Mokslininkai daugelį metų galvojo apie Žemės magnetinio lauko priežastis. Atsakymas į šį klausimą buvo gautas visai neseniai. Paaiškėjo, kad magnetiniam laukui susidaryti būtinos tam tikros sąlygos.
Kai kurios hipotezės apie Žemės magnetinio lauko kilmę
Praėjusį šimtmetį įvairūs mokslininkai pateikė keletą prielaidų apie tai, kaip susidaro Žemės magnetinis laukas. Pasak vieno iš jų, laukas atsiranda dėl planetos sukimosi aplink savo ašį.
Tai pagrįsta kurioziniu Barnetto-Einšteino efektu, ty kai sukasi bet kuris kūnas, atsiranda magnetinis laukas. Šio efekto atomai turi savo magnetinį momentą, nes jie sukasi aplink savo ašį. Taip pasirodo Žemės magnetinis laukas. Tačiau ši hipotezė neatlaikė eksperimentinių bandymų. Paaiškėjo, kad tokiu netiesiniu būdu gautas magnetinis laukas yra kelis milijonus kartų silpnesnis nei tikrasis.
Kita hipotezė pagrįsta magnetinio lauko atsiradimu dėl sukrautų planetos paviršiaus dalelių (elektronų) judėjimo. Tai taip pat pasirodė nepatvirtinama. Elektronų judėjimas gali sukelti labai silpno lauko atsiradimą, be to, ši hipotezė nepaaiškina Žemės magnetinio lauko inversijos. Yra žinoma, kad šiaurinis magnetinis polius nesutampa su geografine šiaure.
Saulės vėjo ir mantijos srovės
Žemės ir kitų Saulės sistemos planetų magnetinio lauko susidarymo mechanizmas nėra iki galo suprastas ir iki šiol mokslininkams lieka paslaptimi. Nepaisant to, viena siūloma hipotezė gana gerai paaiškina tikrojo lauko inversiją ir indukcijos dydį. Jis pagrįstas Žemės vidinių srovių ir saulės vėjo darbu.
Mantijoje teka vidinės žemės srovės, kurias sudaro labai gero laidumo medžiagos. Srovės šaltinis yra branduolys. Energija konvekcijos būdu perduodama iš šerdies į žemės paviršių. Taigi mantijoje pastebimas pastovus materijos judėjimas, kuris pagal gerai žinomą įkrautų dalelių judėjimo dėsnį formuoja magnetinį lauką. Jei jo išvaizdą siejame tik su vidinėmis srovėmis, paaiškėja, kad visos planetos, kurių sukimosi kryptis sutampa su Žemės sukimosi kryptimi, turi turėti identišką magnetinį lauką. Tačiau taip nėra. Jupiterio geografinis šiaurės ašigalis sutampa su šiauriniu magnetiniu ašimi.
Žemės magnetinio lauko susidaryme dalyvauja ne tik vidinės srovės. Jau seniai žinoma, kad jis reaguoja į saulės vėją - didelės energijos dalelių srautą, sklindantį iš Saulės dėl jos paviršiuje vykstančių reakcijų.
Saulės vėjas savo prigimtimi yra elektros srovė (įkrautų dalelių judėjimas). Nešamas Žemės sukimosi, jis sukuria apskritą srovę, dėl kurios atsiranda Žemės magnetinis laukas.
