מאת סקיפר יער ארז
כשייטים אנחנו משתמשים במצפן מגנטי מעשה יום-יום. אנחנו סומכים על המצפן שיראה לנו באופן אמין את הצפון המגנטי של כדור הארץ.
אבל איך זה בעצם קורה? בואו נלמד איך מגנטים עובדים. ולמה לחיות על מגנט בגודל של כוכב לכת זה דבר טוב. זה טיפה מורכב… מבטיח לפשט.
הכל קשור לאלקטרונים הבודדים
כל החומר, כולל אנחנו עצמנו, מורכב מחלקיקים זעירים – אטומים. באטומים יש אלקטרונים – חלקיקים קטנים עוד יותר שתנועתם תלויה בכל מה שקשור לחשמל. ובמקום שיש תנועה של אלקטרונים, תמיד יש כוח מגנטי.
הקושי הוא שמדענים עדיין לא יודעים מהו שדה מגנטי. כלומר, אנו יודעים שהוא קיים אבל מה זה ומה החלקיקים היוצרים אותו מה השפעתם המדוייקת עדיין לא ידוע.
מה אנחנו כן יודעים?
- אלקטרונים נעים הם המקור לשדות מגנטיים.
- שדות מגנטיים שכבר קיימים משפיעים על אלקטרונים נעים.
נעמיק מעט במקורות מדעיים:
- לאלקטרונים יש שדה חשמלי מכיוון שתמיד יש להם מטען חשמלי שלילי.
- מגנטיות והשדה החשמלי הם שני צדדים של אותו מטבע, האחד מייצר את השני ולהיפך.
- על פי תורת היחסות, צופה אחד יכול לראות שדה חשמלי וצופה אחר יכול לראות שדה מגנטי, כלומר הם משלימים ביסודם. לכן, הם משולבים לכוח יחיד – אלקטרומגנטיות.
לכל מגנט יש שני קטבים, הנקראים צפון ודרום (איור 1)
כדור הארץ הוא מגנט!
נכון – גם לכדור הארץ יש שדה מגנטי עם קטבים, אשר רחוקים מעט מהקטבים הגיאוגרפיים, "האמיתיים" של כדור הארץ. בואו נדבר על זה קצת:
המצפן והקטבים האמיתיים של כדור הארץ
את כדור הארץ מקיפים קווים של שדה מגנטי (איור 2) קווי השדה המגנטי של כדור הארץ הם שגורמים למחט שבמצפן לנוע. גוף המצפן עשוי מחומרים שאינם מגנטיים, כך שהמחט, שהיא מגנט בעל קטבי צפון ודרום, יכולה 'להרגיש' את הקווים הללו ולהתייצב לאורכם, כלומר הקוטב הדרומי של המחט פונה לקוטב הצפוני של כדור הארץ.
המילה מצפן מקורה כמובן במילה צפון אבל מה לגבי החצי הדרומי של כדור הארץ? מחצית החץ המכוון לקוטב הקרוב צבוע בדרך כלל באדום, והחצי השני בכחול. יש צורך לצבוע חיצים באופן שונה עבור כל חצי כדור על מנת שהחץ האדום יצביע על הקוטב הקרוב יותר.
אז מדוע יש לכדור הארץ יש שדה מגנטי?בל למעשה, זה קצת יותר מסובך מזה
שטף החומר בגרעין הנוזלי מייצר באופן עצמאי יותר ויותר שדות מגנטיים, שגורמים לאלקטרונים הסמוכים לנוע, והם מייצרים שדות מגנטיים אחרים, אשר מניעים עוד יותר אלקטרונים. .. וכן הלאה, וכן הלאה.
כתוצאה מכך השדה המגנטי עולה באופן ספונטני למקסימום האפשרי במה שמכונה "אפקט דינמו".
חיים על מגנט
זה, כמובן, תיאור פשטני למדי. אפילו אלברט איינשטיין בתחילה סירב להאמין שיש כאוס כזה במרכז כדור הארץ. אבל התגליות של המאה ה -20 מצביעות על כך שאנחנו באמת צריכים להודות לאפקט הדינמו, שהחל באופן ספונטני לפני מיליארדי שנים, על שיצר שדה מגנטי כה חזק.
מדוע עלינו להיות אסירי תודה?
לא כל כוכבי הלכת כל כך ברי מזל – על מאדים, כנראה שאפקט הדינמו פסק מזמן. ללא אפקט הדינמו, אין למאדים שדה מגנטי חזק. כתוצאה מכך, קרינת השמש "מעיפה" את האטמוספרה של המאדים לחלל מזה מיליארדי שנים, ופני השטח שלו נראים כמו מדבר אחרי מלחמה גרעינית (תמונה 5).
יחד עם זאת
למבנה השדה המגנטי של כדור הארץ יש גם השלכות – בשל הניידות הגבוהה של הליבה הנוזלית, גם השדה המגנטי נייד ומשתנה. נוצרות חריגות מגנטיות – כלומר מקומות עם שדה מגנטי חלש או חזק יותר. כיום למשל, הקוטב המגנטי הצפוני של כדור הארץ נע בהדרגה לעבר סיביר (אגב: במהירות של 40 ק"מ לשנה).
וגם: בעבר חלו לפחות 183 שינויים של קטבים מגנטיים – כאשר הצפון המגנטי הפך באופן ספונטני לדרום ולהיפך !!!
וגם: איך הדבר קשור לנדידת בעלי חיים באוויר, בים וביבשה?
על כל אלה ועוד – במאמרים הבאים.
קרדיט: Windy.App
פוסטים נוספים:
הוריקן ים תיכוני
ההוריקן הים תיכוני הינו תופעה דמוי סופה טרופית המתרחשת בים התיכון. (באנגלית Medicane שילוב של המילים Mediterranean (הים התיכון) ו-Hurricane (הוריקן).
למה השמיים כחולים
כל הילדים שואלים את השאלה הזו ואז הם הופכים למבוגרים ו … ממשיכים לשאול את אותה שאלה. האם השמיים באמת כחולים? ומה צבע השמש? ולמה השקיעה אדומה? היום נענה בצורה ברורה.
מסתורי "האש של סנט אלמו"
מהי "האש המשונה" שראה כריסטופר קולומבוס במסעו מאירופה לאמריקה? ננסה לברר.
רוחות הסחר
מהי "האש המשונה" שראה כריסטופר קולומבוס במסעו מאירופה לאמריקה? ננסה לברר.
זרמי הסילון
שאלתם פעם את עצמכם מדוע טיסה מישראל מערבה, אורכת יותר זמן מאשר טיסה מאותו יעד בחזרה לישראל? טיסה מישראל לארה"ב, למשל, לוקחת כשעה ואף יותר מאשר טיסה מארה"ב לישראל למרות שהמרחק כמובן זהה. הסיבה המשמעותית ביותר לתופעה היא סוג מיוחד של רוחות רום הנקראות – זרמי הסילון.
חיזוי לחץ ברומטרי לצורך חיזוי מז"א לשייטים
בימינו תחזית מזג האוויר כוללת מודלים מורכבים שלוקחים בחשבון פרמטרים רבים, החל מטמפרטורת האוויר וכלה באופי הגיאולוגי של פני הארץ.
אך כאשר אנשים התחילו לחזות את מזג האוויר לראשונה, הם הסתמכו על פרמטר אחד בלבד. הפרמטר הזה היה לחץ האוויר או הלחץ הברומטרי.
כדי להבין באמת את מזג האוויר, חשוב להבין גם את מושג לחץ האוויר. אז בלי לחץ – בואו נבין את זה.
עגינה ים תיכונית – גישת ירכתיים
ככלל, עגינה ים תיכונית היא בדרך כלל עם ירכתיים לרציף כדי להקל על הירידה לחוף. אבל כשאינכם בטוחים לגבי עומק המים בסמוך לרציף, כדאי לנקוט בגישת חרטום אשר תשאיר את ההגה והמדחף שלכם במים עמוקים ובטוחים יותר. גישת צד ניתן למצוא בדרך כלל רק בתחנת תדלוק או ברציף ההמתנה. אז בואו נדבר על גישת ירכתיים בעגינה ים-תיכונית.
מעמדם המשפטי של האזורים הימיים בישראל
כשייטים, אנחנו משתמשים לא אחת במושגים כגון: מימי חופין, מים טריטוריאליים וכדומה, ולא תמיד יודעים מה במדוייק מבטאים מושגים אלה.
ביקשנו מעו"ד ברק בנדיקט לעשות סדר ולהבהיר. זה חשוב וגם מעניין.
ענני סטרטוספירה קוטביים
PSC – Polar stratospheric clouds
זהו הציור הידוע "הצעקה" של האמן הנורווגי אדוארד מונץ'. יש מדענים הסבורים שהאמן יצר אותו מהתרשמות מענני סטרטוספירה קוטביים. אם זה נכון, הרי שהציור של מונק הוא אחד הייצוגים החזותיים המתועדים הראשונים של PSC.
השדה המגנטי של כדור הארץ
כשייטים אנחנו משתמשים במצפן מגנטי מעשה יום-יום. אנחנו סומכים על המצפן שיראה לנו באופן אמין את הצפון המגנטי של כדור הארץ. אבל איך זה בעצם קורה? בואו נלמד איך מגנטים עובדים. ולמה לחיות על מגנט בגודל של כוכב לכת זה דבר טוב. זה טיפה מורכב… מבטיח לפשט.
כוח קוריוליס
לכוח קוריוליס (Coriolis force) השפעה עצומה על מזג האוויר. זה הכוח שמסתובב ציקלונים ואנטיציקלונים, והוא זה שמשפיע על כיוון רוחות הסחר וזרמי הים.
