آیا درون زمین آهن ربا وجود دارد؟

«دمای کوری» (Curie Temperature) (دمایی که در دماهای بالاتر از آن، برخی از مواد خاصیت مغناطیسی دائمی خود را از دست می‌دهند و در اکثر موارد دارای خاصیت مغناطیسی القایی می‌شوند)، برای آهن که در مرکز زمین قرار دارد، حدود 770 درجه سانتیگراد است. هسته زمین از این مقدار داغ‌تر است و به همین دلیل آهن نباید خاصیت مغناطیسی داشته باشد. بدین ترتیب چگونه زمین میدان مغناطیسی خود را بدست آورده است؟

۱. چگونه کشف شد که درون زمین یک آهن ربا وجود دارد؟ زمینه با پیدایش آهنربا ، پس از گذشت زمان كوتاهی پی بردند كه كره زمین نیز خاصیت آهنربایی دارد ؛ تا آنجا كه نام قطب های آهن ربا را بر اساس نام قطب های زمین نام گذاری كردند به دنبال آن ، برای اولین بار در سال ۱۶۰۰ میلادی ، توسط « گیلبرت » زمین به عنوان یک آهنربای بزرگ معرفی شد . برای دلیل وجود خاصیت مغناطیسی در كره زمین ، نظریه های متفاوتی از آغاز شناخت آن تا كنون ، ارائه شده است و حتی بعضی ها می گفتند خاصیت مغناطیسی كره زمین ، تحت تأثیر كره های دیگر است . اما آخرین نظریه ، این خاصیت را به مواد مذاب داخل كره زمین مربوط می داند .

۲. خاصیت مغناطیسی کره زمین چیست؟ یكی از ویژگی های مهم كره زمین، وجود خاصیت آهنربایی در آن است و مانند این است كه درون كره زمین، آهنربای بسیار بزرگی قرار داده شده است و تا كنون، نظریه های گوناگونی برای علت آن ارائه شده است. آخرین نظریه این است كه درون كره زمین، مواد مذاب در حال حركت وجود دارد و بیشتر این مواد، از جنس آهن و نیكل هستند. هنگامی كه این مواد حركت می كنند، در اطراف جریان های الكتریكی ضعیفی به وجود می آورند كه در مجموع، باعث می شود كره زمین، خاصیت آهن ربایی پیدا كند و در اطراف كره زمین، میدان مغناطیسی به وجود می آید.

۳. آیا تنها زمین است که خاصیت آهن ربایی دارد؟ خیر. چندین سیاره دیگر از سیاره های منظومه شمسی نیز، میدان مغناطیسی دارند كه از جمله آنها می توان به عطارد و مشتری اشاره کرد. این خاصیت در خورشید و بسیاری ستاره های دیگر نیز دیده می شود. خاصیت مغناطیسی كره زمین، نقش بسیار مهمی در جهت یابی كشتی ها و هواپیماها دارد. شمال و جنوب مغناطیسی زمین ثابت نیست و در فاصله های زمانی، به میزان قابل ملاحظه ای تغییر می كند.

۴. زاویه انحراف زمین چیست و چه اهمیتی دارد؟ چنانچه به كمک عقربه مغناطیسی به طرف قطب شمال یا جنوب برویم، به قطب شمال و جنوب واقعی كره زمین نمی رسیم. علت این است كه قطب شمال و جنوب جغرافیایی و مغناطیسی كره زمین، با هم یكی نیست؛ یعنی اینكه قطب شمال مغناطیسی زمین، درست روی قطب شمال جغرافیایی زمین قرار ندارد و اگر دو قطب جغرافیایی و مغناطیسی زمین را توسط خطی فرضی به به نام « محور » به هم وصل كنیم، بین دو محور مغناطیسی و محور جغرافیایی زمین، زاویه ای ساخته می شود كه به آن، زاویه انحراف می گویند. این زاویه به مرور زمان، جزئی تغییر می كند و ثابت نمی ماند، و اندازه آن در نقاط مختلف زمین متفاوت است. زاویه انحراف در جهت یابی هواپیماها و كشتی ها بسیار مهم است. هم اكنون قطب شمال مغناطیسی كره زمین، در شمال كانادا قرار دارد.

۵. زاویه میل زمین چیست؟ مطالعه مغناطیسی زمین، نشان می دهد كه خط های میدان مغناطیسی زمین افقی نیست و با سطح زمین زاویه ای می سازد. همچنین می دانیم خاصیت مغناطیسی یک آهن ربا در نقاط مختلف آن متفاوت است و در دو قطب آن، این خاصیت بیشتر است. به همین ترتیب، خاصیت آهن ربایی كره زمین در دو قطب بیشتر است. پس محور مغناطیسی عقربه های مغناطیسی در مكان های مختلف استوا تا قطب، نسبت به سطح افق تغییر كرده و زاویه ای با افق می سازد؛ این زاویه را زاویه میل می گویند. پس زاویه میل، زاویه ای است كه محور مغناطیسی عقربه با سطح افق می سازد همچنین این زاویه، در جهت یابی هواپیماها و كشتی ها نقش بسیار مهمی دارد؛ در جغرافیا به این زاویه، عرض جغرافیایی می گویند.

۶. باستان شناسی مغناطیسی چیست؟ میدان مغناطیسی زمین، منظم و پایدار نیست؛ بلكه با گذشت سال ها در یک محل معین، مقدار متوسط زاویه انحراف و میل تغییر می كند. این انحراف محور مغناطیسی و در نتیجه، تغییرات زاویه انحراف و زاویه میل در یک محل نسبت به زمان، شاخه جدیدی را در « باستان شناسی » به نام «باستانو مغناطیسی» ایجاد كرده است كه توسط آن، عمر كوره ها، اجاق ها و آتشكده های قدیمی تعیین می شود. اساس كار، مبتنی بر این است كه بیشتر خاک رس هایی كه این اجسام از آنها ساخته شده اند، حاوی مقدار كمی مواد مغناطیسی اند. سمتگیری این مواد مغناطیسی، با گرم شدن در موقع استفاده عادی تثبیت شده است. با مقایسه جهت فعلی میدان مغناطیسی زمین با جهت میدان مغناطیسی این مواد، می توان قدمت باستانی تقریبی آن ها را تعیین كرد. در مقیاس طولانی تر زمان ( دوران زمین شناسی )، شواهدی وجود دارد كه نشان می دهد محور مغناطیسی زمین در مدت چهار میلیون سال گذشته، نه بار كاملاً تغییر جهت داده است.