Учените в продължение на много години озадачават причините за магнитното поле на Земята. Отговорът на този въпрос е получен съвсем наскоро. Оказа се, че за образуването на магнитно поле са необходими определени условия.
Някои хипотези за произхода на магнитното поле на Земята
През миналия век различни учени изказаха няколко предположения за това как се формира магнитното поле на Земята. Според един от тях полето се появява в резултат на въртенето на планетата около оста си.
Той се основава на любопитния ефект на Барнет-Айнщайн, който е, че когато всяко тяло се върти, възниква магнитно поле. Атомите в този ефект имат свой собствен магнитен момент, тъй като се въртят около оста си. Така се появява магнитното поле на Земята. Тази хипотеза обаче не издържа на експериментални тестове. Оказа се, че магнитното поле, получено по такъв нетривиален начин, е няколко милиона пъти по-слабо от реалното.
Друга хипотеза се основава на появата на магнитно поле поради кръговото движение на заредени частици (електрони) на повърхността на планетата. Оказа се и несъстоятелно. Движението на електроните може да причини появата на много слабо поле, освен това тази хипотеза не обяснява инверсията на магнитното поле на Земята. Известно е, че северният магнитен полюс не съвпада с географския север.
Слънчев вятър и мантийни течения
Механизмът на образуване на магнитното поле на Земята и други планети от Слънчевата система не е напълно разбран и засега остава загадка за учените. Въпреки това, една предложена хипотеза обяснява доста добре инверсията и големината на индукцията на реалното поле. Тя се основава на работата на вътрешните течения на Земята и слънчевия вятър.
Вътрешните течения на Земята протичат в мантията, която се състои от вещества с много добра проводимост. Източникът на тока е ядрото. Енергията се пренася от сърцевината на повърхността на земята чрез конвекция. По този начин в мантията се наблюдава постоянно движение на материята, която образува магнитно поле съгласно добре познатия закон за движение на заредените частици. Ако свържем появата му само с вътрешни течения, се оказва, че всички планети, чиято посока на въртене съвпада с посоката на въртене на Земята, трябва да имат идентично магнитно поле. Това обаче не е така. Географският северен полюс на Юпитер съвпада със северния магнитен полюс.
Не само вътрешните течения участват във формирането на магнитното поле на Земята. Отдавна е известно, че реагира на слънчевия вятър, поток от високоенергийни частици, излъчвани от Слънцето в резултат на реакции, възникващи на повърхността му.
Слънчевият вятър по своята природа е електрически ток (движение на заредени частици). Унесен от въртенето на Земята, той създава кръгов ток, който води до появата на магнитното поле на Земята.
