Da bi razumjeli konkretno magnetsko polje Zemlje, potrebno je prvo razjasniti �to uop�e je magnetsko polje jednog planeta. Planet mo�emo zamisliti kao golemi magnet oko kojeg se prostire magnetsko polje. Ono mo�e biti ja�e ili slabije, ve�e ili manje. No, magnetska polja planeta ne temelje se na istim principima kao kod obi�nih magneta. Dok kod npr. elektromagneta magnetsko polje stvaraju elektroni koji prolaze kroz vodi�, kod planeta se magnetsko polje mo�e stvoriti zbog nejednakog gibanja pojedinih slojeva rastaljene jezgre. Porijeklo planetskog magnetnog polja mo�e biti razli�ito, no kod svih ono ima istu funkciju. Magnetsko polje �titi planet od Sun�evog vjetra, konstantnog strujanja nabijenih �estica (protona, elektrona, jezgri helija) sa Sunca.

      Da Zemlja ima magnetsko polje zna svatko tko ima kompas. Igla na kompasu okre�e se du� silnica magnetskog polja, a one, kao i kod obi�nih magneta, povezuju dva pola. Trenuta�no se magnetska igla okre�e prema sjevernom geografskom polu. Posebno treba naglasiti da je ova situacija trenuta�na, jer ljudi obi�no ne znaju da se magnetski polovi Zemlje periodi�ki zamjenjuju svakih pola milijuna godina. Isti slu�aj se mnogo �e��e doga�a kod Sunca, a ni kod ostalih planeta ne izostaje. Tako, na primjer, Uran trenutno ima ju�ni magnetski pol na sjevernom geografskom (uranografskom). Osim toga, magnetska su polja obi�no inklinirana na os rotacije, a ne moraju ni prolaziti kroz sredi�te planeta. Zemljino magnetsko polje inklinirano je 11.3�, no ta vrijednost se tako�er mijenja. U svakom slu�aju, va�no je znati da se magnetski pol ne nalazi na istom mjestu gdje i geografski. Ako ikada krenete prema Sjevernom polu, ne preporu�am kori�tenje kompasa jer �e vas on odvesti negdje u sjevernu Kanadu gdje se nalazi sjeverni magnetski pol.

gra�a zemljine magnetosfere

      Kao �to oko Zemlje postoje slojevi atmosfere, postoji i magnetosfera. Iako nema ama ba� nikakve sli�nosti sa sferom, magnetosfera je dio slojeva koji okru�uju Zemlju, kao i sve ostale sfere. Pod pojmom magnetosfere obi�no podrazumjevamo podru�je utjecaja Zemljinog magnetskog polja. Kao �to sam ve� spomenuo, njezin oblik nema veze sa kuglom, ona ima oblik kapi. Takav oblik daje joj Sun�ev vjetar. Kao �to vam vjetar odnosi kosu prema natrag kada se okrenete prema njemu, tako i Sun�ev vjetar "otpuhuje" stra�nji dio Zemljine magnetosfere. Brzi Sun�ev vjetar koji putuje brzinom od oko 400 km/s vi�estruko prema�uje brzinu zvuka. Iako putuje br�e od zvuka, zvu�ni valovi koje stvara ne mogu se nikako �uti jer nose premalo energije. U svakom slu�aju, kada takav nalet �estica sa Sunca stigne do Zemljine magnetosfere, znatno se uspori i stvara najdalji dio magnetosfere, udarni val. Tu se �estice usporavaju do brzina manjih od brzine zvuka. Ne�to bli�e Zemlji nalazi se magnetopauza, podru�je u kojem je magnetski pritisak Zemljinog magnetskog polja jednak pritisku Sun�evog vjetra. Ovdje se ve�ina �estica preusmjeri tako da obi�e magnetosferu, kao �to zrak obilazi kapljicu koja pada. Ipak, jedan dio �estica pro�e kroz magnetopauzu i zavr�ava u tzv. Van Allenovim pojasevima. Postoje dva Van Allenova pojasa: prvi koji se prote�e na visinama izme�u 2000 i 5000 km i drugi, 6000 km debeli pojas centriran na oko 16000 km iznad Zemljine povr�ine. Ti su pojasevi rezervoari nabijenih �estica koje potje�u od Sun�evog vjetra. Unutarnji pojas sastoji se uglavnom od protona, dok vanjskog sa�injavaju elektroni. Pojsevi su otkriveni 1958. za vrjeme leta prvog ameri�kog umjetnog satelita. James Van Allen, po kojem su pojasevi nazvani, bio je fizi�ar koji je inzistirao na tome da satelit nosi Geigerov broja� za detekciju nabijenih �estica.

      Rotacija Zemljinog magnetskog polja (koje rotira zajedno sa Zemljom), djeluje kao gigantski elektri�ni generator. Interakcija sa Sun�evim vjetrom stvara struje brzih elektrona i protona koji onda putuju du� silnica magnetskog polja. Kako ih one odvode na Zemljine magnetske polove, oni tu dolaze do atmosfere i u interakciji sa molekulama zraka stvaraju polarnu svijetlost. Ona se uglavnom mo�e vidjeti u blizini polova, no za vrijeme Sun�eve oluje odnosno poja�anog Sun�evog vjetra, mo�e se vidjeti i na umjerenijih �irinama. Vi�e o samoj polarnoj svjetlosti pro�itajte u zasebnom �lanku. Polarnu svjetlost astronomi su zabilje�ili i na Jupiteru i Saturnu, no njihov postanak nije isti kao i ovaj na�e polarne svjetlosti na Zemlji.

postanak

      Oko postanka Zemljinog magnetskog polja jo� se vode rasprave. Iako se tako ka�e, Zemlju ipak ne mo�emo zamisliti kao veliki �eljezni magnet. U njemu se polje stvara kretanjem nabijenih elektrona �ije kombinirano usmjereno gibanje proizvodi jedno veliko magnetsko polje. No, Zemlja nije �vrsto tijelo, ve� ima rastaljenu unutra�njost koja je teku�a i kre�e se. Upravo to bi trebao biti uzrok magnetskog polja. Rastaljeno �eljezo koje se ovdje nalazi vodi elektri�nu struju koja se stvara rotacijom i tako stvara magnetsko polje. Kompjuterske simulacije pokazale su da takav model funkcinira, a predvidjele su �ak i spontanu promjenu magnetskih polova. Simulacije tu tako�er dale naslutiti da unutarnja jezgra rotira jo� i br�e, a kasnije su za to prona�eni i dokazi. Znanstvenici se nadaju da �e budu�im simulacijama provjeriti sve aspekte Zemljinog magnetskog polja. Dok se jedni bave istra�ivanjem u laboratoriju, planiraju se i misije koje �e direktno istra�ivati magnetosferu iz orbite. O novijim planovima i misijama vi�e mo�ete saznati na glavnoj stranici ili u starim novostima.

Mislav Balokovi�, <1.6.2004.