A mai elképzelés szerint a Föld mágneses terét az olvadt vasötvözetből álló külső mag mozgása, örvénylése kelti. A mozgás, örvénylés forrása a szilárd belső mag forgása és hőátadása. Az így keletkezett mágneses tér megfeleltethető egy, a Föld belsejében elhelyezkedő dipól mágnesnek. Ez a "mágnes" nagy mértékben befolyásolja az életünket: hatására a világűrből és főleg a Napból érkező töltött részecskék nem érik el a felszínt, a mágneses mező eltéríti őket. Az így eltérített, vagy befogott részecskék alkotják Földünk van Allen övezetét, amelynek Nap felőli oldala össze van nyomva a napszél miatt, míg a túlsó oldal messzire elnyúlik.

A Föld belső szerkezete.	A Föld van Allen mezeje.

Ha a töltött részecskék akadály nélkül elérhetnék Földünket, problémát okoznának a távközlésben és az elektromos hálózat működésében, mint ahogy azt egy-egy nagyobb Napkitörés alkalmával tapasztalhatjuk, amikor a részecskék számának sokszorosa bombázza a Földet.

Ha azonban a mágneses tér eltéríti a töltött részecskéket, hogy képesek azok mégis elérni a légkört és sarki fényt, vagy éppen problémákat okozni? A válasz a mágneses tér felépítésében rejlik. Időnként ugyanis a mágneses pajzsban gigantikus rések alakulnak ki, amelyek hosszú órákon keresztül fennmaradhatnak. Ezen repedések kialakulásának lehetőségét már 1961-ben felvetették, de először csak 1979-ben észlelték. Akkor alakulhatnak ki, amikor a napszél a Föld mágneses terével ellentétes irányultságú mágneses komponenst hordoz. A mágneses terek találkozásukkor mintegy kioltják egymást, így hozva létre a rést. Méretükben akár a hat földsugárnyi nagyságot is elérhetik kialakulásukkor. Ez a méret azután a felszín felé haladva folyamatosan szűkül.

Három dimenziós ábrázoló metszet egy rés kialakulásáról. A fehér nyíl a Cluster űrszonda útját jelzi.	A napszél és a Föld mágneses mezőjének kölcsönhatását bemutató animáció (1,6 MB)

A Föld mágneses tere még nyugodt körülmények között sem homogén. A Földet körülölelő van Allen valójában két részből áll, és ezen két rész között egy viszonylag biztonságos, sugárzásmentes zóna terül el. Ez nagy jelentőséggel bír a műholdak szempontjából, amik nem viselik az erős sugárzást. A sok milliárd dolláros GPS rendszer épp súrolja ennek a területnek a szélét. A tudósok még vitatkoznak az előidéző okokon, de a legújabb megfigyelések arra engednek következtetni, hogy a sugárzásmentes zóna kialakulásának a föld felszínén lezajló villámlások lehetnek az előidézői. Ez az elmélet gyökeresen szakít az eddigi elképzeléssel, amely szerint a Napból érkező rádióhullámok turbulenciát okoznak és így tisztul ki a terület. Az új feltételezés szerint azonban a Földön lezajlódó villámlások rádiósugárzást bocsátanak ki, amely azután kölcsönhatásba lépve a sugárzási zóna részecskéivel, csökkenti egy kicsit azok energiáját. Így a részecskék, csökkenő energiájuk miatt, egyre közelebb kerülnek az atmoszférához, majd végül beleütköznek, egy viszonylag sugárzásmentes zónát hagyva maguk mögött.

A Földet körülölelő két sugárzási terület fogja közbe a biztonságos zónát. A sugárzási zónák alakja egy-egy fánkhoz hasonlít.

A villámlás hatása a biztonságos, sugárzásmentes zóna kialakulásában.	A biztonságos zóna a belső és a külső "fánk" között.

A Föld mágneses terének megfigyelését jelenleg a Cluster műholdak végzik. Az általuk közvetített adatokból kiderült, hogy a felszín mágneses intenzitása nem homogén. erősebb és gyengébb mágnesességű helyek váltják egymást. Ennek jelentősége a Föld belső szerkezetének meghatározásában van. Segítségével még a mélyebb rétegek is felderíthetőek, főleg a mágneses tulajdonságú kőzetek, mint például a magnetit. Ezáltal pedig közelebb kerülhetünk a geológiai folyamatok megértéséhez, előre jelezhetjük a természeti katasztrófákat és új ásványi lelőhelyeket kutathatunk fel.

Ausztria elhelyezkedése, bekeretezve a vizsgált terület.

A felszín látszólagos ellenállása, amit a 900 Hz-en mért elektromágneses adatokból számítottak ki. Az alap szikla nagyobb elektromos ellenállást mutat(világos színnel jelölve) és így kontrasztban áll az üledékes kőzetekkel (sötéttel ábrázolva)	Teljes mágneses aktivitás egy árnyékolt digitális magasságmodellen ábrázolva. Felismerhető a délnyugat-északkeleti irányú diendorfi törésvonal.

A legújabb kutatási eredmények azt mutatják, hogy Földünk mágneses mezőjének erőssége, nem is kis mértékben, gyengül. A tudósok szerint egy újabb pólusváltásnak nézünk elébe, amikor felcserélődik a Föld északi és a déli pólusa. Póluscsere átlagosan 200 ezer évente történik bolygónkon, ám ez az idő széles intervallumban mozoghat. Geológiai bizonyítékok szerint a legutolsó 780 ezer éve volt. A váltás alatt, ami több ezer évig is eltarthat, a mágneses védőmező akár századrészére is legyengülhet, s így a felszínre több kozmikus sugárzás fog jutni. Ez tönkreteheti az elektromos hálózatokat, a műholdakat, növelheti az ózonlyukakat, összezavarhatja az állatok tájékozódását és sarki fények jelenhetnek meg az Egyenlítő környékén. Az életre viszont valószínűleg nem lesz ártalmas: a folyamat olyan lassan fog végbemenni, hogy lesz időnk alkalmazkodni hozzá. Ennek a változásnak a megfigyelésére az ESA három új Swarm műholdat tervez 2009-ben felbocsátani, melyek minden eddiginél átfogóbban vizsgálnák a problémát.

Szemléltető ábra a Föld mágneses erősségének eltéréseiről.	A legkisebb mágneses térerősséggel rendelkező és így a műholdaknak legnagyobb problémákat okozó terület elhelyezkedése.

A mágneses tér jellemzésénél használatos koordináták: a deklináció (D) mutatja az észak-déli iránytól való eltérést, az inklináció (I) pedig a vízszintestől valót.	A mágneses tér erőssége. Észrevehető a Dél-Amerika feletti kis mágneses térerejű terület.

A Föld mágneses mezejének deklinációs...

...és inklinációs eltérései.

A Swarm műholdak.	Az A és a B műhold egymástól 160 km-re, egymással párhuzamosan fog keringeni 450 km magasságban, míg a harmadik egy 550 km magas pályán mozog majd.

vissza a főoldalra

vissza a felhasználásokhoz

Források:
Aeromagnetic
Aeromagnetic Survey Over U.S. to Advance Geomagnetic Research
Gravity and Magnetics: GOPH 547
Structural analysis and lithological classification in humid areas using satellite remote sensing and airborne geophysics - a case study from the Bohemian Massif / Lower Austria
Van Allen Belts
A Föld titokzatos ereje
Hol a leggyengébb a Föld mágneses mezeje?
Összeomlik a Föld mágneses mezeje
Gyengül a Föld mágneses védelme
Swarm A, B, C
Stormy space weather slips through cracks
Rések a Föld mágneses terében
Cluster finds giant gas vortices at the edge of Earth’s magnetic bubble
NASA Finds Lightning Clears Safe Zone in Earth's Radiation Belt
Flashes in the Sky: Lightning Zaps Space Radiation Surrounding Earth

Utolsó módosítás: 2005.05.10.