สนามแม่เหล็กไฟฟ้ามีอยู่ทั่วไป - และถ้าศิลปินหลอกลวงที่เราเคยเห็นในฟีดโซเชียลมีเดียของเราจะเชื่อว่าควรทำให้คุณกลัว แต่ควรจริงเหรอ? ท้ายที่สุดตอนนี้มีขนาดมหึมาที่ล้อมรอบโลกและไม่มีมันเราทุกคนอาจจะตาย - และนั่นก็ต้องเป็นจุดที่พวกเขาชอบใช่ไหม?
แต่เดี๋ยวก่อน - นั่นไม่ใช่กGEOสนามแม่เหล็ก? ใช่ - แต่ถ้ามีคนบอกคุณว่าทำให้มันเป็นสิ่งที่แตกต่างจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ออกมาจากโทรศัพท์มือถือของคุณเราก็มีข่าวร้าย
สนามแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร?
ส่วนหนึ่งเป็นเพราะชื่อกางเกงแฟนซีของพวกเขาและส่วนหนึ่งเป็นเพราะพวกเขาคุ้นเคยกับเรามากที่สุดผ่านเครื่องใช้ไฟฟ้าสมัยใหม่มากมายที่สร้างและใช้พวกเขาเรามักจะคิดว่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นปรากฏการณ์ไฮเทคที่เป็นแก่นสาร
แต่ในความเป็นจริงพวกเขาอยู่รอบตัวเรามาแล้ว…ดีตลอดไป:“ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าธรรมชาติเกิดขึ้นเป็นส่วนใหญ่เป็นรังสีความร้อน (อินฟราเรด) แสงที่มองเห็นได้หรือรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์” ชี้ให้เห็นAkram Alomainyรองคณบดีฝ่ายวิจัยระดับสูงกว่าปริญญาตรีในคณะวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์และศาสตราจารย์ของเสาอากาศและแม่เหล็กไฟฟ้าประยุกต์ที่มหาวิทยาลัยควีนแมรีลอนดอน “ ไฟและฟ้าผ่ายังเป็นแหล่งของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า”
แล้วอะไรเป็นสนามแม่เหล็กไฟฟ้า-สิ่งลึกลับนี้ที่ให้พลัง WiFi ของเราผลิตโดยดวงอาทิตย์และป้าที่ผ่านการเติม Facebook ของคุณออกมา?
“ สนามแม่เหล็กไฟฟ้า (สนาม EM) เป็นสนามที่มีอยู่จริง” Alomainy บอกกับ Iflscience “ [มัน] สามารถอธิบายได้ว่าเป็นฟังก์ชั่นทางคณิตศาสตร์ของตำแหน่งและเวลาที่เชื่อมโยงกับประจุไฟฟ้าเป็นหลักและวิธีการที่ฟิลด์เหล่านั้นสามารถเปลี่ยนประจุได้”
ฟังดูซับซ้อนอย่างบ้าคลั่งใช่มั้ย แต่มันขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่านักฟิสิกส์รู้จักกันมานานและพวกเราที่เหลือมักไม่ทราบว่า: ไฟฟ้าและแม่เหล็กนั้นเป็นชนิดสิ่งเดียวกัน
ไปเป็นพื้นฐานเท่าที่จะทำได้:“ สารทุกชนิดประกอบด้วยหน่วยเล็ก ๆ ที่เรียกว่าอะตอม แต่ละอะตอมมีอิเล็กตรอนอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า” อธิบายNational Geographic- “ หมุนเหมือนท็อปส์อิเล็กตรอนวงกลมนิวเคลียสหรือแกนกลางของอะตอม การเคลื่อนไหวของพวกเขาสร้างกระแสไฟฟ้าและทำให้อิเล็กตรอนแต่ละตัวทำตัวเหมือนแม่เหล็กกล้องจุลทรรศน์”
ดังนั้นทำไมทุกอย่างถึงไม่ได้อย่างแน่นอนในโลกแม่เหล็ก? ในทางใดทางหนึ่ง - แต่โดยปกติแล้วอิเล็กตรอนทั้งหมดที่หมุนไปในทิศทางที่แตกต่างกันจบลงด้วยการยกเลิกซึ่งกันและกัน เมื่อความสมดุลนั้นเบ้ว่ามีบางอย่างกลายเป็นแม่เหล็ก
ตอนนี้การเคลื่อนไหวของประจุไฟฟ้าทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก - และเมื่อพิจารณาด้วยกันทั้งสองด้านรวมกันเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นวิธีที่จะอธิบายว่าแรงไฟฟ้าและแม่เหล็กนั้นแข็งแกร่งเพียงใดในช่วงเวลาและพื้นที่ - เพียงแค่พิจารณาทั้งหมดในครั้งเดียว
มีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทใดบ้าง?
เนื่องจากพวกมันถูกสร้างขึ้นจากการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าจึงมีแหล่งข้อมูลมากมายสำหรับทุ่ง EM “ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นส่วนหนึ่งของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า” เยอรมันอธิบายสำนักงานป้องกันรังสีของรัฐบาลกลาง- “ ตลอดช่วงของมันสเปกตรัมขยายจากสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กแบบคงที่ผ่านการแผ่รังสีออปติคัลไปจนถึงรังสีแกมม่าที่มีพลังมาก”
แต่“ สำหรับส่วนของสเปกตรัมในระหว่างสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กและรังสีอินฟราเรดคำศัพท์ทั่วไป 'สนามแม่เหล็กไฟฟ้า' ทั่วไปเป็นเรื่องปกติ” มันอธิบาย
นั่นเป็นช่องว่างที่ค่อนข้างใหญ่ตามที่ปรากฎ มันครอบคลุมทุ่งนาจากร่างกายขนาดมหึมาเช่นดวงอาทิตย์และโลกรวมถึงสิ่งที่เล็ดลอดออกมาจากการเคลื่อนไหวของกระแสน้ำประสาทในสมองของคุณ มันรวมถึงสัญญาณ WiFi และโทรศัพท์มือถือของคุณและผลลัพธ์ของอนุภาคที่มีประจุที่เคลื่อนที่ในพลาสมา
“ คลื่นและทุ่งนามีอยู่ทั่วเราเนื่องจากการสื่อสารไร้สายและเครือข่ายทั้งหมดขึ้นอยู่กับหลักการปฏิบัติการของพวกเขา” Alomainy บอกกับ Iflscience “ นี่หมายถึง wifi ที่เราใช้โทรศัพท์มือถือที่เราติดอยู่อย่างต่อเนื่องสัญญาณจากดาวเทียมทีวีวิทยุวิทยุอุปกรณ์อัตโนมัติที่ควบคุมระยะไกลและอื่น ๆ ”
“ เรายังเห็นฟิลด์ EM ในอุปกรณ์การวินิจฉัยทางการแพทย์และการถ่ายภาพ” เขากล่าวเสริม“ และแท็กและตรวจสอบการสวมใส่นักกีฬา [S] สำหรับการวิเคราะห์ประสิทธิภาพและการฝึกอบรม พวกเขามีอยู่ทุกหนทุกแห่ง”
Geomagnetic Fields คืออะไร?
นั่นคือสนามแม่เหล็กไฟฟ้า - ตอนนี้คืออะไรเกี่ยวกับธรณีวิทยาทุ่ง? ในทางหนึ่งนั่นก็เหมือนกับการกำหนด“ ผลไม้” แล้วถามว่ากล้วยคืออะไร:“ 'Geo' - ที่สามารถแปลเป็น 'โลก' ได้” อธิบายNeesha Schnepfนักวิจัยนักธรณีฟิสิกส์ที่โปรแกรม USGS Geomagnetism“ ดังนั้นจึงเป็นสนามแม่เหล็กไฟฟ้ารอบโลก”
แม้จะมีชื่อ แต่โลกก็ยังห่างไกลจากความเป็นเอกลักษณ์ในการครอบครองสนามแม่เหล็กภูมิศาสตร์แบบนี้ “ Mercury ยังมีหนึ่ง” Schnepf บอกกับ Iflscience เช่นเดียวกับยักษ์ใหญ่ทั้งสี่ของก๊าซ ดาวอังคารเคยมีสนามแม่เหล็ก geomagnetic แต่มันจางหายไปในความว่างเปล่าเมื่อสี่พันล้านปีก่อน; ในขณะเดียวกันวีนัสอาจไม่เคยมีมาก่อน - คณะลูกขุนวิทยาศาสตร์ยังคงออกไป
มันเป็นคุณสมบัติหลักที่แยกดาวเคราะห์ที่ทำและไม่มีสนามแม่เหล็กภายใน-แท้จริง: การมีอยู่ของสนามเป็นเพราะ "ปั่นป่วน" ของแกนดาวเคราะห์สร้างไดนาโมที่ยั่งยืนด้วยตนเอง Schnepf อธิบาย อย่างน้อยนั่นคือคำอธิบายตำราเรียน - ความจริงนั้นมีความเหมาะสมยิ่งขึ้นคล้ายกับ“ เมื่อคุณได้ยินคนที่เล่นเปียโน” Schnepf บอกกับ Iflscience “ คุณสามารถได้ยินเสียงโดยรวมได้ แต่มันทำจากบันทึกย่อเหล่านี้ทั้งหมด - และถ้าคุณรู้ว่าคุณกำลังทำอะไรคุณสามารถเลือกได้”
สนามแม่เหล็กของโลกนั้นส่วนใหญ่ผลิตโดยการเปลี่ยนแปลงหลัก - แต่มีส่วนผสมอื่น ๆ มากกว่าสองสามรายการที่เพิ่มโน้ตด้านบนด้วย มหาสมุทรนำไฟฟ้าด้วยไฟฟ้าเหมือนกันทำให้เกิดกระแสและสนามแม่เหล็กของตัวเอง ภูเขาไฟเป็นโดยทั่วไปคอลเลกชันของวิธีต่าง ๆเพื่อกระตุ้นผลกระทบแม่เหล็กไฟฟ้า ในขณะเดียวกันดาวอังคารมี“ สนามแม่เหล็กที่มีเปลือกโลกที่ค่อนข้างแข็งแกร่ง” Schnepf ชี้ให้เห็นและพลาสมาในชั้นบรรยากาศสามารถสร้างสนามแม่เหล็กขนาดเล็กได้ - แม้ว่า“ ส่วนใหญ่อยู่ในด้านกลางวันของดาวเคราะห์” พวกเขาอธิบาย
ด้วยจุดกำเนิดที่หลากหลายเช่นนี้ไม่น่าแปลกใจเลยที่นักวิทยาศาสตร์ได้พบวิธีมากมายในการใช้ประโยชน์จากสาขาเหล่านี้ พวกเขาสามารถบอกเราเกี่ยวกับโลกของเราและคนอื่น ๆ :สัตว์นับไม่ถ้วนใช้สนามแม่เหล็กของโลกสำหรับการนำทาง-รวมถึงมนุษย์หากคุณอนุญาตให้ใช้เข็มทิศหรือแอพแผนที่โทรศัพท์ - และในระดับที่ยิ่งใหญ่มากขึ้นพวกเขาจะแสดงหลักฐานถึงศักยภาพในการใช้ชีวิตห่างจากบ้านหลายร้อยล้านกิโลเมตร
“ นาซ่าและสำนักงานอวกาศยุโรปต่างก็ส่งงานฝีมือไปยัง [ดวงจันทร์ของจูปิเตอร์] ยูโรปา” Schnepf บอกกับ Iflscience “ สนามแม่เหล็กกาลิเลโอวัดจากดวงจันทร์น้ำแข็งเหล่านั้น - วิธีเดียวที่พวกเขาสมเหตุสมผลคือถ้ามีมหาสมุทรน้ำเค็มใต้น้ำแข็ง”
แต่การประยุกต์ที่มีชื่อเสียงอื่น ๆ ของสนามแม่เหล็กโลก - ปกป้องเราจากลมสุริยะและการปลดปล่อยมวลโคโรนาที่ทำลายล้างที่ถูกยิงออกมาจากดวงอาทิตย์และจะกำจัดบรรยากาศของเราออกไป - มันซับซ้อนกว่าที่เราคิดไว้เล็กน้อย อธิบาย. ไม่ใช่ว่า Magnetosphere ไม่ได้เบี่ยงเบนอันตรายเลย - แต่เท่านั้นข้างนอกของเสาโลก มิฉะนั้นการวิจัยล่าสุดชี้ให้เห็นว่าแม่เหล็กของเราอาจทำหน้าที่เหมือนช่องทางที่เพิ่มขึ้นปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่กระทบพื้นที่
บางทีมันอาจจะทำให้มั่นใจได้ว่าแม่เหล็กอาจไม่สำคัญต่อชีวิต “ ไม่มีความสัมพันธ์ในบันทึกฟอสซิลระหว่างเสาพลิกและการสูญพันธุ์จำนวนมาก” Schnepf บอกกับ Iflscience “ เราเริ่มคิดว่าแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์มีความสำคัญมากขึ้นในการปกป้องบรรยากาศ”
ถึงกระนั้น - มันเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการนำทางของคุณไปรอบ ๆ เมืองใหม่ ดังนั้นด้วยเหตุผลดังกล่าวหากไม่มีใครอื่นเราอาจจะขอบคุณสำหรับสนามแม่เหล็กของโลกของเรา
บทความ“ อธิบาย” ทั้งหมดได้รับการยืนยันโดยหมากรุกข้อเท็จจริงจะถูกต้องในเวลาที่เผยแพร่ ข้อความข้อความและลิงก์อาจถูกแก้ไขลบหรือเพิ่มในวันต่อมาเพื่อให้ข้อมูลเป็นปัจจุบัน
