Рецепт приготовления магнитного поля
Почему стрелка компаса указывает на север? Почему там полыхают полярные сияния? Ответы на эти вопросы знает, я надеюсь, каждый: потому что у нашей планеты есть магнитное поле. Но откуда оно взялось? Кто засунул в Землю магнит? Давайте заглянем глубоко в недра планеты, чтобы понять, как работает наиболее популярный механизм генерации магнитного поля, который геофизики назвали геодинамо.
А начнём мы с разоблачения. Постоянный магнит внутри Земли существовать не может, несмотря на то, что в целом её поле напоминает поле огромного полосового магнита, протянувшегося с севера на юг, и материал для магнита есть: наша планета имеет большое железо-никелевое ядро. Эти металлы — ферромагнетики, которые легко становятся магнитом благодаря ориентации в одну сторону магнитных полей своих атомов. Сами эти поля связаны с собственным магнитным полем электронов — их так называемыми спинами. У вас дома на холодильнике, скорее всего, висит магнитик. Если вам его не жалко, то нагрейте на плите (под присмотром взрослых, разумеется!). При достижении определённой температуры — точки Кюри — он перестанет быть магнитом. Атомы внутри него будут хаотично метаться, настолько сильно, что их коллективный порядок исчезнет.
Магнитное поле Земли возникает глубоко внутри планеты, в районе её ядра, а там очень жарко*. Температура в этой области сравнима с температурой поверхности Солнца — около 5000—6000°C. Это намного, намного выше точки Кюри для любого известного материала. Так, для железа она равна примерно 770°C, а для никеля ещё на 400 градусов меньше. Поэтому-то внутри Земли обычный магнит существовать не может.