Zinātnieki daudzus gadus ir neizpratnē par Zemes magnētiskā lauka cēloņiem. Atbilde uz šo jautājumu tika saņemta pavisam nesen. Izrādījās, ka magnētiskā lauka veidošanai ir nepieciešami noteikti apstākļi.
Dažas hipotēzes par Zemes magnētiskā lauka izcelsmi
Pagājušajā gadsimtā dažādi zinātnieki ir izvirzījuši vairākus pieņēmumus par to, kā veidojas Zemes magnētiskais lauks. Saskaņā ar vienu no tiem lauks parādās planētas rotācijas rezultātā ap savu asi.
Tas ir balstīts uz ziņkārīgo Barnett-Einstein efektu, proti, kad jebkurš ķermenis pagriežas, rodas magnētiskais lauks. Šajā efektā esošajiem atomiem ir savs magnētiskais moments, kad tie rotē ap savu asi. Tā parādās Zemes magnētiskais lauks. Tomēr šī hipotēze neizturēja eksperimentālos testus. Izrādījās, ka šādā nemateriālā veidā iegūtais magnētiskais lauks ir vairākus miljonus reižu vājāks nekā reālais.
Cita hipotēze ir balstīta uz magnētiskā lauka parādīšanos uzlādētu daļiņu (elektronu) apļveida kustības dēļ uz planētas virsmas. Tas arī izrādījās nepieņemams. Elektronu kustība var izraisīt ļoti vāja lauka parādīšanos, turklāt šī hipotēze nepaskaidro Zemes magnētiskā lauka inversiju. Ir zināms, ka ziemeļu magnētiskais stabs nesakrīt ar ģeogrāfiskajiem ziemeļiem.
Saules vēja un mantijas straumes
Zemes un citu Saules sistēmas planētu magnētiskā lauka veidošanās mehānisms nav pilnībā izprotams un līdz šim zinātniekiem paliek noslēpums. Neskatoties uz to, viena piedāvātā hipotēze diezgan labi izskaidro reālā lauka inversiju un indukcijas lielumu. Tas ir balstīts uz Zemes iekšējo strāvu un Saules vēja darbu.
Apvalkā plūst Zemes iekšējās strāvas, kas sastāv no vielām ar ļoti labu vadītspēju. Strāvas avots ir kodols. Enerģija no kodola uz zemes virsmu tiek nodota konvekcijas ceļā. Tādējādi mantijā tiek novērota pastāvīga vielas kustība, kas veido labi zināmu lādētu daļiņu kustības likumu magnētisko lauku. Ja mēs saistām tā izskatu tikai ar iekšējām strāvām, izrādās, ka visām planētām, kuru rotācijas virziens sakrīt ar Zemes rotācijas virzienu, jābūt identiskam magnētiskajam laukam. Tomēr tā nav. Jupitera ģeogrāfiskais ziemeļpols sakrīt ar ziemeļu magnētisko polu.
Zemes magnētiskā lauka veidošanā ir iesaistītas ne tikai iekšējās strāvas. Jau sen ir zināms, ka tas reaģē uz Saules vēju - augstas enerģijas daļiņu plūsmu, kas no Saules izplūst reakciju rezultātā uz tās virsmas.
Saules vējš pēc savas būtības ir elektriskā strāva (uzlādētu daļiņu kustība). Nēsājot Zemes rotāciju, tas rada apļveida strāvu, kas noved pie Zemes magnētiskā lauka parādīšanās.
