Jika Besi Keluarkan Magnetismenya Pada Suhu Tinggi, Bagaimana Bumi Teras Magnetik?

Anonim

Besi kehilangan daya tarikannya apabila ia dipanaskan hingga beberapa ratus darjah, tetapi teras bumi - yang menghasilkan medan magnet yang cukup kuat untuk memegang planet ini bersama-sama - diperbuat daripada besi yang sangat panas dalam keadaan cair!

Kenapa pula, apakah besi lebur di teras bumi menghasilkan medan magnet?

Mari bermula dari bahagian bawah misteri keseluruhan ini.

Bahan ferromagnetik

Besi adalah bahan feromagnetik. (Photo Credit: Pixabay)

Untuk menerangkan ferromagnetisme besi kepada anda secara ringkas, saya akan mengatakan bahawa besi diperbuat daripada 'benda' kecil (atom-atom yang tepat, tepat), atom yang bertindak seperti magnet kecil, kerana semuanya mempunyai utara dan tiang selatan (seperti magnet tetap).

Apabila anda memegang magnet di dekat objek besi, magnet kecil ini hadir 'di dalam' objek itu menyelaraskan diri atau berbaris. Inilah yang membuat benda itu magnet, dan apa-apa objek yang berkelakuan seperti ini di hadapan medan magnet luar dipanggil bahan ferromagnetik.

Walau bagaimanapun, apabila anda memanaskan bahan feromagnetik, seperti besi, perkara mula berubah.

Apa yang berlaku apabila anda memanaskan bahan ferromagnetik?

Inti bumi terdiri daripada sejumlah besar zat besi. (Photo Credit: Naeblys / Shutterstock)

Oleh itu, sangat jelas bahawa besi terhenti menjadi bahan ferromagnetik melebihi 770 darjah Celsius. Walau bagaimanapun, kita juga tahu bahawa teras Bumi terdiri daripada besi lebur, yang sangat panas (hampir 6000 darjah Celsius) yang menjadikan teras sebagai panas sebagai permukaan matahari itu sendiri! Bukan itu sahaja, tetapi teras besi lebur menghasilkan medan magnet yang sangat kuat, sesuatu yang membuat Bumi menjadi planet yang boleh dihuni.

Tetapi tidak bercanggah dengan sendirinya? Sekiranya besi kehilangan sifat-sifat ferromagnetnya dan berhenti menjadi magnet pada suhu yang agak rendah (770 darjah Celcius), bagaimanakah teras Bumi, yang terbuat dari besi, menghasilkan medan magnet yang kuat?

Bagaimanakah teras Bumi menghasilkan medan magnet?

Dinamo adalah peranti yang menukarkan tenaga mekanikal ke dalam tenaga elektrik. Sekiranya anda mengetahui keadaan fizikal teras Bumi, maka anda akan dapat memahami teori dinamo dalam masa yang singkat.

Perhatikan bahawa teras dalaman adalah pepejal kerana keadaan tekanan tinggi. (Foto kredit: Kelvinsong / Wikimedia Commons)

Inti bumi mempunyai dua segmen: teras dalaman dan luaran. Inti luar sangat panas sehingga ia wujud dalam keadaan cair, tetapi teras batinnya pepejal, disebabkan keadaan tekanan yang sangat tinggi (Sumber). Selain itu, teras luar sentiasa bergerak, kerana putaran dan konveksi bumi.

Kini, pergerakan bendalir di teras luar bergerak besi lebur (iaitu, bahan yang mengendalikan) di seberang medan magnet yang sudah ada dan lemah. Proses ini menjana arus elektrik (disebabkan oleh induksi magnetik). Arus elektrik ini, kemudian menghasilkan medan magnet yang berinteraksi dengan gerakan bendalir untuk menghasilkan medan magnet sekunder.

Medan magnet menengah mengukuhkan medan magnet awal dan prosesnya menjadi mampan. Kecuali gerakan cecair di teras luar berhenti, inti akan terus menghasilkan medan magnet. Ini betul-betul premis filem fiksyen sains 2003 The Core .

Untuk meletakkan semuanya dengan perkataan mudah, besi lebur yang hadir di inti tidak menghasilkan medan magnet secara langsung ; Sebaliknya, ia menghasilkan arus elektrik, yang seterusnya menghasilkan kesan elektromagnetik, yang akhirnya menghasilkan medan magnet yang kuat dari teras Bumi.