Jos rauta menettää sen magneettisuuden korkeissa lämpötiloissa, miten maapallon magneettinen ydin on?

NYSTV - Armageddon and the New 5G Network Technology w guest Scott Hensler - Multi Language (Kesäkuu 2019).

Anonim

Rauta menettää magnetismin, kun se kuumenee muutaman sadan asteen, mutta maan ydin - joka tuottaa riittävän vahvan magneettikentän pitämään maapallon yhteen - on valmistettu raudasta, joka on niin kuumaa, että se on nestemäisessä tilassa!

Miksi sitten, sulaa rautaa maapallon ytimessä tuottaa magneettikentän?

Aloitetaan heti tämän koko mysteerin pohjasta.

Ferromagneettiset materiaalit

Rauta on ferromagneettista materiaalia. (Valokuvauskirje: Pixabay)

Raudan ferromagnetismin selittämiseksi yksinkertaisesti sanoisin, että rauta on tehty pienistä "asioista" (atomiset hetket, tarkalleen ottaen), atomit, jotka toimivat kuin pienet magneetit, koska kaikki ovat pohjoista ja etelänapit (kuten säännölliset magneetit).

Kun pidät magneettia lähellä rautaesineitä, nämä pienet magneetit esiintyvät "sisäpuolella" kohteen kohdalla tai linjassa. Tämä tekee siitä kohteen magneettiseksi ja mikä tahansa esine, joka käyttäytyy kuten ulkoisen magneettikentän läsnäollessa, kutsutaan ferromagneettiseksi materiaaliksi.

Kuitenkin, kun kuumennat ferromagneettista materiaalia, kuten rautaa, asiat alkavat muuttua.

Mitä tapahtuu, kun kuumennat ferromagneettista materiaalia?

Maapallon ytimessä on valtavia määriä rautaa. (Kuva: Naeblys / Shutterstock)

Joten on melko ilmeistä, että rauta lakkaa olemasta ferromagneettinen materiaali yli 770 asteen celsiusasteessa. Tiedämme kuitenkin myös, että maapallon ydin koostuu sulavallasta, joka on niin uskomattoman kuuma (lähes 6000 astetta), että ydin on niin kuuma kuin auringon pinnalla! Paitsi että, mutta sulanut raudan ydin tuottaa erittäin vahvan magneettikentän, mikä tekee maapallosta asumiskelpoisen planeetan.

Mutta ei ole sitä ristiriitaista sinänsä? Jos rauta menettää ferromagneettiset ominaisuudet ja lakkaa olemasta magneetti (suhteellisen) epätasainen lämpötila 770 astetta, niin miten maapallon ydin, joka koostuu pääasiassa raudasta, tuottaa niin vahvan magneettikentän?

Miten maapallon ydin tuottaa magneettikentän?

Dynamo on laite, joka muuntaa mekaanisen energian sähköenergiaksi. Jos tiedät maapallon fyysiset olosuhteet, niin voisit ymmärtää dynamo-teorian nopeasti.

Huomaa, että sisempi ydin on kiinteä, johtuen suurista paineista. (Kuvahaku: Kelvinsong / Wikimedia Commons)

Maan ytimessä on kaksi segmenttiä: sisä- ja ulompi ydin. Ulompi ydin on niin kuuma, että se on nestemäisessä tilassa, mutta sisempi ydin on kiinteä, johtuen äärimmäisen korkeista paineolosuhteista (Lähde). Myös ulompi ydin liikkuu jatkuvasti maapallon pyörimisen ja konvektiolennon vuoksi.

Nyt ulommassa ytimessä oleva nesteen liike liikuttaa sulaa rautaa (eli johtavaa materiaalia) jo olemassa olevan, heikon magneettikentän yli. Tämä prosessi muodostaa sähkövirran (johtuen magneettisesta induktiosta). Tämä sähkövirta luo sitten magneettikentän, joka vuorovaikuttaa nesteen liikkeen kanssa toisiomagneettikentän tuottamiseksi.

Toissijainen magneettikenttä vahvistaa alkuperäistä magneettikenttää ja prosessi muuttuu itsestään kestävaksi. Ellei nestemäinen liike ulommassa ytimessä pysähtynyt, ydin tuottaa edelleen magneettikentän. Tämä on täsmälleen vuoden 2003 tieteiskirjallisuuden The Core -periaate.

Yksinkertaisten sanojen sanelemiseksi sydämessä oleva sula rauta ei tuota suoraan magneettikenttää; pikemminkin se tuottaa sähkövirran, joka puolestaan ​​tuottaa sähkömagneettisen vaikutuksen, joka lopulta tuottaa maapallon ytimen vahvan magneettikentän.