Dünya'nın manyetik alanı
Fiziksel kökeni > Dünya'nın çekirdeği ve jeodinamosu

Dünya ve Güneş Sistemi yanı sıra Güneş'ten ve diğer yıldızlardan gezegenlerin çoğu, hepsi son derece iletken sıvıların hareketi ile manyetik alanlar üretir. Dünya'nın alan özünde kaynaklanır. Bu yaklaşık 3400 km (Dünya'nın yarıçapı 6370 kilometredir) kadar uzanan demir alaşımları içeren bir bölgedir. Bu 1220 kilometrelik yarıçap, bir sıvı dış çekirdek ile, katı bir iç kısımdan ayrılmıştır. Yaklaşık 3,800 K (3530 °C, 6380 °F), çekirdek-manto sınırının içindeyken; dış çekirdek içindeki sıvının hareketi ise iç kısımda yaklaşık 6.000 K (10.340 °F ve 5730 °C) olarak gözlemlenmiştir, ısı akışı tarafından yönlendirilen; Akış şablonu, Dünya'nın dönüşü ve katı iç çekirdeğin varlığı sayesinde düzenlenmektedir.
Dünya bir manyetik alan üreten mekanizma, bir dinamo, olarak bilinir. manyetik alan bir geri besleme döngüsü tarafından oluşturulan: Mevcut döngüler manyetik alanlar (Amper yasası) oluşturmak; değişen bir manyetik alan bir elektrik alanı (Faraday yasası) üretir; Elektrik ve manyetik alanlar akımlarda (Lorentz kuvveti) akan yüklerden, bir kuvvet uygularlar. Manyetik alan ve manyetik indüksiyon denklemi denilen için bu etkiler kısmi diferansiyel denkleme kombine edilebilir:
... u akışkanın hızı; B manyetik B-alanıdır; ve manyetil yayılma, η = 1 / σμ elektriksel iletkenlik (σ) ürünü ve geçirgenliği (μ) ile ters orantılıdır. ∂B / ∂t terimi, alanın zaman türevi olduğunu; ∇² × kıvrım operatörüdür ve de ∇ Laplace operatörüdür.
İndüksiyon denklemin sağ tarafındaki ilk terim bir difüzyon terimdir. Sabit bir sıvı içinde, manyetik alan düşüşler ve alan herhangi bir konsantrasyonları yayılmıştır. Dünya'nın dinamosunun kapanması durumunda, Dünya'nın dipol kısmı birkaç on bin yıl içinde yok olur.
Mükemmel bir iletken'de (σ = ∞), herhangi bir difüzyon olacaktır. Lenz Yasasına göre, manyetik alan herhangi bir değişiklikte, hemen akımlara karşı tarafta olacağını, bu yüzden sıvının belirli bir hacmi, akı değiştirmeye yetmemelidir. Akışkan hareket ettikçe, manyetik alan da onunla gitmek eylimindedir. Bu etkiyi açıklayan teoreme, dondurulmuş alan içi teoremi denir. Hatta, sonu olan, iletkenliğe sahip bir sıvı içinde bile, yeni alan deforme olmuş bir şekilde, sıvı hareket ederken alan çizgileri gerilmesiyle üretilir. Bu süreç sonsuz kere yeni bir alan üretene kadar gidilebilir olmakla beraber, bu manyetik alan gücü arttıkça, sıvı hareketine direnmeye devam eder.
Sıvının hareket konveksiyon, kaldırma kuvveti tarafından oluşan tahrik hareketi ile devam eder. Dünya'nın merkezine doğru sıcaklık artar ve sıvı yüksek sıcaklık düşük aşağı doğru yüzer hale getirir. Bu kaldırma kuvveti, kimyasal ayırma ile geliştirilmiştir: Çekirdek soğudukça, erimiş demir katılaşır bazı ve iç çekirdeğe kaplanır. Bu süreç içinde, hafif elementler daha hafif hale sıvısında geride kalır. Bu kompozisyon konveksiyon denir. Genel gezegen rotasyon nedeniyle bir Coriolis etkisi, kuzey-güney kutup ekseni boyunca hizalanmış rulo haline akışını organize etmek eğilimindedir.
Bir manyetik alan göz önüne alındığında, bir dinamo büyümeye yapabilirsiniz, ama o başladı almak için bir "tohum" alanına ihtiyacı var. Dünya, bu harici bir manyetik alan olabilirdi. Erken tarihte Güneş, erken tarihteki güneş rüzgarlarının, mevcut güneş rüzgarından daha büyük bir manyetik alan düzenine sahip olabileceği bir T-Tauri fazdan geçti. Ancak, alanın çok Dünya'nın mantosu tarafından görüntülenmiş olabilir. Alternatif bir kaynak, termal veya elektrik iletkenliği kimyasal reaksiyonlar veya varyasyonları ile tahrik çekirdek-manto sınırında akımlar olduğunu. Bu tür etkileri hâlâ geodynamo için sınır koşullarının bir parçası olan küçük bir önyargı sağlayabilir.
Dünya'nın dış çekirdeğindeki manyetik alan, yüzeydeki ortalama manyetik alandan 50 kat daha güçlüdür ve 25 gauss olarak hesaplanmıştır.