באופן אינטואיטיבי אנשים משייכים את הקטבים המגנטיים לקטבים הגיאוגרפיים ולא היא.
הקטבים הגיאוגרפים של כדור הארץ (או כל גוף אחר לצורך הדיון) הם 2 נקודות על פני הכדור שדרכן עובר ציר הסיבוב ולכן הן הנקודות היחידות בהן אין תנועה סיבובית.
מיקום הקטבים המגנטיים של כדור הארץ אינו קבוע ואינו חייב להיות זהה לקטבים הגיאוגרפיים אך לרוב הוא קרוב. הקטבים המגנטיים נמצאים בנקודות בהן השדה המגנטי ניצב לפני השטח ולכן הוא מושפע ומשתנה בהתאם לשדה המגנטי של כדור הארץ והוא יכול אף להתהפך (צפון-דרום)! בשמש לדוגמא, הקטבים המגנטיים מתהפכים כל 11 שנים בערך.
הציר המגנטי (ורוד) יחסית לצחר הסיבוב (כחול) של כדור הארץ.
תזוזת הקוטב המגנטי יחסית לקו החוץ של אנטרטיקה.
מדוע בכלל יש לכדור הארץ שדה מגנטי?
ההסבר המדעי כיום לתופעה זו הוא "תיאורית הדינמו" (dynamo theory). התיאוריה הראשונית עברה מספר שינויים ונוצרו תת-תיאוריות שונות אך העיקרון הבסיסי דומה בכולן:
במרכז כדור הארץ קיים גלעין מתכתי מוצק (בעיקר ברזל) המסוגל להוליך חשמל ומעליו יש אזור של מתכות נוזליות. הגרעין המרכזי חם מאוד ולכן נוצרת תנועה של מתכת נוזלית מהמרכז והחוצה שם הנוזל מתקרר וחוזר חלילה. בנוסף, סיבוב כדור הארץ סביב צירו גורם לאפקט קוריוליס המוסיף את רכיב התנועה האופקי וגורם לזרימה של ברזל ומתכות אחרות הנמצאות במצב נוזלי בתוך כדור הארץ; זרימה זו יוצרת הפרשי פוטנציאלים ומתח חשמלי.
סכמת חתך של כדור הארץ.
על פי חוקי האלקטרומגנטיות אותם זרמים חשמליים יוצרים שדות מגנטיים. בשמש ההסבר הוא דומה רק ששם הזרימה היא של גז מיונן ולא של מתכת נוזלית.
קשה מאוד להוכיח תיאוריה זו מכיוון שקשה לחקור את הגרעין המתכתי המוצק והנוזלי הנמצאים עמוק בתוך כדור הארץ במיוחד לאור העובדה שהשדה המגנטי שאנו מודדים על פני השטח חוזקו פחות מ 1% מהשדה המקורי והוא "מפושט" הרבה יותר מהמורכבות הפנימית. למרות האמור לעייל יש ממצאים שונים המאששים את התיאוריה ואין בנמצא כל תיאוריה אחרת המצליחה להסביר את תופעת השדה המגנטי בצורה טובה יותר.
אחת הדרכים להבין את השדה המגנטי היא ע"י חקר השדה המגנטי של השמש. לשם כך שיגרה NASA ב1990 גשושה בשם יוליסס (Ulysses) שמטרתה לחקור את הקטבים המגנטיים של השמש.
התמונות נלקחו מויקיפדיה ומאתר נאסא.
מאת: ד"ר מאיר ברק
מחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
