지구의 자기장은 어떻게 발생하며, 어떤 영향을 끼치는 걸까요?
안녕하세요?
지구의 자기장에 대해 궁금합니다.
자기장은 어떻게 발생하나요?
그리고 어떤 영향을 끼치는지도 궁금합니다.
감사합니다.
12개의 답변이 있어요!안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.지구의 자기장은 지구 안쪽에서 생성되는 대기권 속의 전류와 지구의 회전 운동에 의해 발생합니다. 지구의 핵은 액체 상태로 되어 있으며, 이 안에서는 전기적으로 전도성 있는 물질이 움직입니다. 이러한 물질의 운동으로 인해 전류가 발생하고, 이 전류는 자기장을 형성하는데 기여합니다.
지구의 자기장은 지구를 둘러싸고 있는 대기권과 우주 환경에 미치는 많은 영향이 있습니다. 지구의 자기장은 태양 플레어, 코로나 질량 제거 이벤트, 태양 풍 등 우주에서 발생하는 방사선과 입자들을 지구에서 막아내는 역할을 합니다. 이는 지구의 생명체들을 방사선으로부터 보호하는 중요한 역할을 하고 있습니다.
또한, 지구의 자기장은 지구의 자전축과 약간 기울어져 있기 때문에 지구의 지자기 극과 지리 극이 일치하지 않습니다. 이는 지구의 지자기 극이 지리 극에서 멀어지거나 가까워지는 지점들이 존재하는데, 이를 지자기 극 이동이라고 합니다.
하지만, 최근에는 지구의 자기장이 약화되고 있는 것으로 나타나고 있습니다. 이러한 약화는 지구의 자기장 역할에 영향을 미칠 수 있으며, 우주에서 발생하는 방사선과 입자들이 지구로 쉽게 침투할 수 있게 될 수도 있습니다. 이에 대한 연구와 대책이 필요합니다.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.
유력한 가설로는 외핵이 액체로 이루어진 유동적인 철이라서(소위말해 용암상태)지구가 자전할때마다 이 액체철이 움직이면서 자기장을 발생시킨다는 가설이 있읍니다.
지구 자기장은 지구로 들어오는 유해한 방사선과 입자 등의 우주로부터 지구와 지구에 살고 있는 생명체를 보호하는 역할을 합니다. 지구를 위협하는 우주 방사선 중에서도 가장 큰 영향을 줄 수 있는 것은 바로 태양에서 오는 것인데요.
만약 지구 자기장이 없다면 지구에 살고 있는 생명체는 마치 원자폭탄이 터져 방사능에 피폭되는 것과 같은 피해를 입기 때문에 도저히 살아갈 수 없을 것입니다.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.
과거부터 지구 자기장은 나침반의 발견을 통해서 알게되었다.
그리하여 많은 과학자들은 지구 자기장의 생성원리를 알아내기위해 많은 연구를 하였다.
11세기 우연히 중국에서 자성을 띈 암석들이 발견됨에 따라
많은 유럽의 학자들은 지구가 하나의 큰 자석으로 이루어진 구형 행성이라 주장하기 시작했다.
하지만 퀴리온도라하는 '모든 물질이 자성을 가지는 최대온도'가 밝혀짐에 따라
퀴리온도를 훨씬 넘는 지구 내부에서는 자석이 존재할 수 없다는것이 밝혀졌고.
다시 지구 자기장 연구는 미궁에 빠졌다.
그러나 1950년 경 '앨 새서'경이 다이나모 이론을 주장하기 시작한다.
이는 유체로 이루어져 활발한 대류가 가능한 외핵에 의하여 자기장이 형성되었다는 것이다.
지구에 있는 자성 광물들에 의해 원래 형성되어 있던 자기장들은 외핵이 아니었다면 .대기처럼 불규칙하게 퍼져있어야 했을 것이다.
그러나 고온의 철물질인 외핵이 대류함에 따라 유도 전류(흐르는 방향의 반대방향으로 흐르려 하는 전류 성질)이 형성되었고. 이전류로 다시 반대방향으로 전류가 계속 형성된다.
대류를 멈추지않는 외핵때문에 현재의 자기장까지 유지될수 있던 것이다.
이는 현재 사용되는 발전기 다이나모와 그 원리가 비슷하여 다이나모이론이라고 한다.
태양풍에 의해 불어온 양성자와 전자는 지구 자기장에 잡히게 되어
밴앨런대 라고 하는 띠를 형성하여 지구 주위를 도넛모양으로 감싸
안쪽의 내대에는 무거운 양성자가 바깥의 외대에는 가벼운 전자가 모이게 되었다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.
현재의 지구자기장을 설명하는데는 다이나모 이론이 가장 유력하다. 다이나모 이론은 지구의 핵이 회전하며 이때 생긴 유도전류와 자기장의 상호작용으로 발생한다는 이론이다.
지구의 자기장도 이와 같은 원리로 형성된다.
외핵은 철, 니켈 등의 전도성 금속이 녹아있는 것이다. 이때 지구 자전에 의해 코리올리힘을 받아 회전하는 외핵은 위의 그림에서 회전판과 같은 역할을 한다. 지금으로부터 아주 오래전 지구에 가해진 자기장은 이 회전하는 외핵에 전자기 유도를 만들었다. 그 결과 외핵에 전류가 흐르고, 이 전류는 다시 자기장을 만든다. 이 자기장은 외핵에 다시 전류가 흐르게 하고, 이는 다시 자기장을 만들고... 를 반복하게 된다. 그러고 지구 외핵에 전류를 불어넣은 자기장이 사라지자, 지구는 다이나모 효과로 유지되는 자기장만이 남아 지구자기장을 만드는 것이다.
이것은 설이지 정확한 이론은 아닙니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
지구의 자기장은 지구의 액체 외부 핵인 외부 코어의 운동에 의해 생성됩니다. 외부 코어는 액체 철과 니켈로 이루어진 높은 온도와 압력의 영역으로, 지구의 중심에서 약 3,000km에서 5,000km의 깊이에 위치하고 있습니다. 외부 코어에서의 액체 금속의 대류와 회전이 지구의 자기장을 생성하는 원인이 됩니다.
지구의 자기장은 많은 영향을 끼칩니다. 여기에는 다음과 같은 내용들이 포함됩니다:
지구를 지켜주는 보호막: 지구의 자기장은 태양 햇볕에서 나오는 태양풍과 고에너지 입자들을 차단하여 지구의 표면을 보호합니다. 이를 통해 지구의 대기와 지표가 태양으로부터의 손상을 최소화하고 생명체에게 안전한 환경을 제공합니다.
지구의 방위석: 지구의 자기장은 나침반과 같은 자기 감지 장치가 작동하는 기초를 제공합니다. 이를 통해 동물들이 자신의 위치를 파악하고, 항로를 찾고, 날씨 변화를 예측하는 등의 생존에 중요한 역할을 수행합니다.
공간 날씨 영향: 태양풍과 태양에서 나온 고에너지 입자들이 지구의 자기장과 상호 작용하면서 공간 날씨가 발생합니다. 이는 인공위성, 우주선, 전기 전달 시스템 등의 우주 기술과 통신, 전력 공급, 항공 및 우주 여행에 영향을 미칠 수 있습니다.
지구의 지질 기록: 지구의 자기장은 지질 기록에 남아 있는 자기적 방향의 변화를 통해 지질 연구에 도움을 줍니다. 지구의 자기장은 지구의 자전 속도와 자전축의 변동, 지질 시대와 지질 시간의 연대를 추정하는 데 사용될 수 있습니다.
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
지구자기장은 지구의 내부의 원인에 의해 나타나는 자기장으로서, 지표면으로부터 상당히 먼 우주공간까지 뻗쳐있다.
지구표면에서의 자기장의 크기는 매우 작아 약 20에서 80 마이크로 테슬라, 즉 0.20에서 0.80 가우스의 값을 가지는데, 이는 보통 초등학교 교재로 쓰이는 말굽자석이나 막대자석이 만드는 자기장의 수백분의 1에 불과하다. 지구자기장의 주된 원인은 지구 내부의 액체로 이루어진 이온 핵심(코어)의 회전 때문으로 알려져 있는데, 이렇게 액체의 철 이온 핵심이 움직여 자기장이 생성되는 것을 설명하는 이론을 다이너모 이론이라 한다. 이런 이유로 지구자기장은 균일하게 자기화된 공 모양의 자석이 만드는 자기장과 비슷한 양상을 보이는데, 이는 지구내부에 막대자석이 길게 뻗어 있는 상황과 비교될 수 있다.
안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.
지구 자기장은 지구 안쪽에서 발생하는 대기권과 함께 존재하는 대기권 외부의 자기장으로, 지구를 둘러싸고 있는 자기적인 신경망입니다. 이 자기장은 지구의 중심부에서 생성되는 플라즈마 흐름에 의해 생성됩니다. 지구의 중심부는 액체 철과 니켈로 이루어진 외부 액체 코어와 내부 고체 코어로 구성되어 있습니다. 외부 액체 코어와 내부 고체 코어 사이의 열전도로 인해 생기는 열로 인해 외부 액체 코어는 회전하면서 전기적인 흐름을 만듭니다. 이 전기적인 흐름으로 인해 자기장이 발생하게 됩니다.
지구 자기장은 태양풍과 같은 외부 우주 활동으로부터 지구를 보호하고 있습니다. 태양에서 발생하는 많은 양의 입자들이 지구로 향하면서, 이 자기장은 이들 입자를 방해하여 대기권으로의 침투를 막아주고, 지구 표면에 대량의 입자가 쏟아질 경우 지구 표면에 큰 영향을 끼치는 활동성 자기장을 억제합니다. 또한, 지구 자기장은 지구 상의 나침반과 GPS 시스템 등과 같은 전자기 기술의 정확도와 안정성에도 영향을 미칩니다.
하지만 최근 연구에서는 지구 자기장이 약화되는 현상이 관측되고 있습니다. 이러한 약화는 극지방에서 가속화되고 있으며, 이로 인해 극권 지역에서 광학 현상과 함께 통신과 전력망 등의 인프라에 영향을 끼치고 있습니다. 이러한 현상은 지구의 과거 기록에서도 확인될 수 있으며, 이에 대한 연구와 예측이 중요한 과제로 대두되고 있습니다.
안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.
지구의 자기장은 지구의 외부와 내부 간의 상호작용에 의해 발생하며, 지구의 액체 외부 핵의 회전과 이동, 지구의 로렌츠 감속, 흐름이 있는 운동하는 전하, 지구의 자전 등이 결합하여 형성됩니다. 이를 통해 나침반의 방향을 결정하고, 우주로부터 오는 고에너지 입자들을 차단하고 지구 표면을 보호하는 역할을 합니다. 또한 지구의 기후와 날씨에도 영향을 미치며, 오로라와 같은 현상을 일으킵니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.
지구의 자기장은 지구 내부에서 생성되는 지구 자기장과 외부에서 오는 태양풍 등의 자기장이 결합된 지구 자기권으로 구성됩니다.
지구 내부에서는, 지구의 액체 상태인 외부핵과 고체 상태인 내부핵 사이에서 회전하면서 생성되는 지구의 회전 운동으로 인한 대류 전류가 발생합니다. 이 대류 전류는 지구의 자기장을 생성하는데 중요한 역할을 합니다. 지구 내부에서 생성된 자기장은 지구 주변 공간에서 우주 활동으로부터 지구를 보호하고, 지구 상에 존재하는 생명체들이 지구의 자기장을 이용하여 방사선 등으로부터 보호하는 역할을 합니다.
또한, 태양에서 발생한 태양풍 등의 자기장과 지구 자기장이 상호작용하면서 광학 현상인 오로라 현상을 일으키기도 합니다.
안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
지구의 자기장은 지구의 핵에서 생성되는 지구 자기장과 태양풍에서 생성되는 극성 자기장으로 나눌 수 있습니다.
지구의 자기장은 지구의 핵에서 생성되는 지구 자기장과 지구 표면에서 발생하는 전류로 인해 생성됩니다. 지구의 핵은 약 5,500℃의 높은 온도와 높은 압력으로 인해 액체 상태를 유지하고 있으며, 핵 주변에는 약 3,000km에 이르는 외부 코어가 존재합니다. 이 외부 코어에서는 액체처럼 움직이는 전도성 물질이 존재하고, 이 전도성 물질이 운동하면서 전기가 생성되고 이러한 전기가 자기장을 생성합니다.
태양풍에서 생성되는 극성 자기장은 태양에서 방출되는 태양풍과 지구 자기장이 상호작용하면서 발생합니다. 태양풍은 지구의 자기장과 상호작용하면서 지구의 자기장을 왜곡시키고, 이로 인해 지구 자기장의 북극과 남극에서 빛나는 오로라가 발생하기도 합니다.
지구 자기장은 우리가 일상생활에서 느끼기 힘든 영향을 미치지만, 우주선과 위성 등의 우주 기기를 보호하고 지구 상층 대기를 지키는 역할을 합니다. 또한 지구의 자기장이 없으면 우주로부터 발생하는 고에너지 입자들이 지구 표면으로 직접 충돌하여 전자기기나 통신 등에 영향을 미치게 됩니다.
지구의 자기장은 지구의 외부를 둘러싸고 있는 지구 자기권에서 발생합니다. 이 자기권은 지구 주변에 있는 태양풍과 같은 고에너지 입자들로부터 지구를 보호하고, 우리가 살고 있는 행성 생명체들의 삶을 유지하는 역할을 합니다.
지구 자기장은 지구의 중심을 둘러싸고 있는 액체 상태인 외부 코어에서 생성됩니다. 지구의 외부 코어는 약 2,900 km에서 5,100 km 사이의 거리에 위치하며, 주로 철과 니켈로 이루어져 있습니다. 이러한 금속성 물질은 지구의 회전과 함께 회전하면서, 자기장을 발생시키는 전기적인 효과를 만듭니다.
지구의 자기장은 우리의 일상생활에 많은 영향을 미칩니다. 예를 들어, 지구 자기장은 지구 주변의 고에너지 입자들을 차단하여, 우리가 라디오나 TV를 시청하는 등의 통신 기술을 가능하게 합니다. 또한, 지구 자기장은 지구의 자전 축의 방향이 변화할 때마다 지구의 자기장의 극성이 바뀌는 지구 자기장의 역전 현상을 일으킵니다. 이는 지구의 지질학적 기록에서 발견할 수 있으며, 이러한 역전 현상은 생물 다양성에도 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과도 있습니다.
안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.
지구의 자기장은 해로운 태양풍과 우주 방사선으로부터 지구의 생명체를 보호하고 있는 아주 중요한 장치입니다.
지구의 자기장을 설명은 '다이나모이론'으로 설명 됩니다.지구 외핵은 철과 니켈 등으로 구성된 유체로서, 내부의 온도 차이 등에 따른 대류로 인하여 끊임없이 움직이게 된다. 따라서 마치 발전기가 전기를 생산하듯이 유도전류가 만들어지고, 이로 인하여 지구의 회전축을 따라 지구자기장이 형성된다는 이론이다.
도움이 되셨나요.
감사합니다.
