Despre alternanta polilor magnetici ai Pamantului

[Adi]

http://www.adevarul.ro/articole/terra-isi-schimba-polii-magnetici/358320

[raul]

schimbarea polilor magnetici nu poate fi o cauza pt incalzirea globala?

[Adi]

Nu stiu ... dar polii nu se schimba acum, cred ca vorbeau despre schimbarea polilor in general, nu?

[Marinel]

Mare brambureala in capul celor care au redactat articolul 
In prezent nu exista o interpretare plauzibila a originii campului magnetic terestru. Nici unul dintre elementele campului geomagnetic nu ramane constant Adevarul este ca exista patru pozitii geografice acceptate alte Polului Nord Magnetic: o pozitie teoretica, dedusa prin calcule, in vestul Groenlandei, o pozitie determinata experimental, de punctul in care inclinatia magnetica este 90°, in Nordul Canadei, la NV de tara lui Baffin, doua pozitii in care intensitatea campului magnetic este maxima, una in Canada, la NV de golful Hudson, si una in NE Siberiei. Toti acesti Poli Magnetici sunt in miscare lenta, datorita precesiei. Variatia intensitatii campului magnetic din ultimii 6000 de ani arata de asemenea o modificare de la 50% la 150% fata de intensitatea actuala.
In ceea ce priveste inversarea campului geomagnetic, avand in vedere numarul directiilor intermediare (circa 2% din totalul observatiilor paleomagnetice) se presupune ca procesul de inversiune dureaza circa 2000 de ani, inversiunile aparand, in medie la circa 1000000 de ani. Ultima s-a petrecut cu circa 700000 de ani in urma, asa ca suntem indreptatiti sa ne gandim ca este posibil ca sa fim martorii inceputului unui asemenea fenomen. Totusi, nu exista o periodicitate clară, unele faze au durat cateva milioane de ani, altele cateva zeci de mii.
Insa in lipsa unui model clar, unanim acceptat al genezei Campului Magnetic Terestru, nimic nu este sigur, sunt doar probabilitati.
Fireste ca nu este nici o legatura intre încalzirea climei şi magnetism. Sunt interesante alte intrebari. De exemplu, cat timp campul magnetic va fi zero? Ce se poate intampla in acest interval? Radiaţiile solare alfa si beta, deviate in prezent de campul magnetic terestru, ar ajunge atunci pe suprafata Terrei, generand mutatii genetice la o scara foarte mare.

[Adi]

Mare brambureala in capul celor care au redactat articolul 

Eu abia acum il citesc tot. Este intr-adevar un amalgam de afirmatii stiintifice si de predictii mistice, adica exact cat sa nu mai stie omul la sfarsit ce afirma stiinta si ce nu. Este un articol prost scris, asadar.

In prezent nu exista o interpretare plauzibila a originii campului magnetic terestru.

Hmm, tocmai ca noi stim originea campului magnetic terestru. Este vorba de miezul de fier lichid care se roteste. Este o explicatie foarte plauzibila. Ce nu stim exact, este cum se misca exact acest fier, cat este exact, ce distributie au presiunile, temperaturile si vitezele in interiorul lui si cum va evolua exact in timp. Cu alte cuvinte, avem un model general, dar nu unul de precizie. Ar trebui sa stim exact ce se intampla in interiorul Pamantului pentru a avea un model precis. De aceea nu stim exact unde este polul magnetic si cum evolueaza el in timp, dar avem o idee cat de cat ...

Insa in lipsa unui model clar, unanim acceptat al genezei Campului Magnetic Terestru, nimic nu este sigur, sunt doar probabilitati.

Tocmai ca exista un model clar acceptat, cel al miezului de fier care se roteste. Totusi, modelul poate fi perfectionat, adica poate trece de la calitativ la cantitativ.

Fireste ca nu este nici o legatura intre încalzirea climei şi magnetism.

De acord.

Sunt interesante alte intrebari. De exemplu, cat timp campul magnetic va fi zero? Ce se poate intampla in acest interval? Radiaţiile solare alfa si beta, deviate in prezent de campul magnetic terestru, ar ajunge atunci pe suprafata Terrei, generand mutatii genetice la o scara foarte mare.

Foarte corect. Fara campul magnetic, organisemele vii ar fi iradiate de vantul solar. Aici pe wikipedia gasesc ca radiatiile acestea de la Soare consista mai ales din eletroni (particule beta) si din protoni (si nu vad enumerate nucleele de heliu, adica particulele alfa). Nucleele de heliu sunt continute in Soare si vor fi folosite in fuziune nucleara pentru a produce energie si indirect atomi inca si mai grei.

[Marinel]

In prezent nu exista o interpretare plauzibila a originii campului magnetic terestru.

Hmm, tocmai ca noi stim originea campului magnetic terestru. Este vorba de miezul de fier lichid care se roteste. Este o explicatie foarte plauzibila. Ce nu stim exact, este cum se misca exact acest fier, cat este exact, ce distributie au presiunile, temperaturile si vitezele in interiorul lui si cum va evolua exact in timp. Cu alte cuvinte, avem un model general, dar nu unul de precizie. Ar trebui sa stim exact ce se intampla in interiorul Pamantului pentru a avea un model precis. De aceea nu stim exact unde este polul magnetic si cum evolueaza el in timp, dar avem o idee cat de cat ...

Nu sunt geofizician ci geolog, asa că am recurs la, probabil, cea mai buna lucrare din România atunci când am facut acea afirmaţie. Conform "Tratatului Elementar de Fizică a Globului", "Încercând să analizăm si reprezentările privind originea părţii principale a câmpului geomagnetic, constatăm că nu există o imagine clară coerentă şi unanim acceptată, asupra acestei origini. De-a lungul anilor au fost propuse multe teorii, care însă rând pe rând au trebuit înlăturate în faţa noilor fapte de observaţie, sau puse în rezervă din pricina lipsei unor argumente convingătoare. Prin urmare, acest fenomen major al manifestării planetei noastre, câmpul geomagnetic, a rămas practic fără explicaţie". Sunt propuse în lucrare mai  multe teorii, printre care şi cea a curenţilor telurici, dar pentru fiecare sunt prezentate şi punctele slabe.

[Adi]

Nu se stie exact exact exact, dar se stie destul de bine ce da campul magnetic al Pamantului: rotatia miezului de fier. Ne dai si numele cartii, al autorului, al editurii si data aparitiei?

[Adi]

E vorba de cartea aceasta?

http://www.edituradacia.ro/index.php?page=detalii&id=3431

Bun, autorul zice ca avem nici o idee, ca nu se stie nimic? Hmm, nu cred. Poate zice ca nu se stie sigur, dar daca tot are un tratat, cred ca zice macar ce se stie sau ce se banuieste si da referintele din domeniu.

Nu il cunosc pe autor, dar poate o fi si el unul din astia ce scriu carti sa se afle in treaba. In tara se poarta.

[Marinel]

Da, este acea carte, eu i-aş da ceva mai mult credit, nu cu ochii închişi, ci pentru că a fost supervizată de către Liviu Constantinescu, probabil cel mai mare geofizician român al acelui moment. Singurul lucru care îmi trezeşte oarece îndoieli ar fi partea de gravitaţie, prezentată sub influenţa teoriei gravitovortex a lui I. N. Popescu.
Fireşte, sunt prezentate (în circa 70 de pagini pline de conţinut, nu de vorbărie goală), numeroase teorii, dar privite cu foarte mult spirit critic.
O primă observaţie este aceea că 80% din câmpul magnetic este descris ca un moment magnetic dipolar (dipolul lui Gauss), iar 20% este un câmp nedipolar (câmpul lui Bauer). Se pare că între cele două parţi nu există nici o legătură, ceea ce ridică o importantă problemă a geofizicii. O altă problemă este diferenţa dintre polii magnetici şi cei geografici. Altă problemă este oscilaţia diurnă a polului geomagnetic.
Sistemul de curenţi electrici din ionosferă prezintă patru centre de vârtej situate două în partea luminată a Terrei şi două în partea opusă. Aceste centre au fost explicate prin existenţa a doi vectori P₀ şi P_s. Dar aceasta este doar o observaţie empirică. Singura explicaţie oferită pentru variaţia câmpului, este cea a mareelor solare şi lunare. Analiza cantitativă arată slăbiciunea acestei explicaţii.
Bullard a prezentat un sistem de curenţi telurici electrici, dar aceasta este doar o explicatie ad-hoc, un model creat doar pentru a justifica observaţiile.
Nici în ceea ce priveşte dipolul Gauss nu există o explicaţie unanim acceptată. Sunt prezentate două categorii de teorii: specifice şi fundamentale. Cele din prima categorie atribuie câmpul magnetic unei susceptibilităţi magnetice a materialului, unei sarcini electrice în rotaţie sau unor curenţi telurici. În primul caz problema este că temperatura din nucleu este superioară punctului Curie a oricărui material cunoscut. În al doilea, separarea sarcinilor între suprafaţă şi nucleu ar produce un câmp electric care ar depăşi constanta dielectrică a oricărui material. În al treilea caz problema nu este rezolvată, ci doar transformată în altă problemă. Şi în acest caz sunt prezentate câteva variante: Elsasser, Frenkel, criticate de Cowling, Lamb şi alţii. În categoria teoriilor fundamentale sunt cuprinse acele teorii care presupun încălcarea legilor actuale ale fizicii - de exemplu teoria gravitovortex.

[Adi]

Foarte frumoasa completare. Multumim. Inteleg mai bine ce se spune in carte despre polii magnetici ai Pamantului. Dupa cum spui si tu, se stiu foarte multe, dar nu se stie exact. Se stie ca 80% din camp e un dipol de tip Gauss. La aceasta ma refeream. Deci 80% stim cum este, mai ramane detalii de pus cap la cap. Usor usor se vor rezolva, mai ales cu noi date experimentale ce se obtin mereu.

[ionut]

   Am citit toate posturile din discutia asta si am ramas cu particulele alfa in cap . Chiar daca nu am avea camp magnetic care sa ne apere de ele, particulele alfa nu ne pot face rau dintr-un motiv simplu. Ele interactioneaza foarte tare cu substanta, asta insemnand ca se opresc foarte repede in atmosfera. La laboratorul de nucleara am invatat ca radiatia alfa se opreste de obicei in cativa centimetri de aer.

[Adi]

   Am citit toate posturile din discutia asta si am ramas cu particulele alfa in cap . Chiar daca nu am avea camp magnetic care sa ne apere de ele, particulele alfa nu ne pot face rau dintr-un motiv simplu. Ele interactioneaza foarte tare cu substanta, asta insemnand ca se opresc foarte repede in atmosfera. La laboratorul de nucleara am invatat ca radiatia alfa se opreste de obicei in cativa centimetri de aer.

Asa este, Ionut, eu nu citesem atent cand zisese ca particulele alfa de la Soare sunt captate in campul magnetic al Terrei. Ele se opresc la vreo 7 cm in aer. In plus, nici nu ne trimite Soarele particule alfa, ci protoni.

[Marinel]

Radiaţia cosmică este alcătuită şi din protoni, şi din electroni, şi din numeroase alte particule, printre care cele mai numeroase sunt nucleele de heliu.
radiaţia cosmică: http://www.answers.com/topic/cosmic-ray
"A stream of ionizing radiation of extraterrestrial origin, consisting chiefly of protons, alpha particles, and other atomic nuclei but including some high-energy electrons, that enters the atmosphere, collides with atomic nuclei, and produces secondary radiation, principally pions, muons, electrons, and gamma rays."
"Un flux de radiaţie ionizantă de origine extraterestră, constând în principal din protoni, particule alfa, şi alţi nuclei atomici dar incluzând şi electroni de mare energie, care pătrund în atmosferă, intră în coliziune cu nuclee atomice şi produce radiaţie secundară, în principal piuoni, miuoni, electroni şi radiaţii gama"
Wikipedia:
"The ejected material is a plasma consisting primarily of electrons and protons (in addition to small quantities of heavier elements such as helium, oxygen, and iron)"
"Materialul ejectat este o plasmă constituită în principal din electroni şi protoni (la care se adaugă mici cantităţi de elemente grele cum ar fi He, O şi Fe"
Conform NASA: http://hesperia.gsfc.nasa.gov/sftheory/spaceweather.htm
"The energetic particles produced at the Sun in flares seldom reach the Earth. When they do, the Earth's magnetic field prevents almost all of them from reaching the Earth's surface."
"particulele energetice produse de Soare în erupţii ating rareori Pământul. Când o fac, câmpul magnetic terestru previne atingerea suprafeţei pentru aproape toate."
Conform enciclopediei Britanica: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/175962/Earth/54200/The-geomagnetic-field-and-magnetosphere
"In the temporary absence of the dipole component, the solar wind would approach much closer to Earth, allowing particles that are normally deflected by the field or are trapped in its outer portions to reach the surface. The increase in particle radiation could lead to increased rates of genetic damage and thus of mutations or sterility in plants and animals, leading to the disappearance of some species."
"În absenţa temporară a componentei dipolare, vântul solar se apropie mult de Pământ, permiţând particulelor care sunt în mod normal respinse de câmp, sau capturate în anumite porţiuni, să atingă suprafaţa. Creşterea radiaţiei sub formă de particule poate duce la creşterea ratei de defecte genetice şi aceasta la mutaţii sau sterilitate la plante şi animale, conducând la dispariţia unor specii."
Scuze pentru traduceri.
Poate că radiaţiile alfa se opresc în atmosferă. Dar oare cum se opresc? Transferând energia lor unor alte particule şi producând radiaţie secundară.

[Adi]

Radiaţia cosmică este alcătuită şi din protoni, şi din electroni, şi din numeroase alte particule, printre care cele mai numeroase sunt nucleele de heliu.radiaţia cosmică: http://www.answers.com/topic/cosmic-ray
"A stream of ionizing radiation of extraterrestrial origin, consisting chiefly of protons, alpha particles, and other atomic nuclei but including some high-energy electrons, that enters the atmosphere, collides with atomic nuclei, and produces secondary radiation, principally pions, muons, electrons, and gamma rays."
"Un flux de radiaţie ionizantă de origine extraterestră, constând în principal din protoni, particule alfa, şi alţi nuclei atomici dar incluzând şi electroni de mare energie, care pătrund în atmosferă, intră în coliziune cu nuclee atomice şi produce radiaţie secundară, în principal piuoni, miuoni, electroni şi radiaţii gama"
Wikipedia:

In rosul este afirmatia ta. Este diferita de afirmatia lor, in albastru, unde se enumera intai protonii, apoi particulelele alfa si apoi electronii. Ar fi interesant de gasit aproximativ in ce procent vine fiecare in vantul solar. Am cautat pe Wikipedia, aici, si iata ce am gasit:

"However, in general, almost 90% of all the incoming cosmic rays are protons, about 9% are helium nuclei (alpha particles) and about 1% are electrons.", adica
"Vantul solar e format din 90% protoni, 9% radiatii alfa si 1% electroni". Aceasta era procentul pe care mi-l imaginam eu.

Poate că radiaţiile alfa se opresc în atmosferă. Dar oare cum se opresc? Transferând energia lor unor alte particule şi producând radiaţie secundară.

Aceasta asa este.

[ionut]

  Buna Marinel,

   Exista o mica deosebire intre radiatia cosmica (alta decat cea de la Soare) si cea provenita de la Soare(vantul solar). Particulele incarcate ce vin de la Soare (inclusiv alfa) au energii mici, maxim de ordinul energiilor de legatura nucleare (cativa MeV). La aceasta energie este putin probabil ca nucleele de heliu sa produca radiatii secundare periculoase. Activarea anumitor elemente si transformarea lor in elemente instabile, radioactive, banuiesc ca este posibila in atmosfera superioara (probabil ca in ionosfera) dar avand in vedere ca atmosfera e compusa in general din elemente usoare, asta inseamna ca izotopii nou creati vor avea timpi de viata scurti si acestia se vor dezexcita rapid prim emiterea de radiatie beta, fotoni, etc de energii relativ joase care sunt absorbite in atmosfera.
   Radiatia cosmica este alta poveste. Aceasta are un spectru energetic deosebit care se intinde de la cativa MeV pana la sute de miliarde de GeV. Din fericire, spectrul asta are o dependenta puternic descrescatoare cu energia, proportional cu ceva de genul exp(-E). Radiatiile cosmice cu energii inalte (protoni, alfa, electroni, gamma etc.) produc intr-adevar foarte multa radiatie secundara (depinde de energia lor) in atmosfera dar nici o planeta nu poate avea un camp magnetic care sa opreasca asa ceva. Viata pe Pamant a aparut sia evoluat cu aceasta radiatie asa ca avem un soi de imunitate la ea.