Dunya'nın manyetik alanı , di?er adıyla jeomanyetik alan , Dunya'dan uzaya do?ru uzanan manyetik alandır. Dunya'dan cıkan manyetik alan, Gune? 'ten gelen yuklu parcacıklardan olu?an Gune? ruzgarlarıyla bulu?ur. Manyetik alanın buyuklu?u, Dunya yuzeyinde 25 ve 65 microtesla arasıdır (0,25 ve 0,65 gauss arası). Kabaca bakarsak, bu alan, Dunya'nın donu? eksenini baz alarak, yakla?ık 10 derece kaymı? bir manyetik dipoldur. Di?er bir deyi?le, duz bir dikdortgen mıknatısın, yine aynı acıyla Dunya'nın merkezine konması gibidir. Kuzey jeomanyetik kutup, Gronland'ın yakınlarında kuzey yarımkurede olan kutup, aslında manyetik olarak Dunya'nın manyetik alanının guney kutbudur ve Guney jeomanyetik kutup da manyetik alanın kuzey kutbudur. Cubuk mıknatıslardan farklı olarak, Dunya'nın manyetik alanı zamanla de?i?ir cunku bu manyetik alan, Dunya'nın donu? hareketinden meydana gelir (Dunya'nın icindeki yuksek sıcaklıktaki demir ala?ımlarının yaptı?ı hareket).

Kuzey ve Guney manyetik kutuplar jeolojik zaman aralıkları arasında de?i?im gosterir; fakat bu de?i?im cok kucuk hızlarla oldu?undan genel pusulaların calı?malarını engelleyecek bir harekette bulunmaz ve boylece pusulalar yon bulmakta kullanılabilir. Ancak, belirsiz zaman aralıklarında, yakla?ık birkac yuz bin yıllar arası, Dunya'nın manyetik alanı, yer de?i?tirir ve kuzey ve guney kutupları birbirinin yerine gecer. Bu de?i?imler, kayalar uzerinde izler bıraktı?ından gozlemlenmi?tir ve bu gozlemle, gecmi?teki jeomanyetik alanlarla ilgili bilgi edinilmi?tir. Bu tarzda bir bilgi, kıtaların ve okyanus tabanlarının levha hareketleriyle birlikte yer de?i?tirmesi uzerine yapılan calı?malarda yardımcı olur.

Manyetosfer , iyonosferin uzerindeki alandır ve uzaya do?ru binlerce kilometre uzanır. Manyetosfer, Dunya'yı, Gune? ruzgarlarından gelen zararlı yuklu parcacıklardan ve kozmik ı?ınlardan korur. Bu zararlı ı?ımalar normalde Dunya'yı zararlı ultraviyole ı?ınlardan koruyan ozon tabakasını da icinde bulunduran, atmosferin ust tabakasını yok edebilecek kadar zararlıdır.

Onemi [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Dunya'nın manyetik alanı, Dunya'yı Gune? ruzgarlarından ve ruzgarlardan gelen yuklu parcacıklardan korur ve bu sayede bu tarz zararlı parcacıklar ozon tabakasını icinde bulunduran ust atmosfere zarar veremez. Ozon tabakası da Dunya'yı zararlı ultraviyole ı?ınlardan korur. Ornek olarak, manyetik alana sıkı?an gazlar, gune? ruzgarları tarafından serbest kalabilir. Mars yuzeyindeki karbondioksidin kaybını baz alarak yapılan hesaplamalardan yola cıkılarak, manyetik alanın zayıflayarak azalmasının sonucu olarak, Mars neredeyse butun atmosferini kaybetmi?tir. ^{[2] [3]}

Dunya'nın, gecmi?teki manyetik alanı uzerine yapılan calı?malar, paleomanyetizma olarak bilinmektedir. Dunya'nın manyetik alanının polaritesi, manyetik kayaclar icinde kaydedilmi?tir, manyetik alan uzerindeki de?i?imler ise okyanusların orta seviyelerindeki sırtlardaki cizgilere bakarak anla?ılabilir. Deniz yuzeyinin duz ve geni? oldu?u alanlarda, jeomanyetik kutupların istikrarlı hareketlerinden yola cıkarak, paleomanyetizma uzerine calı?anlar kıtaların gecmi?teki hareketlerini gozlemleyebilmektedir. Manyetik alandaki de?i?imler, aynı zamanda ta?ların ne kadar eski olduklarıyla ilgili fikir verir ve sınıflandırmaya yardımcı olur ve ilgili bilim dalının da temelini olu?turur. Alanlara bakılarak,i manyetik anomalilerin oldu?u yerlerde, yuklu miktarda metal cevherleri bulunması da kullanımlar arasındadır. ^[4]

?nsan ırkı, 11. yuzyıldan beri pusulaları yon bulmak ve navigasyon icin kullanmaktadır. Pusula uzerinde manyetik sapma olsa da, bu sapma cok kucuk oldu?undan dolayı, pusula hala yon bulmak icin yeterli bir ekipman olarak var olmaya devam etmi?tir. Bazı ku? turlerinin ve bakteri turlerinin yaptı?ı ?ekilde, manyetik alanı algılayan birkac organizma, manyetik alanı algılayarak kendi yonlerini buna gore belirler. Bu mantık pusula mantı?ına benzerdir.

Ana ozellikleri [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Acıklama [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Herhangi bir noktada, Dunya'nın manyetik alanı, uc boyutlu vektor bazında tarif edilebilir. Normal prosedur acısından, pusula, yon bulmak icin, yani manyetik kuzeyi bulmak icin kullanılır. Gercek kuzey ve manyetik kuzey arasındaki acı ise sapma (D) acısı olarak adlandırılır. Manyetik kuzeye bakarsak, manyetik kuzey ve yatay duzlem arasındaki acı ise e?ilim (I) olarak adlandırılır. Manyetik alanın ?iddeti (F) ise, mıknatıs uzerindeki kuvvetle do?ru orantılıdır. Di?er genel bir gosterim ise, X, Y, Z bazındadır, X kuzeye, Y do?uya, Z ise a?a?ıya tekabul eder. ^[5]

?iddet [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Manyetik alan ?iddeti, co?unlukla gauss (G) cinsinden olculur; fakat genel olarak nanotesla (nT) cinsinden yazılır. 1 Gauss, 100,000 nanotesla buyuklu?undedir. Nanotesla, aynı zamanda gamma (γ) olarak da adlandırılır. Tesla, manyetik alanın (B), SI olcu birimidir. Manyetik alan genel olarak 25,000 ila 65,000 nanotesla (0,25 - 0,65 G) buyuklu?undedir. Kar?ıla?tırma olarak, buzdolabına yapı?an magnetlerin manyetik alanları ortalama olarak 100 gauss (0,010T) buyuklu?undedir.

Manyetik alanın derinli?inin gosterildi?i haritalar, isodiamik haritalar olarak adlandırılır. 2010 Dunya Manyetik Modeli'nde goruldu?u uzere, manyetik alanın ?iddeti, genel olarak, kutuplardan ekvatora do?ru giderken zayıflamaktadır. En du?uk manyetik alan ?iddeti Guney Afrika'da, en buyuk yo?unluk ise Kuzey Kanada, Sibirya ve Antarktika sahillerinde gozlemlenmi?tir. ^[6]

E?im Acısı [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Manyetik alanın e?im acısı, -90° ila 90° arası tanımlanır. Kuzey yarım kurede, manyetik alan a?a?ı do?rudur. Manyetik kuzey kutbunda, tam olarak yerin icine, a?a?ı do?ru olur ve acı e?ilimi, manyetik ekvatorda, 0° olur. Guney manyetik kutbuna yakla?ırken ise, yukarı do?ru hareket etmeye devam eder, en sonunda manyetik guney kutbunda da tam olarak yukarıya bakar. E?im, "daldırma daire" kullanımıyla olculebilir.

Dunya'nın manyetik alanı gosterilebilmesi icin ?soclinic grafik (e?-e?im)  a?a?ıda  gosterilmi?tir..

Sapma acısı [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Sapması, gercek kuzey baz alınarak, do?uya do?ru pozitif kabul edilir. Sapma, manyetik kuzey veya guneyin, gokyuzundeki yon bulmaya yarayan yıldızlara kıyasıyla, tahmini ve yakla?ık bir de?erle bulunabilir. Genellikle, haritalarda, sapmayla ilgili bilgi verilir, bunlar acı olarak ya manyetik kuzeyle gercek kuzey arasındaki ili?kinin kucuk bir diagram hali olarak haritada yer alır. Sapmayla ilgili bolgesel bilgiler ise, isogonik hatlar barındıran bir haritadan (her bir hattın belli ba?lı sapmaları gosterdi?i haritalar) sa?lanabilir.

Co?rafi de?i?im [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

2015 yılının, Dunya'nın manyetik modeline gore, Dunya'nın manyetik alanının yuzeydeki bile?enleri ^[6]

• 
  Yo?unluk
• 
  E?im
• 
  Sapma

Dipolar tahmin [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Dunya'nın yuzeyinin yakınlarında, manyetik alan, Dunya'nın merkezinde bir manyetik dipol varmı?casına tahmin edilebilir ?ekildedir. Tahmini manyetik dipol, Dunya'nın donu? ekseni baz alındı?ında 10 derece yatmı? ?ekildedir. Tahmini dipol, kabaca, guclu bir cubuk mıknatıs ozelliklerine sahiptir ve mıknatısın guney kutbu, Dunya'nın jeomanyetik kuzey kutbuyla aynı yondedir. Genellikle bu bilgi hep karı?tırılır, ama mıknatısın kuzey kutbuna kuzey denmesinin sebebi, e?er bir dı? etken olmadan donu? hareketi yaparsa, mıknatısın kuzey kutbu, co?rafi kuzeye do?ru bakar. Mıknatıslarda kuzey kutupları guney kutuplarını cekti?inden dolayı, Dunya'nın co?rafi kuzey kutbu, manyetik guney kutbuna denk gelir. Dipolar benzetme, yuzde 80 ila 90 arasında, Dunya'nın co?u lokasyonunda tutarlıdır. ^[5]

Manyetik kutuplar [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Manyetik kutupların pozisyonu, en azından iki ?ekilde tanımlanabilirː yerel ve kuresel. ^[7]

Manyetik kutupları bir di?er tanımı da, manyetik alanın dikey oldu?u kısımlardır. Dikeylik ise, yukarıda anlatıldı?ı gibi, e?ilimin olcumuyle kararla?tırılabilir. Dunya'nın manyetik alanının e?iliminin 90° (yukarıya do?ru dik) oldu?u yer Kuzey Manyetik Kutbu, e?ilimin -90° (a?a?ı do?ru dik) oldu?u yer ise Guney Manyetik Kutbudur. ?ki kutupta birbirinden ba?ımsız olarak hareket eder; fakat Dunya baz alındı?ında birbirlerine tam olarak dik olmak zorunda de?illerdir. Kendileri goreceli olarak cok hızlı ?ekilde hareket edebilir. Bu hareket pusulaların calı?malarını engellememekle beraber, Kuzey Manyetik Kutbunun, yılda 40 kilometreye (25 mil) kadar yer de?i?tirdi?i gozlemlenmi?tir. Gecti?imiz son 180 yılda, Kuzey Manyetik Kutbu 1831 yılında Boothia yarımadasındaki Cape Adelaide'den  kuzeybatıya do?ru hareket etmektedir. 2001 yılında ise Resolute koyunda 600 kilometre (370 mil) uzaklıkta oldu?u tespit edilmi?tir. Manyetik ekvator ise, e?ilimin 0 oldu?u cizgidir (manyetik alanın yatay oldu?u yer).

Dunya'nın manyetik alanının dunya capındaki tanımı, matematiksel bir model baz alınarak yapılır. E?er, Dunya'nın merkezinden gecen bir cizgi cizilirse ve en uygun manyetik dipol modeline paralel olursa, cizginin yeryuzunu kesti?i noktalar Kuzey ve Guney geomanyetik kutup olur. E?er Dunya'nın manyetik alanı mukemmel bir dipol olsaydı, geomanyetik kutuplar ve manyetik kutuplar ust uste olurlardı, boylece pusulalar hep tek yeri gosterirdi. Fakat, Dunya'nın manyetik alanı kayda de?er bir de?erde dipolar yapıda olmadı?ından, geomanyetik ve manyetik kutuplar aynı yerde de?iller, bu yuzden de pusulalar geomanyetik kutupları gostermez.

Manyetosfer [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Dunya'nın manyetik alanı, yeryuzunde, a?ırlıklı olarak dipolardır; fakat gune? ruzgarları tarafından bozulmaktadır. Gune?'in cevresineki plasmadan gelen yuklu parcacıklar, saniyede 200 ila 1000 kilometre hıza ula?arak Dunya'ya ula?ır. Parcacıklar, kendileriyle birlikte manyetik alanlarını da getirirler, bu da gezegenler arası manyetik alan olarak adlandırılır. ^[8]

Gune? ruzgarları, basınc uygularlar; e?er ki yuklu parcacıklar Dunya'nın atmosferiyle temasa gecerse, parcacıklar, atmosferi a?ındırır. Fakat, Dunya'nın manyetik alanının uyguladı?ı basınc bu gibi zararlı parcacıkları uzakta tutar. Kar?ılıklı iki basıncın birbirlerini dengeledi?i alan, manyetopoz, manyetosferin sınır noktasıdır. Adına ra?men (magnetosphere'de, sphere, kure demektir) manyetosfer, asimetrik yapıdadır. Gune?'e bakan tarafı Dunya'nın yarıcapının 10 katı iken, di?er tarafı kuyruk gibi uzar ve Dunya'nın yarı capının 200 katından daha uzun bir alanı kaplar. Gune?e bakan manyetopozun ingilizcede ozel bir adı vardırː " bow shock" . Bu alanda gune? ruzgarları aniden yava?lar. ^[8]

Manyetosferin icinde "plasmasphere" bulunur. Simit ?eklineki bu alan, icinde du?uk enerjili yuklu parcacıklar veya plazma barıdırır. Bu alan 60 kilometre yukseklikten ba?lar ve Dunya'nın yarıcapının 3-4 katı uzaklı?a kadar devam eder. Boyle buyuk bir alanda oldu?u icin iyonosferi de kapsamaktadır. Bu alan, Dunya'yla birlikte donu? hareketi yapar. Ayrıca, iki tane daha, ortak merkezli, tekerlek ?eklinde alan bulunmaktadır. Bunların adı da Val Allen radyasyon ku?aklarıdır. Bu ku?aklar, yuksek enerjili iyonlardan (0,1 ila 10 milyon elektron volt (MeV) arası enerjiler) olu?ur. ?c taraftakı ku?aklar, Dunya'nın yarıcapının 1-2 katı uzaklıkta iken, dı?taki ku?aklar Dunya'nın yarıcapının 4-7 katı uzaklı?ındadır. "Plasmasphere" ve Val Allen ku?akları kısmi ?ekilde ust uste biner ve bu ust uste binme Gune?'in faaliyetlerine gore de?i?iklik gosterir. ^[9]

Dunya'nın manyetik alanı, Gune? ruzgarlarını saptırmakla kalmaz, aynı zamanda kozmik ı?ınları, Gune? sisteminin dı?ından gelen yuksek enerjili yuklu parcacıkları da saptırır.(Kozmik ı?ınların co?u, Gune?'in manyetosferi veya heliosferi sayesinda, Gune? sisteminin dı?ında tutulur.) Buna kar?ın, Ay'a ayak basan astronotlar, hala radyasyona maruz kalma tehlikesindedir. Ozellikle 2005 yılındaki ?iddetli Gune? patlamasında, Ay'ın yeryuzunde bulunan herhangi bir ki?i oldurucu dozda radyasyona maruz kalmı? olurdu. ^[8]

Bu olaylara ra?men, bazı yuklu parcacıklar, halen manyetosferin icine girebilir. Manyetosferdeki spiral, yuvarlak alan cizgileri, saniyede birkac kere, iki kutup arsında, ileri geri hareketler yaparːEk olarak, pozitif ionlar yava?ca batıya do?ru hareket ederken, negatif iyonlar da do?uya do?ru yava?ca hareket eder, boylece yuzuk akımı olu?ur. Bu akım Dunya'nın yuzeyindeki manyetik alanı azaltır. ?yonosferi delip gecen partikuller de atomlarla carpı?arak aurora adındaki ı?ıklara yol acar ve bununla birlikte X-I?ınları yayarlar. ^[10]

Uzay hava durumu olarak da bilinen, manyetosferdeki de?i?ken ko?ulların de?i?kenli?inin en buyuk kayna?ı da Gune?'in faaliyetleri tarafından etkilenir. Gune? ruzgarlarının zayıf oldu?u zaman, manyetosfer geni?ler, Gune? ruzgarlarının guclu oldu?u zamanlarda ise manyetosfer sıkı?tırılır ve daha fazlası iceri girebilir. Bu tarzda aktivitelerin guclu ve yo?un oldu?u zamanlara ise jeomanyetik fırtına adı verilir ve Gune? uzerinde  tackure kutle atımı oldu?u zamanlar ve Gune? sistemi boyunca bir ?ok dalgası yayıldı?ında meydana gelebilir. Boyle bir ?ok dalgasının Dunya'ya gelmesi iki gune kadar surebilir. Jeomanyetik fırtınalar buyuk miktarlarda bozulmalara yol acabilir; 2003 yılındaki "Cadılar bayramı" fırtınası NASA'nın uydularının ucte birine zarar vermi?tir. Kaydedilmi? en buyuk fırtına ise 1859 yılında gercekle?mi?tir ve bu fırtına telegraf hatlarına kısa devre yaptıracak buyuklukte akımlar induklemi?tir. Bunun yanı sıra, yine fırtına esnasında, Hawaii'nin guneyinde auroralara tanıklık edilmi?tir. ^{[8] [11]}

Zaman ba?ımlılı?ı [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Kısa vadeli de?i?imleri [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Jeomanyetik alan milisaniyelerde de?i?ebildi?i gibi, bu de?i?im milyonlarca yıl da surebilir. De?i?im icin gereken zamanının skalası boyledir. Kısa zamanlı de?i?imler genellikle iyonosferdeki ( iyonosferik dinamik alan ) ve manyetosferdeki akımlardan kaynaklanır, bazıları ise jeomanyetik fırtınalardan ya da akımların gunluk de?i?iminden kaynaklanır. Yıllar alan de?i?imler ise genellikle, Dunya'nın icerisindeki de?i?imlerden, ozellikle de demir bakımından zengin cekirde?indeki de?i?imlerden kaynaklanır. ^[5]

Dunya'nın manyetosferi, sık sık Gune? fi?ekleri tarafından darbe alır, bu da jeomanyetik fırtınalara yol acar. Manyetik fırtınalar da auroraları do?urur. Manyetik alandaki kısa zaman alan dengesizlikler ise K-index ile olculur. ^[12]

THEMIS 'ten alınan verilar do?rultusunda, Gune? ruzgarlarıyla etkile?ime gecen manyetik alanın, Gune? ve Dunya arasında hizalandı?ı oryantasyonda, manyetik alanın azaldı?ını gozlemlenmi?tir. Bu daha onceki hipotezleri curutecek nitelikte bir bilgidir. Onumuzdeki Gune? fırtınaları sırasında, bu ili?ki, yapay uydularda elektrik kesintilerine ve bozulmalara yol acabilir. ^[13]

Dunyevi varyasyon [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Bir yıl veya daha fazla bir zaman olce?inde, Dunya'nın manyetik alanındaki de?i?ikliklere dunyevi varyasyon denir. Yuzyıllar boyunca, manyetik sapmanın on derece ve daha fazlası kadar de?i?ebilir oldu?u gozlemlenmi?tir. Sa?daki Bir film son birkac yuzyıllar boyunca, kuresel sapmaların nasıl de?i?ti?ini gostermektedir. ^[14]

Dipolun yonu ve yo?unlu?u, zamanla de?i?ir. Son iki yuzyıl boyunca, dipol kuvvetine yuzyıl ba?ına yakla?ık %6,3 oranında du?u? gozlemlenmi?tir. Bu azalma oranda, alan yakla?ık 1600 yıl icinde onemsiz olacaktır. Ancak, bu gucu son 7000 yıldır ortalama hakkında ve de?i?im cari oran alı?ılmadık bir durum de?ildir. ^[15]

Dunyevi varyasyon olmayan dipolar bolumunde onemli bir ozelli?i, her yıl yakla?ık 0,2 derecelik bir oranda bir batıya suruklenmesidir. Bu suruklenme her yerde aynı de?ildir ve zamanla de?i?mi?tir. Kuresel suruklenme ortalaması milattan sonra 1400'den beri batıya olmu?tu ama do?uya milattan sonra yakla?ık 1000 ila 1400 yıllarında gozlemlenmi?tir. ^[16]

Manyetik gozlem evleri oncesine de?i?iklikler arkeolojik ve jeolojik malzeme kaydedilir. Bu tur de?i?iklikler paleoma?netik dunyevi de?i?imi veya paleodunyevi varyasyon (PSH) olarak ifade edilir. Kayıtlar genellikle jeomanyetik farklılıkların ve terslikleri yansıtan uzun sureli kucuk; fakat bazen buyuk de?i?ikliklerle, de?i?mesi yer alıyor. ^[17]

Manyetik alan terslikleri [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Genellikle Dunya'nın manyetik alanı yakla?ık olarak dipolardır ve onun manyetik momenti neredeyse donme ekseni ile aynı hizada olmasına ra?men, zaman zaman Kuzey ve Guney kutupları jeomanyetik yerlerini de?i?tirirler. Bu jeomanyetik terslik icin kanıt olan bazaltlar dunya capında bulunabilir. Bazaltlar, okyanus tabanlarında alınan tortu cekirdekleridir ve bazaltların yanı sıra, deniz tabanındaki manyetik anomaliler de buna kanıttır. Bu yer de?i?tirme 0.100.000 ya?ından az intervallerden, 50 milyon yıl kadar buyuk ya?lar sahip olabilir ve de?i?en, rastgele gorunen aralıklarla meydana gelir. En son jeomanyetik terslik, Brunhes-Matuyama tersli?i olarak adlandırılmı?tır ve yakla?ık 780.000 yıl once meydana gelmi?tir. Bilinen di?er bir dunyevi tersli?in adına da Laschamp olayı denir ve Dunya'nın alanının, bir ba?ka kuresel tersli?i ise  son buzul ca?ı sırasında (41.000 yıl once) meydana geldi. Ancak, onun kısa sureli olmasından dolayı, bu olay bir farklılık olarak etiketlenir. ^{[18] [19]}

Gecmi?teki manyetik alan guclu manyetik mineraller sayesinde kaydedilmi?tir, orne?in manyetit ozellikle demir oksitler, co?unlukla kaydedilir. Bu kalıcı mıknatıslanma veya "remanence", birden fazla yolla elde edilebilir. so?uyan lavlar ise, alanın yonu manyetit sebebiyet veren, kucuk mineraller "dondurulmu?" dur. onlar okyanus tabanının veya gol dibinde biriken gibi sedimanlarda, manyetik parcacıkların manyetik alan yonu do?ru hafif bir onyargı kazanır. Buna, Kırıntılı kalıcı mıknatıslanma denir. ^[20]

Manyetit okyanus sırtları etrafında manyetik anomalilerin ana kayna?ıdır. Deniz tabanı uzandı?ı alan boyunca, magma kuyuları yayıldı?ı gibi, sırtın her iki tarafı da, yeni bazaltik kabuklar olu?turmak icin so?ur ve deniz dibinin yayılmasıyla uzaklara ta?ınır. So?urken ise, Dunya'nın alanının yonunu kaydederler. Dunya'nın alan tersine dondu?unde, yeni bazaltlar ters yondeki alanı kaydederler. Sonuc ise, sırt etrafında bulunan, simetrik olan ?eritlerin dizisidir. Okyanus yuzeyinden, bir manyetometre ceken bir gemi, bu cizgileri algılayabilir ve de boylece, bu cizgilerden, derindeki okyanus tabanının ya?ını cıkarabiliriz. Bu deniz tabanı gecmi?teki yayılma hızı hakkında bilgi verir. ^[20]

Lavların, radyometrik zamanlaması jeomanyetik polarite zaman olce?i kurmak icin kullanılır olmu?tur (goruntude bir kısmı mevcuttur). Bu manyetotostratigrafi temelini olu?turur. Manyetotostratigrafi ise, tortul ve volkanik dizilerinin yanı sıra, deniz tabanının manyetik anomalilerinin hem bugune kadar kullanılan bir jeofizik korelasyon tekni?idir. ^[20]

Steens Mountain, Oregon, uzerinde lav akıntıları calı?maları, manyetik alan onemli olcude Dunya'nın manyetik alanının nasıl da gunde en fazla 6 derecelik gibi bir oranda de?i?iminin olabilece?ini gostermektedir. Boylece bu calı?ma Dunya'nın manyetik alanının nasıl calı?tı?ını kavramaya calı?an Dunya tarihindeki populer anlayı?ı zorlar. ^[21]

Orijinal kutuplarına sonra tekrar ekvator boyunca dipol ekseni almak ve gecici dipol e?im varyasyonları farklılıklar olarak bilinir. ^[19]

?lk zamanlardaki gorunumu [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Avustralya'daki kırmızı dasit ve yastık bazalt  uzerine paleomanyetik calı?malar, Dunya'nın manyetik alanın, en az 3450 milyon yıl once bu yana mevcut oldu?u tahmin etti. ^{[22] [23] [24]}

Gelecekte [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

?u anda genel jeomanyetik alan zayıflamaktadır; Mevcut guclu bozulma son 150 yıldır %10-15 oranında du?u?e kar?ılık gelmektedir ve son birkac yıl icinde hızlanmı?tır; Modern de?eri 2000 yıl once yakla?ık elde edilen jeomanyetik yo?unluktan en az %35 a?a?ıdadır. Jeomanyetik yo?unluk, neredeyse surekli azalmı?tır. Kayalarda kaydedilen gecmi? manyetik alanların kayıtlarının da gosterdi?i gibi du?u? oranı ve cari gucu, de?i?im normal sınırlar icindedir (Sa?daki ?ekil).

Dunya'nın manyetik alanının do?ası heteroskedastik dalgalanmalardan biridir. Bunun, ya da on yıllarca hatta yuzyıllarca suren bir zaman aralı?ı boyunca bunun bircok olcumlerin, anlık olcumu, alan ?iddetini, genel bir e?ilim ile tahmin etmek icin yeterli de?ildir. Gecmi?te, bu de?erin. gorunu?te sebepsiz bir ?ekilde a?a?ı ve yukarı hareket etti?i olmu?tur. Ayrıca, dipol alanının (ya da dalgalanmasının) yerel yo?unlu?unu belirterek, bu, kesinlikle bir dipol alanı de?il diyemece?imiz gibi, bir butun olarak dunyanın manyetik alanını karakterize etmek yeterli de?ildir. Toplam manyetik alan artar veya aynı kalırken bile Dunya'nın alanının, dipol bile?eni azalabilir.

Dunya'nın manyetik kuzey kutbu 2003 yılında yılda 40 kilometre (25 mil) kadar iken, 20. yuzyılın ba?ında yılda bir anda hızlanan oranla, 10 kilometre (6,2 mil) ile, Sibirya'ya do?ru kuzey Kanada'dan suruklenir ve o zamandan beri sadece hızlanmı?tır. ^[25]

Fiziksel kokeni [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Dunya'nın manyetik alanının, Dunya'nın cekirde?inden kacan ısı nedeniyle konveksiyon akımları tarafından olu?turulan kendi ic iletken malzeme elektrik akımları tarafından uretildi?ine inanılmaktadır. Ancak surec karma?ıktır ve bazı ozellikleri bilgisayar modelleri yalnızca son birkac on yıl icinde yeniden geli?tirilmi?tir.

Dunya'nın cekirde?i ve jeodinamosu [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Dunya ve Gune? Sistemi yanı sıra Gune?'ten ve di?er yıldızlardan gezegenlerin co?u, hepsi son derece iletken sıvıların hareketi ile manyetik alanlar uretir. Dunya'nın alan ozunde kaynaklanır. Bu yakla?ık 3400 km (Dunya'nın yarıcapı 6370 kilometredir) kadar uzanan demir ala?ımları iceren bir bolgedir. Bu 1220 kilometrelik yarıcap, bir sıvı dı? cekirdek ile, katı bir ic kısımdan ayrılmı?tır. Yakla?ık 3,800 K (3530 °C,6380 °F), cekirdek-manto sınırının icindeyken; dı? cekirdek icindeki sıvının hareketi ise ic kısımda yakla?ık 6.000 K (10.340 °F ve 5730 °C) olarak gozlemlenmi?tir, ısı akı?ı tarafından yonlendirilen; Akı? ?ablonu, Dunya'nın donu?u ve katı ic cekirde?in varlı?ı sayesinde duzenlenmektedir. ^[27]

Dunya bir manyetik alan ureten mekanizma, bir dinamo, olarak bilinir. manyetik alan bir geri besleme dongusu tarafından olu?turulan: Mevcut donguler manyetik alanlar (Amper yasası) olu?turmak; de?i?en bir manyetik alan bir elektrik alanı (Faraday yasası) uretir; Elektrik ve manyetik alanlar akımlarda (Lorentz kuvveti) akan yuklerden, bir kuvvet uygularlar. Manyetik alan ve manyetik induksiyon denklemi denilen icin bu etkiler kısmi diferansiyel denkleme kombine edilebilir:

${\displaystyle {\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}=\eta \nabla ^{2}\mathbf {B} +\nabla \times (\mathbf {u} \times \mathbf {B} )}$

... u akı?kanın hızı; B manyetik B-alanıdır; ve manyetil yayılma, η = 1 / σμ elektriksel iletkenlik (σ) urunu ve gecirgenli?i (μ) ile ters orantılıdır. ∂B / ∂t terimi, alanın zaman turevi oldu?unu; ∇² × kıvrım operatorudur ve de ∇ Laplace operatorudur.

?nduksiyon denklemin sa? tarafındaki ilk terim bir difuzyon terimdir. Sabit bir sıvı icinde, manyetik alan du?u?ler ve alan herhangi bir konsantrasyonları yayılmı?tır. Dunya'nın dinamosunun kapanması durumunda, Dunya'nın dipol kısmı birkac on bin yıl icinde yok olur. ^[28]

Mukemmel bir iletken'de (σ = ∞), herhangi bir difuzyon olacaktır. Lenz Yasasına gore, manyetik alan herhangi bir de?i?iklikte, hemen akımlara kar?ı tarafta olaca?ını, bu yuzden sıvının belirli bir hacmi, akı de?i?tirmeye yetmemelidir. Akı?kan hareket ettikce, manyetik alan da onunla gitmek eylimindedir. Bu etkiyi acıklayan teoreme, dondurulmu? alan ici teoremi denir. Hatta, sonu olan, iletkenli?e sahip bir sıvı icinde bile, yeni alan deforme olmu? bir ?ekilde, sıvı hareket ederken alan cizgileri gerilmesiyle uretilir. Bu surec sonsuz kere yeni bir alan uretene kadar gidilebilir olmakla beraber, bu manyetik alan gucu arttıkca, sıvı hareketine direnmeye devam eder. ^[28]

Sıvının hareket konveksiyon, kaldırma kuvveti tarafından olu?an tahrik hareketi, ile devam eder. Dunya'nın merkezine do?ru sıcaklık artar ve sıvı yuksek sıcaklık du?uk a?a?ı do?ru yuzer hale getirir. Bu kaldırma kuvveti, kimyasal ayırma ile geli?tirilmi?tir: Cekirdek so?udukca, erimi? demir katıla?ır bazı ve ic cekirde?e kaplanır. Bu surec icinde, hafif elementler daha hafif hale sıvısında geride kalır. Bu kompozisyon konveksiyon denir. Genel gezegen rotasyon nedeniyle bir Coriolis etkisi, kuzey-guney kutup ekseni boyunca hizalanmı? rulo haline akı?ını organize etmek e?ilimindedir. ^{[27] [28]}

Bir manyetik alan goz onune alındı?ında, bir dinamo buyumeye yapabilirsiniz, ama o ba?ladı almak icin bir "tohum" alanına ihtiyacı var. Dunya, bu harici bir manyetik alan olabilirdi. Erken tarihte Gune?, erken tarihteki gune? ruzgarlarının, mevcut gune? ruzgarından daha buyuk bir manyetik alan duzenine sahip olabilece?i bir T-Tauri fazdan gecti. Ancak, alanın cok Dunya'nın mantosu tarafından goruntulenmi? olabilir. Alternatif bir kaynak, termal veya elektrik iletkenli?i kimyasal reaksiyonlar veya varyasyonları ile tahrik cekirdek-manto sınırında akımlar oldu?unu. Bu tur etkileri hala geodynamo icin sınır ko?ullarının bir parcası olan kucuk bir onyargı sa?layabilir. ^[29]

Dunya'nın dı? cekirde?indeki manyetik alan, yuzeydeki ortalama manyetik alandan 50 kat daha gucludur ve 25 gauss olarak hesaplanmı?tır. ^[30]

Sayısal modeller [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Geodynamo simulasyonu,  Dunya'nın icerisinin megnetohidrodinami?i (MHD) icin do?rusal olmayan kısmi diferansiyel denklemlerin bir dizi sayısal cozumunu gerektirir. MHD denklemlerinin, simulasyonlarının noktalarının iyi mi kotu mu old?unu belirleyen 3D ızgaralar ve bir noktada, cozumlerin gercekcili?ini belirleyen ızgaralar, a?ırlıklı olarak bilgisayar gucuyle sınırlıdır. Onlarca yıldır, kuramcılar akı?kan hareketin, pe?in ve hesaplanan manyetik alan uzerindeki etkisini belirleyen kinematik dinamo bilgisayar modelleri olu?turmak icin hapsedilmi?tir. Kinematik dinamo teorisi esas olarak farklı akı? geometrileri calı?ıyor olması ve bu tur geometrilerin bir dinamoyu surdurebilir olup olmadı?ı, test meselesidir. ^[31]

?lk kendine yeten dinamo modelleri, hem sıvı hareketleri hem de manyetik alan belirleyen modeller, 1995 yılında, biri Amerika Birle?ik Devletleri'nden, biri de Japonya'dan olmak uzere, iki grup tarafından geli?tirilmi?tir. Jeomanyetik terslikler dahil olmak uzere Dunya'nın alanının ozelliklerinin bazılarının tekrar ba?arıyla modellenmesiyle, tekrar ilgi gordu. ^[31]

?yonosferin ve manyetosferin icindeki akımlar [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

?yonosfer kaynaklı elektrik akımları, manyetik alanları (iyonosfer dinamo bolgeyi) olu?turur. Boyle bir alan her zamanki gibi buyuk bir olcude yuzeydeki manyetik alanları saptırmaktadır ve gunluk de?i?iklikler nedeniyle atmosfer Gune?'e en yakın oldu?u yakınlıkta olu?turulur. Alan gucundeki tipik gunluk varyasyonlar, genellikle yakla?ık 25 nanoteslayken (nT) (2000 bir parcası), birkac saniye icindeki varyasyonları ise yakla?ık 1 nanotesladır (nT) (50.000 bir kısmı). ^[32]

Olcumu ve analizi [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Algılama [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Dunya'nın manyetik alan ?iddeti, 1835 yılında Carl Friedrich Gauss tarafından olculdu ve manyetik alanda son 150 yılda defalarca %10'a yakın rolatif curume oldu?u, o zamandan dahi olculmu?tur. Magsat uydusu ve sonraki uydular dunyanın manyetik alanının 3 boyutlu yapısını ara?tırmak icin 3 eksenli vektor manyetometreler kullanıldı. Daha sonra Ørsted uydusu Guney Afrika'dan batısındaki Atlantik Okyanusu altında alternatif bir kutup sebebiyet veren gibi gorunen eylem dinamik geodynamo gosteren bir kar?ıla?tırma izin verdi. ^[33]

Hukumetler bazen Dunya'nın manyetik alanının olcumunde uzman birimleri i?letir. Bunların bir orne?i, British Geological Survey Eskdalemuir  gozlemevidir ve bu tarzda jeomanyetik gozlemevleri genel olarak ulusal jeoloji anketinin parcasıdır. Boyle gozlemevlerinin olcumleri sayesinde, bazen ileti?imi etkileyen manyetik fırtınalar, elektrik ve di?er insan etkinlikleri gibi manyetik ko?ulları tahmin edebilirsiniz.

Dunya'da 100'un uzerinde, birbirine benzer jeomanyetik gozlem evlerinin toplandı?ı Uluslararası Gercek zamanlı Manyetik Gozlem A?ı, 1991 yılından bu yana yeryuzunun manyetik alanı kayıt edilmi?tir.

Askeriyeler, boyle bir batık denizaltı olarak onemli bir metalik nesnenin neden olabilece?i, do?al arka plandaki anomalileri tespit etmek amacıyla, yerel jeomanyetik alan ozelliklerini belirler. Tipik olarak, bu manyetik anomali dedektorleri, ?ngiltere'nin Nimrod'u gibi ucaklarda ucurulur ya da yuzey gemilerden aracların bir dizi olarak cekilir.

Ticari olarak, jeofizik ?irketleri de bu gibi Kursk Manyetik Anomali olarak, cevher kutlelerini bulmak icin, do?al olarak olu?an anormallikleri tespit etmek icin manyetik dedektorler kullanın.

Kabuksal manyetik anomaliler [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Manyetometre demir eserler, fırınlarda, ta? yapıların bazı turleri ve arkeolojik jeofizik hatta hendekleri ve atık alanlarından kaynaklanan Dunya'nın manyetik alanında dakika sapmaları tespit. denizaltı tespit etmek icin Dunya Sava?ı sırasında geli?tirilen havadan manyetik dedektorlerle uyarlanan manyetik aletler kullanılarak, okyanus tabanı uzerinde manyetik varyasyonlar haritalanmı?tır. Bazalt - okyanus tabanını olu?turan demir acısından zengin, volkanik kaya - bir kuvvetle manyetik mineral (manyetit) icerir ve pusula okumalarını yerel bozabilir. Bozulma, yakla?ık 18. yuzyılın sonlarında olarak ?zlanda'da denizciler tarafından tanındı. Manyetitin varlı?ı, bazaltın olculebilir manyetik ozelliklerini verir. Daha da onemlisi, bundan dolayı, bu manyetik de?i?imler derin okyanus tabanını incelemek icin ba?ka araclar sa?lamı?tır. Yeni olu?turulan kaya so?udu?u zaman, manyetik malzemeler Dunya'nın manyetik alanını kaydeder.

?statistiksel modeller [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Manyetik alanın her olcumu, belirli bir yerde ve zamandadır. Ba?ka bir yerde ve zamanda bu alanda do?ru bir tahmini gerekiyorsa, olcumler icin kullanılacak model, tahminler yapmak icin kullanılması gereken modele donu?turulmesi gerekir.

Kuresel harmonikler [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Dunya'nın manyetik alanında kuresel de?i?imleri analiz en yaygın yolu kuresel harmonik bir dizi olcumleri uygun etmektir. Bu ilk Carl Friedrich Gauss tarafından yapılmı?tır. Kuresel harmonikler bir kurenin yuzeyi uzerinde salınım i?levleri yapar. Buradaki iki fonksiyon, enlem ba?lıdır biri ve boylam uzerindeki birinin urunudur. Boylam fonksiyonu Kuzey ve Guney Kutuplarını gecerek sıfır veya daha fazla buyuk cember boyunca sıfır olur; Bu tur du?um hatlarının sayısı sırası m mutlak de?eridir. Enlem fonksiyonu ise sıfır veya daha fazla enlem cevreleri boyunca sıfırdır; Bu artı duzen derecesi ℓ'e e?ittir. Her bir harmonik Dunya'nın merkezideki manyetik yukler belirli bir duzenlemeye e?de?erdir. Tek kutuplu bir gozlemlenme olmamı?tır, izole bir manyetik yuk vardır. Bir dipol iki kar?ıt ucretleri birbirine yakınla?tırır ve iki dipol bir dort kutuplu bir araya getirmekle e?de?erdir. Bir kuadrupol alan sa?da alt ?ekilde gosterilmi?tir. ^[5]

Kuresel harmonikler belirli ozellikleri kar?ılayan herhangi bir skaler alan (pozisyon fonksiyonu) temsil edebilir. Bir manyetik alan bir vektor bir alandır; fakat Kartezyen bile?enler X, Y, Z olarak ifade edilir, her bir bile?en, manyetik potansiyel olarak adlandırılan aynı skaler fonksiyonunun turevidir. Dunya'nın manyetik alanının analizi carpımsal faktor ile farklılık zamanki kuresel harmonik de?i?tirilmi? bir surumunu kullanın. manyetik alan olcumleri uygun bir en kucuk kareler kuresel harmoniklerin toplamı, en iyi uyan Gauss katsayısı (g^ℓ) veya (h^ℓ) ile carpılarak her biri ile Dunya'nın manyetik alanı elde edersiniz. ^[5]

Sıfır yani en du?uk derece Gauss katsayısı, G?, izole bir manyetik ?arj katkısını verir. Onumuzdeki uc katsayıları - g?, g¹ ve ?1 - dipol katkısının yonunu ve buyuklu?unu belirler. Daha once tarif edildi?i gibi en iyi uyan dipol donme eksenine gore yakla?ık 10 ° 'lik bir acı ile e?imlidir. ^[5]

Radyal ba?ımlılık [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Kuresel harmonik analiz olcumleri birden fazla yuksekli?i (orne?in, yer gozlem ve uydu) mevcut ise, dı? kaynaklardan ic ayırt etmek icin kullanılabilir. 1 / r^ℓ + 1 yarıcapıyla azalır ve r^ℓ yarıcapıyla azalır. Biriyle artar biriyle azalır biri: bu durumda, katsayı (g^ℓ) veya (h^ℓ) her donem iki donem ayrılabilir. artan terimler (iyonosfer ve manyetosferin akımları) dı? kaynaklardan uygun. Ancak, sıfıra dı? katkıları ortalama birkac yıldır ortalama 0'dır. ^[5]

Kalan terimler dipol kayna?ının (ℓ = 1) potansiyeli 1 / r² olarak devre dı?ı bırakır tahmin. manyetik alan, potansiyel bir turevi olan, 1 / r³ olarak devre dı?ı bırakır. Kuadropol terimleri 1 / r⁴ olarak du?uyorlar ve daha yuksek mertebeden terimler yarıcapı ile giderek hızla du?uyorlar. dı? cekirdek yarıcapı Dunya'nın yarıcapının yarısına hakkındadır. Cekirdek-manto sınırında alanı, kuresel harmonik icin uygun ise, dipol kısmı yakla?ık 8 yuzey, dort kutuplu bir 16 faktoru ile bir parcası ve en bir faktor kadar daha kucuktur. Boylece, buyuk dalga boylarına sahip sadece bile?enleri yuzeyde fark olabilir. argumanların ce?itli, genellikle dereceye 14 veya daha az kadar sadece terimler cekirdek kokenlerine sahip oldu?u varsayılır. Bunlar yakla?ık 2,000 kilometre (1.200 mil) veya daha az dalga boyları vardır. Daha kucuk ozellikler kabuk anomalilerine atfedilir. ^[5]

Kuresel modeller [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Uluslararası Geomagnetizma ve Aeronomy Birli?i , Uluslararası Manyetik Referans Alanı denilen bir standart kuresel alan modeli korur. Her 5 yılda bir guncellenir. 11. nesil model, IGRF11 uydusu (Ørsted, CHAMP ve SAC-C) ve jeomanyetik gozlemevleri dunya a?ı verileri kullanılarak geli?tirilmi?tir. 2000'e kadar, daha sonraki modellerde kuresel harmonik geni?lemenin derecesi 13 (195 katsayıyla) olarak kesilir, 120 katsayıyla ile derecesi 10'ken kesildi. ^[35]

Manyetik Model Dunya adlı ba?ka bir kuresel alan modeli, Ulusal Jeofizik Bilgi Merkezi ve British Geological Survey tarafından ortakla?a uretilmi?tir. Bu model derecesi 12 (168 katsayıyla) olarak kesilmi?tir. Bu, Amerika Birle?ik Devletleri Savunma Departmanı , Savunma Bakanlı?ı (Birle?ik Krallık), Kuzey Atlantik Antla?ması Orgutu  ( NATO ) ve Uluslararası Hidrografi Dairesi tarafından ve eklenti olarak cok sayıda sivil navigasyon sistemlerinde kullanılan modeldir. ^[36]

Goddard Uzay Ucu? Merkezi ( NASA ve GSFC ) ve Danimarka Uzay Ara?tırma Enstitusu tarafından uretilen ucuncu model ise, zemin ve uydu kaynaklardan buyuk olcude de?i?en zamansal ve mekansal cozunurlu?e sahip verileri uzla?tırmak icin calı?an "kapsamlı bir modelleme" yakla?ımı kullanır. ^[37]

Biomanyetizma [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Ku?lar ve kaplumba?alar da dahil olmak uzere hayvanlar, Dunya'nın manyetik alanı tespit eder ve goc sırasında gezinmek icin Dunya'nın manyetik alanını kullanabilir. Lider ara?tırmacılar manyetizmanın sorumlu oldu?una inanmaktadır. ?nek ve yabani geyik kuzey-guney cizgisini rahatlatıcı bularak bu yonde vucutlarını hizalamak e?ilimindedir ancak hayvanlar yuksek gerilim hatları [acıklamak] altında bu e?ilimden kacınabilir. 2011 yılında bir grup Cek ara?tırmacının farklı Google Earth goruntuleri kullanılarak bulguları co?altmakta ba?arısız bir giri?imi bildirilmi?tir. ^[38]

Ara?tırmacılar cok zayıf elektromanyetik alanları kullanarak Dunya'nın manyetik alanınında gezinmek icin Avrupa'daki narbulbululerini ve di?er otucu ku?lar tarafından kullanılan manyetik pusulanın bozabilir oldu?unu o?rendiler. Nature dergisinin 8 Mayıs 2014 sayısında yayınlanan yeni bir ara?tırmaya gore, ne guc hatları ne de cep telefonu sinyalleri, ku?ların elektromanyetik alan algısındaki bozulmada sorumlu bulunmaktadır. Bunun yerine, sucluların i?letmelerde veya ozel evlerde bulunan ve sıradan elektronik ekipman olarak kullanılan, 2 kHz ve 5 MHz arasındaki frekanslardaki, AM radyo sinyalleri ve benzerleri oldu?u belirlenmi?tir. ^[39]

Ayrıca bakınız [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

• Jupiter'in manyetosferi

Kaynakca [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]