ViewWiki

שיעור 4 מתוך 4

השדה המגנטי של כדור הארץ.

ברזל נוזלי שזורם בליבה יוצר את השדה המגנטי כמו דינמו, ולכן השדה יכול להתהפך. קרקעית הים שומרת את ההיפוכים בפסים, ומהרוחב שלהם מודדים את קצב ההתפשטות.

שלב 1 מתוך 6 · מגנט שאינו מגנט

שלב 1 מתוך 6

מגנט שאינו מגנט

ליד כדור הארץ השדה המגנטי נראה כמעט כמו השדה של מגנט מוט: קווי שדה יוצאים בחצי כדור אחד, מתעקלים סביב, ונכנסים בחצי השני. בסצנה כדור הארץ חתוך עד הליבה החיצונית, הנוזלית, וקווי השדה יוצאים ממנה. מתחת לו גוש של קרקעית ים, עם רכס באמצע ומצפן מעליו.

לשאלה

שלב 2 מתוך 6

איזה קוטב הוא איזה

מצפן הוא מגנט קטן שחופשי להסתובב, והוא מתיישר לאורך קווי השדה. מאז ימי הביניים משתמשים בו כדי למצוא את הצפון.

לשאלה

שלב 3 מתוך 6

היפוכים

ביחידה על מגנטיות והשראה ראינו שמוליך שנע בשדה מגנטי מקבל זרם מושרה, ושזרם יוצר שדה. בליבה החיצונית ברזל נוזלי, מוליך מצוין, זורם בזרמי הסעה ומסתובב עם כדור הארץ. התנועה שלו בשדה משרה זרמים, והזרמים בונים את השדה מחדש: זה הגאודינמו. דינמו כזה לא חייב לשמור על כיוון. שנו את הזמן, ונבאו מה יראה המצפן.

לשאלה

שלב 4 מתוך 6

פסים בקרקעית הים

ברכס, לבה טרייה מתקררת לבזלת. מינרלים מגנטיים בתוכה מתיישרים לפי השדה של אותו רגע, וכשהסלע מתקשה הכיוון “קופא” בו. הקרקעית החדשה זזה הצידה, ולכן כל היפוך של השדה נשמר כפס של קרקעית ממוגנטת בכיוון ההפוך, משני צדי הרכס, כמו סרט הקלטה. הצגת התיעוד המגנטי ניקזה את המים והראתה את הפסים: חלודים בשדה כמו היום, חיוורים בשדה הפוך. קצב ההתפשטות והזמן נעולים.

לשאלה

שלב 5 מתוך 6

רכס מהיר

קצב ההתפשטות הוא הקצב שבו שני הלוחות מתרחקים זה מזה. ככל שהוא גבוה יותר, כל פס רחב יותר. הזמן נעול על היום.

לשאלה

שלב 6 מתוך 6

למדוד התפשטות

הגיל של כל היפוך ידוע מסלעים געשיים ביבשה, שאפשר לתארך בדעיכה רדיואקטיבית. לכן הרוחב של פס אומר כמה מהר הקרקעית נעה. מגנטומטר שספינה גוררת מעל הרכס רושם את הפסים כגרף, כמו זה שליד הסצנה.

לשאלה

תמונה של הסצנה התלת־ממדית „השדה המגנטי של כדור הארץ”
סצנה אינטראקטיבית

הגרסה האינטראקטיבית נטענת…

כל שלב מכין לכם את הסצנה, ובקר שמסומן „קבוע” נשאר במקומו בשלב הזה.

לניסוי

תרגול · בחרו

השדה המגנטי של כדור הארץ נראה כמו השדה של מגנט מוט גדול. למה הוא לא יכול לנבוע ממגנט קבוע של ברזל בליבה?

לניסוי

תרגול · בחרו

הקצה הצפוני של מחט המצפן מצביע צפונה. איזה קוטב של “המגנט” של כדור הארץ נמצא ליד הקוטב הצפוני הגאוגרפי?

לניסוי

תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

היום המצפן שמעל הרכס מצביע צפונה. מחזירים את הזמן ל־1.41.4⁠ מיליון שנה לפני היום. לאן יצביע המצפן?

לניסוי

תרגול · חשבו

קצב ההתפשטות נעול על 5 cm בשנה, והזמן על היום. הצגת התיעוד המגנטי מראה את הפסים המגנטיים בקרקעית. ההיפוך האחרון היה לפני 773,000773{,}000⁠ שנה. כמה רחוק מהרכס, בכל צד, מגיע הפס האמצעי?

לניסוי

תרגול · הגיעו למטרה

ברכס מהיר באוקיינוס השקט הפס האמצעי מגיע לכ־50 km מהרכס בכל צד. שנו את קצב ההתפשטות עד שהפס בסצנה יגיע ל־50 km בכל צד, ולחצו על בדיקה.

לניסוי

תרגול · חשבו

ספינה מושכת מגנטומטר מעל הרכס המרכז־אטלנטי ומוצאת שהפס האמצעי מגיע ל־9.7 km מהרכס בכל צד. ההיפוך האחרון היה לפני 773,000773{,}000⁠ שנה. מה קצב ההתפשטות של הרכס, בסנטימטרים לשנה?