Magnetism terestru (Geomagnetism)

1. Proiect realizat de : BelţicAndreea, BirnicuAlexandru, Bodale Laura, BujoreanPavel, Bursuc Roxana, Ciobanu Irina, CârdeiCozmina. Profesorcoordonator : AncaGreculeac. Magnetism terestru (Geomagnetism) Colegiul Naţional Petru Rareş Clasa 10 D , Mai 2011

2. Cuprins • Magnetismul Terestru • Originea câmpului magnetic • Structura câmpului magnetic • Acceleraţia polilor magnetici • Centurile de radiaţie Van Allen • Magnetosfera terestră • Inversarea câmpului magnetic al Pământului

3. Magnetism terestru • Magnetismul terestru (geomagnetismul) este proprietatea fizică a Pământului care îi conferă caracteristică de magnet uriaş fiind unul dintre fenomenele care se manifestă prin forţe de atracţie sau respingere între corpuri . • Magnetismul este unul dintre fenomenele care se manifestă prin forţe de atracţie sau respingere între corpuri; forţele magnetice îşi au originea în mişcarea electronilor sau a altor particule cu sarcină electrică.

4. Încă din antichitate oamenii au remarcat că anumite minerale, cum ar fi magnetita, au proprietatea de a atrage bucăţele de fier.Această proprietate a fost numitămagnetism ,de la cetatea Magnesia din Asia Mica, unde acest fenomen a fost pentru prima dată remarcat. • Acul magnetic care "arăta sudul" este menţionat pentru prima dată în secolul al XI-lea î.Hr. ca fiind folosit în China şi de abia din secolul al XII-lea d.Hr. se utilizează în mod curent busola în navigaţie.

5. Care este origineacâmpului magnetic terestru? Nu se ştie cu precizie răspunsul la aceastăîntrebare . Pământul s-a format aproximativ acum 4.5 miliarde de ani , moment în care elementele grele ( fier , nichel) s-au concentrat în centru , astfel la 3000 de km sub scoarţa terestră aflându-se cel mai mare ocean al planetei : miezul de fier lichid ( amestecat cu elemente mai uşoare ), o sferă cu raza de 3400 km. Miezul lichid al planetei dă naştere câmpului magnetic datorită dispunerii şi mişcării sarcinilor electrice din compoziţia atomilor acestor elemente chimice. Efectul este cunoscut sub numele de “efect de dinam” ( produs datorită mişcării de convective a sarcinilor electrice prezente în structura nucleului exterior al Pământului). Teoria dinamului încearcă să descrie procesele prin care un fluid bun conductor din punct de vedere electric aflat în mişcare de rotaţie şi convective poate genera şi întreţine un asemenea câmp magnetic.

6. Structura câmpului magnetic Liniile de câmp care definesc structura câmpului magnetic sunt asemănătoare cu acelea ale unui simplu magnet bară.Axa câmpului magnetic este înclinată în funcţie de axa de rotaţie a Pământului, însă polul nord geografic nu coincide cu nordul magnetic şi direcţia busolei trebuie corectată cu un număr convenabil de grade la anumite puncte de pe suprafaţa Pământului pentru a indica direcţia corespunzătoare. În structura câmpului magnetic terestru se pot deosebi două părţi:câmpul principal (persistent) care constituie partea cea mai mare şi care prezintă o mică variaţie în timp şi câmpul magnetic tranzitoriu (secundar)care reprezintă în general mai puţin de 1% din câmpul total, dar care poate ajunge uneori la 10%, caracterizat printr-o rapidă variaţie in timp.

7. Acceleraţia polilor magnetici S-a calculat că,odată la aproximativ 200.000 de ani,polii magnetici ai Pământului se inversează,nordul devenind sudul şi viceversa.În mod normal,durata procesului este de 4-5.000 de ani. Conform unui studiu realizat de Scott Bogue de la Colegiul Occidental din L.A in Muntele Steens, s-au descoperit primele dovezi ale interschimbarii polilor magnetici. Potrivit acestui tipar,câmpul magnetic se deplasase cu şase grade/zi,adică de 10.000 de ori mai repededecât cum ar fi fost normal.În cristalele magnetice ale lavei s-au păastrat tiparele magnetice,formate pe măsură ce lava s-a răcit. Astfel, câmpul magnetic s-a deplasat cu 53 de grade într-un an, potrivit informaţiilor conţinute de pe o anumită prelingere de lava din Nevada. În concluzie, putem spune că polii magnetici ai Pămantului s-au inversat complet într-o perioadă de numai patru ani.

8. Centurile de radiatie Van Allen Centura de radiaţie Van Allen poate fi descrisă ca un câmp plasmatic ce se aflăîn jurul Pământului, format din particule încărcate electirc, ce sunt ţinute laolaltă de câmpul magnetic al planetei. În timpul misiunilor Apollo , echipajele de la bordul aeronavelor au fost parţial expuse radiaţiei Van Allen, astronauţilor crescându-le şansa de a dezvolta forme de cancer de 5 ori mai mult decât persoanelor obişnuite. De asemenea, unele teste nucleare efectuate în spaţiu au provocat centuri artificiale de radiaţie. Starfish Prime, un test nuclear care a avut loc la mare altitudine, a creat o centură artificială de radiaţii care a avariat sau a distrus o treime dintre sateliţii aflaţi pe orbita joasă a Pamantului în acea perioadă (1962). Aceeaşi ar fi probabil soarta tuturor sateliţilor de pe orbita Pământului, dacă s-ar afla sub incidenţa centurii de radiaţie Van Allen.

9. Simulare de laborator a influenţei centurilor de radiaţie Van Allen asupra Vantului Solar.

10. Magnetosfera • Magnetosfera ce înconjoară Pămîntul reprezintă o regiune corespunzătoare a spaţiului care se află în spatele undei de şoc si este dominată de câmpul magnetic al Pământului în sensul că preîntampină în mare parte vântul solar de la intrarea pe suprafaţa terestră . • Cu toate acestea în magnetosferă pătrund nişte particule încărcate electric provenite de la vântul solar, find sursa particulelor capturate de centurile Van Allen.

11. Curiozităţi - Bucegi”Gură de rai” • În 1999, un institut de cercetări particular din Bucureşti, angajat de o firmă străină pentru a studia subteranul unei zone din Bucegi, a găsit ceva care poate fi asimilat cu legendara “Gură de Rai”. E vorba despre o pantă cu o suprafaţă de aproximativ un kilometru pătrat, unde se manifestăo anomalie magnetică atipică, după cum o definesc specialiştii, zona care are efecte benefice uluitoare asupra organismului uman. Este, foarte probabil, cea mai ciudată descoperire facută vreodata în România. • La studiu au participat specialişti din mai multe domenii, în special fizicieni şi geofizicieni. Cercetările s-au făcut cu aparatura de geodetecţie. • După mai multe zile de urcat şi coborât pe acele coclauri pentru sondaje, geofizicianul Dumitru Stanica, unul dintre membrii echipei, a descoperit ceva senzaţional în preajma vârfului Doamnei: ajuns într-un anume loc, i-a dispărut oboseala. • Primul stadiu al investigaţiilor a constat în verificarea tuturor versanţilor din zonă. “Am constatat că oricât ai urca, oricât de obosit ai fi dupa mers, în momentul în care ai ajuns în zona respectivă dispare oboseala, lucru care nu se manifestă pe alţi versanţi. Este vorba de o revigorare a funcţiilor fizico-chimice cu o rapiditate ieşită din comun”, declară Dumitru Stanica. • A doua faza a constat în testarea medicală. A fost adus un medic, care a verificat tensiunea fiecărui subiect care urcă pantă cu “ciudaţenii”. Rezultatele au condus către o singură concluzie: în zona cu pricina, exclusiv, se întampla ceva deosebit. Nu numai că ritmul cardiac îşi revine uluitor de repede, deşi urcuşul se face pe o pantă abruptă, dar oamenii în vârstă care au fost supuşi testelor au declarat o stare de bine generală când stau în acel loc. • S-a trecut apoi la testarea zonei prin magnetometrie diferenţială, respectiv radiografierea subsolului cu aparate de tip Partington, care pot măsura, printre altele, magnetismul Pământului. Aşa a fost depistată o anomalie magnetică atipică, pe o suprafaţă de aproximativ un kilometru pătrat.

12. Bibliografie Dicţionar enciclopedic român Enciclopedia britanică Magnetismul pe înţelesul tuturor ,I Bunget www.wikipedia.ro