TỪ TÍNH: CÁC NGUYÊN TỐ VÀ TỪ TRƯỜNG CỦA TRÁI ĐẤT - GEOGRAFÍA - 2025

Độ nghiêng từ tính là góc được hình thành giữa từ bắc -at hướng Bắc La bàn và địa lý hoặc hướng bắc thực, nhìn từ một điểm trên bề mặt trái đất.

Do đó, để biết hướng chính bắc thực sự, cần phải thực hiện hiệu chỉnh hướng được chỉ định bởi la bàn, tùy thuộc vào vị trí của bạn trên địa cầu. Nếu không bạn có thể về đích nhiều km tính từ vạch đích.

Hình 1. Kim la bàn luôn chỉ về hướng Bắc từ tính, không phải lúc nào cũng trùng với hướng Bắc địa lý. Nguồn: Pxhere.com.

Lý do mà kim la bàn không hoàn toàn trùng với hướng bắc địa lý là hình dạng của từ trường Trái đất. Điều này giống như của một nam châm có cực nam của nó nằm ở phía bắc, như có thể thấy trong hình 2.

Để tránh nhầm lẫn với bắc địa lý (Ng), nó được gọi là bắc từ (Nm). Nhưng trục của nam châm không song song với trục quay của Trái đất mà chúng lệch nhau một khoảng 11,2º.

Hình 2. Giữa trục quay của Trái đất và trục của lưỡng cực từ có khoảng cách khoảng 11,2º. Nguồn: Wikimedia Commons. JrPol.

Từ trường của trái đất

Vào khoảng năm 1600, nhà vật lý người Anh William Gilbert (1544-1603) rất quan tâm đến từ tính và đã thực hiện nhiều thí nghiệm với nam châm.

Gilbert nhận ra rằng Trái đất hoạt động như thể nó có một nam châm lớn ở tâm, và để chứng minh điều này, ông đã sử dụng một viên đá từ tính hình cầu. Ông để lại những quan sát của mình trong một cuốn sách có tên De magnete, luận thuyết khoa học đầu tiên về từ tính.

Từ tính của hành tinh này không phải là duy nhất đối với Trái đất. Mặt trời và hầu hết tất cả các hành tinh trong Hệ Mặt trời đều có từ tính riêng. Sao Kim và Sao Hỏa là ngoại lệ, mặc dù người ta tin rằng trong quá khứ, Sao Hỏa đã có một từ trường riêng.

Để có từ trường, một hành tinh phải có một lượng lớn khoáng chất từ ​​tính bên trong nó, với các chuyển động làm phát sinh dòng điện vượt qua tác động của nhiệt độ cao. Một thực tế đã biết là nhiệt phá hủy từ tính của vật liệu.

Chuyển dịch từ phía bắc

Từ trường của Trái đất cực kỳ quan trọng đối với việc điều hướng và định vị kể từ thế kỷ 12, khi la bàn được phát minh. Vào thế kỷ 15, các nhà hàng hải Bồ Đào Nha và Tây Ban Nha đã biết rằng la bàn không chỉ chính xác về phía bắc, rằng sự khác biệt phụ thuộc vào vị trí địa lý và nó cũng thay đổi theo thời gian.

Nó cũng xảy ra rằng vị trí của từ phía bắc đã trải qua những thay đổi trong nhiều thế kỷ. James Clark Ross lần đầu tiên định vị từ phía bắc vào năm 1831. Lúc đó nó nằm trong lãnh thổ Nunavut của Canada.

Hiện tại, cực bắc từ cách khoảng 1600 km về phía bắc địa lý và nằm xung quanh đảo Bathurst, phía bắc Canada. Như một sự tò mò, nam từ tính cũng di chuyển, nhưng thật kỳ lạ, nó hoạt động kém nhanh hơn rất nhiều.

Tuy nhiên, những chuyển động này không phải là hiện tượng ngoại lệ. Trên thực tế, các cực từ đã hoán đổi vị trí nhiều lần trong suốt sự tồn tại của hành tinh. Những khoản đầu tư này đã được phản ánh trong từ tính của đá.

Tổng đầu tư không phải lúc nào cũng xảy ra. Đôi khi các cực từ di chuyển và sau đó quay trở lại vị trí trước đây của chúng. Hiện tượng này được gọi là "chuyến du ngoạn", tin rằng chuyến du ngoạn cuối cùng xảy ra cách đây khoảng 40.000 năm. Trong một chuyến du ngoạn, cực từ thậm chí có thể ở đường xích đạo.

Các yếu tố của địa từ học

Để thiết lập chính xác vị trí của từ trường, cần phải tính đến bản chất vectơ của nó. Điều này được tạo thuận lợi bằng cách chọn một hệ tọa độ Descartes như trong hình 3, trong đó chúng ta phải:

- B là tổng cường độ của trường hoặc cảm ứng từ

- Hình chiếu ngang và hình chiếu đứng của nó lần lượt là: H và Z.

Hình 3. Từ trường Trái đất và các phép chiếu của nó. Nguồn: f. Zapata.

Hơn nữa, cường độ của trường và các phép chiếu của nó có liên quan với nhau theo các góc:

- Trong hình vẽ, D là góc nghiêng của từ trường, được hình thành giữa hình chiếu ngang H và hướng bắc địa lí (trục X). Nó có một dấu hiệu tích cực ở phía đông và một dấu hiệu tiêu cực ở phía tây.

- Góc giữa B và H là góc nghiêng từ I, dương nếu B nằm dưới phương ngang.

Các đường đẳng tích

Một đường đẳng tích nối các điểm có cùng độ nghiêng từ. Thuật ngữ này xuất phát từ tiếng Hy Lạp iso = bằng và gonios = góc. Hình vẽ cho thấy một bản đồ độ nghiêng từ tính trong đó các đường này có thể được nhìn thấy.

Điều đầu tiên nhận thấy rằng chúng là các đường hình sin, vì từ trường trải qua nhiều biến thể cục bộ, vì nó nhạy cảm với nhiều yếu tố. Do đó, các biểu đồ được cập nhật liên tục, nhờ vào từ trường được theo dõi liên tục, từ trái đất và từ không gian.

Hình 4. Bản đồ các đường đẳng tích cho năm 2019. Nguồn: Nguồn: https://ngdc.noaa.gov.

Trong hình bên có một bản đồ của các đường đẳng giác, với khoảng cách giữa các đường là 2º. Lưu ý rằng có những đường cong màu xanh lá cây, chẳng hạn như có một đường đi qua lục địa Mỹ và có một đường khác đi qua Tây Âu. Chúng được gọi là đường tăng âm, có nghĩa là "không có góc".

Khi đi theo những đường này, hướng được la bàn chỉ ra hoàn toàn trùng với hướng bắc địa lý.

Các đường màu đỏ cho biết độ nghiêng về phía đông, theo quy ước chúng được cho là có độ nghiêng dương, nơi la bàn chỉ về phía đông của hướng bắc thực.

Thay vào đó, các đường màu xanh lam tương ứng với sự suy giảm tiêu cực. Trong những khu vực này, la bàn chỉ về phía tây của phía bắc thực. Ví dụ: các điểm dọc theo đường thẳng qua Bồ Đào Nha, bắc Anh và tây bắc châu Phi có độ nghiêng -2º về phía tây.

Hình 5. Bản đồ các đường đẳng tích của Châu Âu. Nguồn: ngdc.noaa.gov.

Các biến thể thế tục

Từ trường của Trái đất, và do đó độ nghiêng, có thể thay đổi theo thời gian. Có những biến thể ngẫu nhiên, chẳng hạn như bão từ từ Mặt trời và những thay đổi trong mô hình dòng điện trong tầng điện ly. Thời lượng của nó từ vài giây đến vài giờ.

Các biến thể quan trọng nhất đối với độ lệch từ là các biến thể thế tục. Chúng được gọi như vậy vì chúng chỉ được đánh giá cao khi so sánh các giá trị trung bình, được đo trong vài năm.

Bằng cách này, cả độ nghiêng và độ nghiêng từ trường có thể thay đổi từ 6 đến 10 phút / năm. Và khoảng thời gian các cực từ trôi dạt quanh các cực địa lý được ước tính là khoảng 7000 năm.

Cường độ của từ trường Trái đất cũng bị ảnh hưởng bởi các biến thể thế tục. Tuy nhiên, nguyên nhân của những biến thể này vẫn chưa hoàn toàn rõ ràng.

Người giới thiệu

1. John, T. Cực Bắc từ trường của Trái đất không còn ở nơi bạn nghĩ nữa: nó đang di chuyển về phía Siberia. Được khôi phục từ: cnnespanol.cnn.com
2. Nghiên cứu và Khoa học. Từ trường của Trái đất đang hoạt động sai và người ta không biết tại sao. Được khôi phục từ: www.investigacionyciencia.es
3. Học viện hàng hải cao hơn. Biểu đồ độ nghiêng từ và biểu đồ đẳng tích. Được khôi phục từ: www.isndf.com.ar.
4. Độ nghiêng từ tính. Được khôi phục từ: geokov.com.
5. NCEI. Hướng dẫn về Bắc cực và Nam cực. Được khôi phục từ: noaa.maps.arcgis.com
6. Rex, A. 2011. Cơ bản của Vật lý. Lề.
7. Mô hình từ trường thế giới US / UK - 2019.0. Lấy từ: ngdc.noaa.gov