لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 19
تحقیقی بنیادی یا محیطی
Emmanual Dormy
بررسی منشا میدان مغناطیسی زمین سیری طولانی دارد که توسط بسیاری از دانشمندان در زمان های مختلف هرروز نو شده و مورد توجه قرار گرفته است . اگر تعداد زیادی از دانشمندان مثل ویلیام گیلبرت ، آندوماری آمپر، رند اسکارتز ،ادموند هالی ، کارل فردریش گوس،لورد بلاکت و خیلی دانشمندان مهم دیگر در این بررسی ها نقش داشته اند به دلیل کاربرد های بسیار زیاد این موضوع در زمینه ی دریانوردی بوده که در زمان خودش اهمیت زیادی داشته است. اکنون موضوع دیگر اهمیت خود را از دست داده چون ماهواره ها طول و عرض جغرافیایی هر نقطه را بدون بررسی خاصیت مغناطیسی زمین مشخص می کنند . البته هنوز پرسش منشا میدان مغناطیسی زمین ،موضوع مهم و جدی برای تحقیق است .کسی نمی تواند انحراف سوزن به سمت شمال را نادیده بگیرد ، همچنین این موضوع کمی آزار دهنده است که ما هنوز فهم کاملی از این پدیده هم نداریم . این مسئله حوزه فعالی از تحقیقات بنیادی شده است به طوری که در چند سال اخیر پیشرفتهای مهمی در رویکردهای تئوری ،تجربی و عددی از این موضوع به وجود آمده است . این موضوع با ماهیت طبیعیش یک مقوله بین رشته ای بین رشته های فیزیک ، زمین شناسی و ریاضیات کاربردی است . به خاطر معکوس شدن قطب های مغناطیسی زمین در آینده نزدیک این موضوع در بین محققان توجه بیشتری را به خود جلب کرده است. اگر سیاره ما در برابر بادهای (ذرات باردار پر انرژی ) خورشیدی محافظت نشده بود (توسط میدان مغناطیسی زمین) خطری بزرگ ساکنان سیاره ما را تهدید می کرد . پس فهم این پدیده ارتباط مهمی با زندگی عمومی ما نیز دارد و همچنین هدفی بسیار خوب برای تحقیق در مورد پدیده های محیطی است .
من به طور خلاصه پایه های فهم اولیه منشا میدان مغناطیسی زمین را شرح می دهم و سپس به بررسی نشانه های علمی که به دنبال پدیده قریب الوقوع معکوس شدن قطبهای این میدان است می پردازم .
منشا میدان مغناطیسی زمین
وقتی که زمین در 5/4 میلیارد سال قبل شکل گرفت عناصر سنگین تر در مرکز آن متمرکز شدند و 3000 کیلومتر زیر پای ما بزرگترین اقیانوس سیاره ما شکل گرفت ، یک هسته مذاب آهنی (البته مخلوط با کمی عناصر سبک تر) و کره ای با شعاع 3400 کیلومتر با افزایش فشار در مرکز زمین این هسته مذاب آهنی جامد شده و یک هسته کروی جامد به شعاع 1200 کیلومتر در زمین به وجود آمد ،که منشاء میدان مغناطیسی زمین در این هسته جامد است . دما در این کره حدود3000 کلوین است که بالای دمای کوری است (دمایی که فلزات ، خواص فرو مغناطیس خود را از دست می دهند
پس فقط میدان مغناطیسی می تواند ناشی از جریان الکتریکی مداری در این اقیانوس آهن مذاب باشد . از طرف مقاومت اهمیک ، جریان الکتریکی موجود در مرکز زمین را در طول حدود 2 هزار سال متوقف می کند ولی هنوز ما می بینیم که این میدان مغناطیسی برای میلیونها سال باقی مانده است،این بدین معنی است که فر ایندی باید وجود داشته باشد تا این افت اهمیک را جبران کرده و این جریان را باز تولید کند . وجود این میدان مغناطیسی برای میلیونها سال از روی نشانه های ثبت شده مغناطیسی (ثبت آثار آن بر روی رسوبها و مواد آتشفشانی ) آشکار شده است .همچنین مطالعه نشانه های ثبت شده مغناطیسی موضوعی را آشکار کرده است:میدان مغناطیسی زمین به دفعات قطبین خود را به روش آشوبناکی تغییر داده است .
شکل 1 - کاهش شدید گشتاور دو قطبی مغناطیسی در بیش از جهار قرن اخیر ( با استفاده از مدل های IGRF و GUFM)
مکانیسم دینامیک خود تحریک ، اولین بار توسط سر جوزف لارمو در سال 1919 برای اندازه گیری میدان مغناطیسی لکه های خورشیدی پیشنهاد شد . این تئوری به طور خلاصه تئوری دینامو نامیده شد که بیان می دارد که اگر شارش به اندازه کافی شدید باشد جواب غیر مغناطیسی در یک شار مگنتو هیدرو دینامیک نا پایدار است . این ناپایداری به سادگی در یک دیسک مکانیکی ساده دیده می شود ( ضمیمه را ملاحظه کنید ) . البته این یک مدل ساده از این شار رساناست . در سال 1934 برای اولین بار دلیلی قانع کننده برای این پدیده توسط توماس کولینگ معرفی شد .
تحقیقی بنیادی یا محیطی
