa từ. Nếu bạn vẽ một đường thẳng nối cực từ phía bắc và cực nam, nó sẽ là trục từ trường của hành tinh.

Từ trường của Trái đất: nó là gì
Từ trường của Trái đất: nó là gì

Tương tự, nam châm Trái đất có đường xích đạo. Đây là đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với đường thẳng gọi là trục. Các kinh tuyến từ được xác định theo cách tương tự như mô tả. Đây là những vòng cung bao quanh quả cầu địa từ theo phương thẳng đứng.

Độ nghiêng từ tính

Rõ ràng là các kinh tuyến từ trường và địa lý, giống như các trục, không thể hoàn toàn trùng khớp mà chỉ là xấp xỉ. Góc giữa chúng tại một điểm nhất định trên bề mặt trái đất thường được gọi là độ nghiêng từ trường. Cần lưu ý rằng đối với từng địa phương cụ thể, chỉ tiêu này khi làm rõ sẽ không giống nhau. Và giá trị của nó giúp xác định sai số giữa hướng thực và số đo la bàn.

Góc nghiêng của từ trường trái đất
Góc nghiêng của từ trường trái đất

Vì hướng của các cực từ không trùng với vị trí địa lý nên sai số này, hóa ra, phải được tính đến trong tính toán hàng hải. Sự khác biệt như vậy có thể rất quan trọng đối với thủy thủ, phi công và quân đội. Trên nhiều bản đồ, để thuận tiện, độ lớn của độ lệch từ được chỉ ra trước.

Độ nghiêng từ tính

Điều thú vị là theo quan điểm của vật lý, các cực từ và thật không những không trùng nhau mà còn đảo ngược nhau, tức là phía nam tương ứng với cực bắc từ và ngược lại.

Kim la bàn được thiết kế để xác định vị trí của các cực từ ở bất kỳ đâu trên Trái đất. Và điều gì sẽ xảy ra với các bài đọc của nhạc cụ này trực tiếp tại hai cực Bắc và Nam? Nếu mộtla bàn được sắp xếp theo cách cổ điển, khi đó mũi tên sẽ không còn di chuyển tự do trên kim trung tâm dọc theo thân, mà sẽ áp vào nó hoặc ngược lại, lệch đi. Tại cực địa lý phía bắc, nó sẽ mô tả một pirouette hướng xuống 90 °, trong khi ở phía nam, nó sẽ bắn lên theo phương thẳng đứng với đầu phía bắc của nó. Đầu đối diện của mũi tên, tức là đầu phía Nam, sẽ hoạt động hoàn toàn ngược lại.

Các biến chất được chỉ ra không xảy ra đột ngột tại một thời điểm khi di chuyển về phía các cực. Cần lưu ý rằng ở một góc nhất định theo phương thẳng đứng, kim la bàn bị lệch gần như liên tục dưới tác động của từ trường: ở bán cầu bắc - hướng xuống và ở nam bán cầu tương ứng lên với cực bắc của nó. Góc này được gọi là độ nghiêng từ tính.

Độ nghiêng từ tính
Độ nghiêng từ tính

Hiện tượng như vậy đã được biết đến từ rất lâu và được người Trung Quốc phát hiện vào thế kỷ 11. Nhưng ở châu Âu, nó được mô tả muộn hơn nhiều, vào thế kỷ 16. Và nhà thiên văn học kiêm kỹ sư người Đức Georg Hartmann đã làm được điều đó.

Phương pháp đo

Thực tế là độ nghiêng của từ trường thay đổi theo một cách nhất định tùy thuộc vào vị trí địa lý và tọa độ mô tả nó đã được Christopher Columbus chứng minh. Khi bạn đến gần đường xích đạo, góc giảm dần. Nó trở thành số không tại chính đường xích đạo. Tuy nhiên, vào thời điểm của nhà du hành vĩ đại này, họ vẫn chưa học được cách xác định chính xác giá trị của đại lượng này. Các thiết bị đầu tiên, được gọi là máy đo độ nghiêng và cho phép bạn thiết lập góc nghiêng của từ trường Trái đất, được phát minh chỉ hơn nửa thế kỷ sau khi ông qua đời. Columbus.

Thiết kế như vậy đầu tiên được đề xuất bởi Robert Norman, người Anh vào năm 1576. Nhưng cô ấy không hoàn toàn chính xác trong lời khai của mình. Sau đó, các máy nghiêng nâng cao và nhạy cảm hơn đã được phát minh.

Đề xuất: