Ich weiß, dass das Magnetfeld der Erde auf geschmolzenes Metall und Ionen zurückzuführen ist, die in ihrem Kern fließen. Es wurde festgestellt, dass das Magnetfeld der Erde seine Richtung ändert und sie sogar einmal umgedreht hat!
Aber damit dies geschieht, sollten auch die im Kern fließenden geschmolzenen Ionen ihre Richtung ändern. Was verursacht diese Richtungsänderung des Ionenflusses?
Das Material im äußeren Kern der Erde ist sowohl eine Flüssigkeit als auch ein elektrischer Leiter. Der Flüssigkeitsfluss wird durch thermische Konvektionsströme angetrieben. Die Wärmequelle, die die Konvektion antreibt, ist der Zerfall radioaktiver Elemente, die auch von der Flüssigkeitsströmung getragen werden. Fluidströmung und elektrische Ströme sind durch elektromagnetische Kräfte gekoppelt. Der Kern hat wahrscheinlich auch eine inhomogene Zusammensetzung. Ladung wird nicht nur von der Flüssigkeitsströmung mitgenommen, elektromagnetische Induktion kann Wirbelströme erzeugen. Die Gleichungen, die dieses sehr komplexe System beschreiben, können ohne größere Computer nicht gelöst werden. Numerische Modelle des Erdmagnetfelds weisen darauf hin, dass das Feld „chaotisch“ ist – es ändert spontan seine Form und Polarität. Aufgrund dieser Komplexität Es ist nicht notwendig, dass sich die Flussrichtung überall umkehrt, damit sich die Richtung elektrischer Ströme ändert und sich auch das Magnetfeld ändert. Da das System „chaotisch“ ist, kann eine relativ kleine Änderung des Flusses eine große Änderung (sogar eine Umkehrung) des Magnetfelds verursachen. Obwohl es sich bei den Computermodellen um Simulationen handelt, können sie die säkulare Variation des Magnetfelds, das wir an der Erdoberfläche beobachten, sehr gut reproduzieren.
Die technischen und mathematischen Details müssten Sie der wissenschaftlichen Literatur entnehmen .
Der zuvor zitierte Artikel von National Geographic ist ein guter populärer Artikel, die befragten Forscher sind immer noch aktiv und Sie suchen nach ihren neuesten Veröffentlichungen.
Ich habe kein einziges wegweisendes technisches Zitat zu geben, aber ein Ort, an dem Sie mit der Literaturrecherche beginnen könnten, sind die Webseiten der Geomagnetism & Paleomagnetism Section der American Geophysical Union (AGU). Dort finden Sie Informationen für Forschende und Studierende. Suchen Sie im Internet bei anderen nationalen Umfragen außerhalb der USA nach Informationen und suchen Sie nach Begriffen wie „Geomagnetismus“ und „Geodynamo“.
Ich mag immer noch das Buch von 2010: "North Pole, South Pole: The Epic Quest to Solve the Great Mystery of Earth's Magnetism" von Gillian Turner. Eine nicht-mathematische Behandlung der Geschichte, geschrieben von einem Geophysiker, nennt aber auch die Namen von Wissenschaftlern, die immer noch aktiv forschen, um zu sehen, worüber sie und ihre Studenten heute schreiben.
Ich vermute, dass diese Flips durch Instabilitäten der Dynamik des Erdkerns verursacht werden .