Maa magnetväli (1)

VIIMSI KESKKOOL
Margit Praks 11.c
MAA MAGNETVÄLI
Ettekanne
Viimsi 2008
Sisukord
Lehekülg
1. Sisukord.................................................................................................................... 2
2. Sissejuhatus............................................................................................................... 3
3. Maa magnetvälja mõju.............................................................................................. 3
4. Maa magnetvälja suund............................................................................................. 4
5. Magnetvälja muutumine............................................................................................ 4
6. Kompass ................................................................................................................... 4
7. Kasutatud kirjandus................................................................................................... 5
MAA MAGNETVÄLI
Sissejuhatus
Maa vanus on hinnangute kohaselt 4,55 miljardit aastat. Ümbermõõt on piki ekvaatorit 40 075,004 km ja keskmine raadius 6372,795 km, ligikaudne mass on 5,9742×1024 kg.
Veidi aga üle ühe kolmandiku massist moodustab 1,9×1024 kg kaaluv maa tuum, mis jaguneb omakorda vedelaks ning tahkeks sisetuumaks. Maa on gravitatsiooniliselt diferentseerunud koostisega, mistõttu asuvad rasked elemendid (nagu raud ja nikkel) enamalt jaolt tuumas. Vedela välistuuma liikuv (voolab kiirusega mõni kilomeeter aastas, kuid mis on endiselt miljoneid kordi kiirem, kui välisvöö ained), peamiselt rauast koosnev kiht tekitab soojusjuhtivuse teel elektrivoolu, mis omakorda indutseerib Maa magnetvälja.
Maa magnetväli on peaaegu nagu magneetiline dipool , mille üks poolus asub Maa geograafilise põhjapooluse ning teine lõunapooluse lähedal erinedes Maa pöörlemise teljest 11.3° võrra. Paleomagneetilised kirjed osutavad, et Maa magnetväli on eksisteerinud vähemalt kolm miljardit aastat. (1)
Maa magnetvälja mõju
Nagu kõik väljad, levib ka magnetväli lõpmatuseni kaotades jõudu distantsi pikenedes. Veel ka kümnete tuhandete kilomeetrite kaugusele kosmosesse jäävat välja osa kutsume me magnetosfääriks. Seal kaitseb väli meid päikesetuule (võivad elusorganismidele mõjuda radioaktiivse kiiritusena) eest suunates osakesi Maa pooluste suunas, kus nad siis atmosfääri sisenevad täites taeva virmalistega.(1) Maa magnetvälja ja Päikese mõjuga jõuavad maale ka magnettormid . Magnettormid tekivad Päikeselt tulevate laetud osakeste jõudmisel Maa magnetvälja, viimase poolt haaratakse ja tekivad häired magnetväljas.(2) Magnettormidega kaasnevad virmalised, elektrivõrkude häired ning väsimus.(3) Mõned loomad, nende hulgas ka mesilased, kilpkonnad ja linnud , kasutavad Maa magnetvälja navigeerimisel.
Maa magnetvälja suund
Magnetil, nii nagu ka Maal, on poolused. Kuid goegoraaflisele põhjapoolusele vastab magnetiline lõunapoolus. Maa magnetväli on pooluste läheduses magneti pinnaga peaaegu risti, siis tekib Maa magnetvälja ja horisontaaltasandi vahel nurk, mida nimetatakse inklinatsiooniks. Vaid ekvaatoril on Maa magnetväli horisontaalne ja inklinatsioon null. Põhjapoolkera piirkondades on Maa magnetväli suunatud poolviltu Maa sisse. Lõunapoolkeral on aga Maa magnetvälja jõujooned suunatud eelistatult ülespoole, kuna nad väljuvad Maa magnetiliselt põhjapooluselt geograafilise lõunapooluse läheduses. Seega on Maa magnetväli suunatud geograafilises mõttes lõunast põhja. Kuna maa geograafiline põhjapoolus ja magnetiline lõunapoolus ei lange täpselt kokku, tekib geograafilise ja magnetnõela abil määratud põhjasuuna vahel horisontaaltasandis nurk, mida nimetatake deklinatsiooniks. (4)
Magnetvälja muutumine
Maa magnetpoolused ei ole kindlalt paigal. Nende nihkumise tagajärjel tekivad muutused inklinatsioonis ja deklinatsioonis.(4) Viimasel ajal on hakanud Maa magnetväli kiiresti kahanema . Kahanemine toob aga kaasa osa planeedi piirkondade kaitse vähenemise kosmilise kiirguse eest. Magnetvälja täielikul nõrgenemisel, tähendaks see põhja- ja lõunapooluse vahetumist. Sel juhul pöörduks ka kompassi nool teispidi. (5)
Kompass
Maa magnetvälja mõjul töötab ka kompass. Algul rakendati kompassis harilikku raudnõela, mis iga enne kasutamist püsimagneti abil magnetnõelaks muudeti. Nõela vaba liikumise tagamiseks paigutati ta vedelikus ujuvale korgitükile. Magnetnõela sinine ots (põhjapoolus) näitab Maa magnetilisele lõunapoolusele. Päris täpselt kompass aga põhjapoolust ei näita, kuna esineb erinevus magnetilise ja geograafilise põhjasuuna vahel.(4)
Kasutatud kirjandus
(1) http://jaakkytt.wordpress.com/2007/04/20/maa-magnetvali/
(2) http://www.miksike.ee/docs/referaadid2005/magnetism_avevalli2005.ht m
(3) http://www.tarbijakaitse.ee/modules.php?op=modload&name=News&file=article&sid=405
(4) Füüsika õpik XI klassile (I osa)
(5) http://www.postimees.ee/010104/online_uudised/122968.php
5