Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen:

| Senaste Veckans fråga | Alla Veckans frågor | ämnen |

9 frågor / svar hittades

Fråga:
Vad skulle ske om det inte fanns någon geomagnetism?
/Camilla  K,  Sundlergymnasiet,  VÃ¥rgÃ¥rda 1998-02-19
Svar:
Den viktigaste med jordens magnetfält för oss människor är att den
hindrar den s k solvinden att nå jordytan. Solvinden består
av laddade partiklar som sänds ut från solen. När de kommer in i
det jordmagnetiska fältet så avböjs de och kommer normalt inte ner till
atmosfären.


Fundera Skulle vi se något norrsken om det inte fanns ett jordmagnetiskt fält?
/GO 1998-03-01



Fråga:
Hej! Jag har en elev som frågade mig härom dagen angående magnetism. Jag hade pratat om skillnaden mellan en vanlig järnbit och en magnet och påstått att alla magneter förr eller senare går mot en kaotisk struktur och därför förlorar sina magnetiska egenskaper. Sedan pratade vi om jordens magnetfält och orsakerna till det. Jag berättade om jordens flytande järnkärna och att de magnetiska polerna genom tiderna har rört på sig. Frågan jag fick var: Är även jordens magnetfält i avtagande? Om alla andra magneter blir sämre med tiden, borde inte även jordens inre gå mot kaos? Jag har aldrig hört talas om att jordens magnetfält skulle minska - har ni gjort det? Om inte - vilka krafter är det som vidmakthåller det? Jag är hemskt tacksam för svar.
/Magnus  G,  Viksjöskolan,  Järfälla 1998-09-28
Svar:
Järn är ett så kallat ferromagnetiskt material. Inom små områden (domäner)
är
järnet starkt magnetiserat. I vanligt järn är magnetiseringsriktningen
för de olika domänerna sådan, att energin i det yttre magnetfältet
minimeras. När vi gör en magnet tvingar vi, med ett yttre magnetfält,
domänerna att inta en systematisk riktning, naturligtvis ett högre
energitillstånd. Eftersom naturen strävar mot lägre energitillstånd,
är det troligt att magnetiseringen så småningom upphör. Tidsskalan är nog
lång vid rumstemperatur. Magnetit (Fe3O4), som är
ferromagnetiskt, har behållit sin magnetisering i hundratals miljoner år
gamla bergarter.


Järnet i jordens inre är inte ferromagnetiskt, temperaturen är alldeles
för hög där (över den s.k. Curie-punkten 768oC, Curie_temperature). Jordens magnetfält beror snarast på, att det inre är elektriskt ledande. Elektriska strömmar i kärnan ger upphov till magnetfältet, som
varierar med tiden, beroende på konvektionsströmmarna i manteln. Sydpol
och nordpol kastas om flera gånger på en miljon år.
/KS/lpe 2000-10-23



Fråga:
Hej!
Hur är det med begreppen magnetiska syd-resp nordpolen.
I vissa böcker står det att det är den magnetiska nordpolen
som ligger intill den geografiska nordpolen i andra står
det att det är den magnetiska sydpolen som ligger intill
den geografiska nordpolen. Hur är det egentligen? Vilken
källa ska man lita på?
Hälsningar Eva
/eva  l,  hällaryd,  karlshamn 2000-10-15
Svar:
Såsom vi har definierat de magnetiska polerna, är den norra magnetiska
polen faktiskt en magnetisk sydpol.
/KS 2002-10-02


Fungerar gamla bildskärmar olika på norra och södra halvklotet?

Fråga:
Hej! Jag har läst att gamla bildskärmar (de stora i glas med strålar i) fungerar olika på norra och södra halvklotet. Är det sant? Är det verkligen så att man tillverkar/tillverkade bildskärmar för användning på ett specifikt halvklot?

Varför? Är/Var det så med flera apparater?
/Sven  G,  Eslöv 2007-12-28
Svar:
Hej Sven! Ja, man roterar kontakten på videokabeln så att bilden blir rättvänd :-)!

Nej, jag skojar. Problemet är mer komplicerat än så. Apple support säger följande:


Variations in the earth's magnetic field can affect a monitor's performance, especially if it is moved from one hemisphere to the other.

Monitors based on cathode-ray tube (CRT) technology, including those found in iMac computers, use precisely controlled magnetic fields to direct the flow of electrons to the red, green, and blue light emitting phosphors on the monitor. The earth's magnetic field varies in intensity throughout the world, which can affect the path of this electron beam. During manufacturing, CRT-based monitors are aligned in special areas called helmholtz cages that simulate the magnetic field the monitor is being aligned for. Monitors are typically aligned for the Northern Hemisphere or the Southern Hemisphere, and sometimes for the equatorial region.

A CRT-based monitor purchased in the Northern Hemisphere may not perform correctly if it is moved to the Southern Hemisphere. The reverse is also true because the earth's magnetic fields are not the same in each hemisphere. A monitor moved to another hemisphere may encounter color purity problems that cannot be adjusted out. It is technically possible to realign a monitor to work in a different hemisphere, but the skills and specialized equipment required make it prohibitively expensive for most purposes.

Liquid crystal displays, such as the Apple Cinema Display and the display of an iBook computer, are not affected by the earth's magnetic fields, and can be moved between the Northern and Southern Hemispheres.


Det är alltså det varierande jordmagnetiska fältet som orsakar problemet. Förutom en komponent längs jordytan från söder till norr (ja, faktiskt eftersom den norra magnetiska polen faktiskt definierats som en sydpol) finns en vertikal komponent som på norra halklotet går neråt och på södra halvklotet uppåt. Denna vertikalkomponent kommer att orsaka en förskjutning i sidled som är olika på de två halvkloten och kan tänkas orsaka att elektronstrålarna inte träffar där de skall på skärmen.

Vad som är lite förvånande är att det verkar inte vara något problem med den horisontella komponenten av det jordmagnetska fältet. Denna borde orsaka problem när man vrider skärmen i horisontalplanet. Jag har räknat lite på detta och experimenterat med vår TV, se nedan.

Problemet är emellertid övergående eftersom moderna platta skärmar (LCD- eller plasma-skärmar) inte har någon elektronstråle som kan avlänkas.

Se länk 1 för mer om effekten och Cathode_ray_tube för mer om hur bildskärmar fungerar. Länk 2 beskriver experiment med magneter, men var försktig eftersom alltför starka magneter kan förstöra bildskärmen! Länk 2 beskriver (tyvärr är det radio, så man ser ingenting) även vad som händer när man vänder TVn upp och ner.

Teori och experiment

Låt oss för de mer avancerade försöka beräkna hur mycket en elektron i ett TV-rör påverkas av det jordmagnetiska fältet.

En elektron (laddning e, massa m) rör sig i en cirkelbana med radien r i ett homogent magnetfält av styrkan B tesla. Man får om man sätter kraften från magnetfältet lika med centripetalkraften:

Bev = mv2/r

dvs

r = mv/(Be)

Elektronens hastighet v kan beräknas från

mv2/2 = Ve

dvs

v = sqrt(2Ve/m)

där V är accelerationsspänningen, typiskt 20 kV. Jordmagnetiska fältet varierar, se Earth's_magnetic_field, men låt oss räkna med en horisontalkomponent på 10 mikrotesla. Vi får

r = mv/(Be) = msqrt(2Ve/m)/(Be) = sqrt(2Vm/e)/B

Med insatta värden blir radien

r = sqrt[2200009.11 10-31/(1.60 10-19)]/(10 10-6) = 47.7 m

På 50 cm (rimligt avstånd mellan elektronkanonen och skärmen i en TV) blir då avvikelsen pga magnetfältet 0.5/48 radianer eller

(0.5/48) 0.5 = 0.0052 m = 5.2 mm

Avlänkningen är alltså betydande jämfört med storleken på de fluoriscerade punkterna. Det som gör att de flesta skärmar ändå fungerar när man roterar dem är att alla elektroner påverkas lika av det homogena jordmagnetiska fältet. Man får alltså bara en liten förskjutning av bilden i höjdled.

Jag kollade upp detta på min egen TV som står på ett roterande bord. Jag satte upp en bit maskeringstejp på en skarp linje på en testbild. När man roterar TVn så flyttas bilden ett par mm i höjdled (uppåt om man vrider TVn så att elektronstrålen först går N-S och sedan Ö-V, se fråga [12632] och bilden nedan men glöm inte att strömriktningen är omvänd eftersom elektronerna är negativt laddade). Med tanke på de grova uppskattningarna av TVns storlek och jordmagnetiska fältet, tycker jag att det är en hygglig överensstämmelse mellan teori och experiment.

Jag kan inte komma på någon annan apparat som påverkas av det jordmagnetiska fältet.

Se The Naked Scientists för fler intressanta vardagsfysiksexperiment.

Question Image

Länkar: http://www.madsci.org/cgi-bin/cgiwrap/www/circR?/posts/archives/2005-06/1119132808.Ph.r.html  |  http://www.thenakedscientists.com/HTML/content/kitchenscience/exp/magnets-and-tvs/
/Peter E 2007-12-28


Polaritet hos det jordmagnetiska fältet

Fråga:
Hej! I tidningen har det stått att jordens magnetpoler har bytt plats med varandra några gånger och att det snart är dags för det igen. Det har också sagts att under skiftet når bl.a. solvinden då ner till marken mer än idag, vilket blir skadligt för det biologiska livet. (Polomkastningarna nämns även i en del läroböcker.)

Frågor: Hur lång tid tar polomkastningarna? Upphör magnetismen under polförflyttningen, så att jorden då saknar magnetfält? Om inte: Innebär det att under vissa tider finns magnetpolerna vid ekvatorn så att ett "ekvatorial(norr-)sken" blir synligt? Vet man vad som orsakar omkastningarna?
/Thomas  Ã,  Arlandagynmnasiet,  Märsta 2008-11-20
Svar:
Thomas!

Lätta frågor att svara på: det vet vi helt enkelt inte!

Det finns starka geologiska bevis att polariteten hos jordmagnetiska fältet har ändrats oregelbundet med en medelperiod på c:a en miljon år, se nedanstående figur som visar fältriktningen (magnetiseringen hos nybildade bergarter) under de senaste 160 miljoner åren. Eftersom omvändningen sker snabbt (storleksordningen tusen år, kanske mycket snabbare) så vet man inte hur det sker - vi har ännu inte kunnat mäta en reversering med moderna instrument. I princip skulle polerna kunna vandra så långt att de byter plats eller så kan fältet mellan två olika riktningar vara ett kvadrupolfält.

Nej, man vet inte vad som orsakar omkastningarna. Man tror att det orsakas av kaotiska strömmar av flytande järn i jordens yttre kärna. Solens magnetfält flippar också, men inte kaotiskt som det jordmagnetiska fältet utan med en ganska konstant elvaårsperiod.

Det är möjligt att den kosmiska strålningen och partikelstrålningen från solen kan bli högre vid en reversion, men vi har även en atmosfär som skydd. Det finns inga indikationer på att tidigare reversioner skulle ha påverkat livet, t.ex. med massutdöenden (se Extinction_event).

Se Earth's_magnetic_field för mer om jordens magnetfält och Geomagnetic_reversal om omkastningarna av fältet.

Question Image

/Peter E 2008-11-20


Pol-omkastning

Fråga:
Hej! Det sägs att var 200 000 år byter Nordpolen och Sydpolen plats med varandra och att det har hänt förut. Men den senaste gången har det fördröjt så det har alltså inte hänt på 780 000 år. Jag sökte lite granna på google om det här och att det stod att det kommer hända år 2012. Själv tror jag inte på 2012 att det är jordens undergång mer än att planeterna kommer stå på en linje just den dagen.
/Evelina  A,  2010-12-08
Svar:
Evelina! Det är korrekt att den senaste reverseringen var för 780000 år sedan, se Geomagnetic_reversal. Som framgår av figuren i fråga [15882] är emellertid reverseringarna mycket oregelbundna. Om man tittar på hur jordmagnetiska fältstyrkan varierat sedan den senaste reverseringen (kurvan till höger i figuren nedan från Wikimedia Commons) blir man inte mycket klokare vad gäller att förutspå nästa reversering - fältstyrkan varierar helt enkelt helt slumpmässigt.

Vad skulle hända om fältet reverserade? Vi citerar från Wikipediaartikeln ovan:

Because the magnetic field has never been observed to reverse by humans with instrumentation, and the mechanism of field generation is not well understood, it is difficult to say what the characteristics of the magnetic field might be leading up to such a reversal.

Some speculate that a greatly diminished magnetic field during a reversal period will expose the surface of the Earth to a substantial and potentially damaging increase in cosmic radiation. However, Homo erectus and their ancestors certainly survived many previous reversals.

Det skulle alltså antagligen inte hända så mycket mer än att kompasserna skulle få fnatt och orienterarna springa vilse!

Se länk 1 för en utmärkt artikel om pol-omkastningar av Göran Frankel.

Question Image

Länkar: https://www.forskning.se/2020/01/09/nar-nordpolen-blir-sydpol/
/Peter E 2010-12-08


Varför har vi så kalla vintrar trots global uppvärmning?

Fråga:
Hej jag läser med stor nyfikenhet om allt på er sida om varför klimatet är knasigt. Det finns så många bra teorier och frågor och svar men något jag märkt är att man tar inte upp frågan om varför det har varit +10 hela december i Arktis och -20 till -30 grader hos oss i Norden.

Jag har en fundering som knyter samman flera expertområden, kemi, fysik och kanske till och med övernaturliga krafter eller snarare sånt som vi valt att kalla så.
Kan det ökande användandet av mobiler, radarteknik, elförbrukning, alltså all typ av strålning och radiovågor (elektromagnetiskt) skapa en förvillande effekt på polerna exempelvis som man kan störa kompasser eller annan känslig utrustning och på så vis rubba polerna.

Det skulle ju förklara det fenomen som vi NU upplever.
Jag har sett karta över elktromagnetiska fält över Europa och det har ökat dramatiskt senaste årtiondet. (det är det sista årtiondet vi upplevt mest klimatförändringar)
Om man kunde göra ett test på en miniatyr-jordglob med två poler likt Nord å Sydpolen med samma frekventa laddning som de har och sätta den i rotation likt jorden bana runt solen och sen skapa samma strålbeskjutning och elektromagnetiska fält som vi har i Europa i samma skala och se vad som händer.
Kommer polerna flyttas och jordgloben studsar iväg ur sin bana? Är det detta som håller på att hända? Det finns ju de som hävdar att detta händer.

Hur lång tid skulle det ta innan vi åker ur banan och dör därför att det inte går att leva under de förhållanden som då uppstår? Ja, inte lång tid, 2 år kanske? och när ändå det är sagt så ska ju jorden gå under 2012 12 12.
Ja det låter extremt och oproffsigt men är kanske således inte helt omöjligt.

Det är ju inte bara Europa som ökar sina elektrofält och strålning, USA och Asien är också samma bantiter isåfall. Med det ökar också riskerna om det finns något som stödjer min teori.

Om sen man tar denna strålning vi har naturligt, både från solen och från marken och lägger till i detta så blir det ju ganska mycket till slut.

Jag tror vi skapar tillräckligt mycket energi på jorden för att flytta en, eller bägge polerna ur sitt läge och det tror jag har hänt under de 2 sista åren. Då tror jag resultatet blir att polarisen smälter och vi kastar ut oss själva ur jordevarvet till slut.

Finns det andra likatänkande eller kanske vetenskapsmän att få kontakt med? (Har 100 funderingar kring detta).
Eller har jag fullständigt fel? Isåfall vill jag motbevisas.
/Anders  N,  Skillingsfors 2010-12-24
Svar:
Anders! För det första måste vi skilja på klimat och väder. Väder beskriver temperatur, nederbörd och andra egenskaper hos atmosfären just nu eller under en kortare period. Klimat är det genomsnittliga vädret i ett visst område och hur det varierar under flera tiotals år.

Global uppvärmning innebär att medelvärdet av temperaturen över hela jorden ökar, dvs är ett mått på den totala energibalansen av instrålning/utstrålning. Nedanstående figur ofta kallad hockey-klubban (från NASA) visar den globala årsmedeltemperaturen från 1880 till 2009. Att medeltemperaturen har stigit med c:a 0.7o går knappast att förneka, men man kan diskutera vad höjningen beror på. De flesta tror att höjningen framför allt beror på den av oss orsakade ökningen av växthusgasen CO2 i atmosfären (se figuren i fråga [8254]).

Orsaken till det kalla vädret här hos oss vintern 2009-10 och i november-december 2010 är den nordatlantiska oscillationen (NAO, Nordatlantiska_oscillationen, North_Atlantic_oscillation), som är en naturlig svängning i atmosfären över nordatlanten. Den är lite besläktad (men inte helt analog) med El Nino (ENSO)som påverkar vädret på södra halvklotet.

Skillnader i klimatet från år till år i det nordatlantiska området beror på små fluktuationer i tryckskillnaden mellan det halvpermanenta Islandslågtrycket och det halvpermanenta Azoriska högtrycket. Tryckskillnaden kontrollerar styrkan och riktningen hos västvindarna och lågtrycken över nordatlanten. Vintern 2009-10 och november-december 2010 har västvindarna tagit en mer sydlig bana, vilket i Norden orsakat kallt (högtrycks)väder med nordliga vindar.

Se vidare länk 1 nedan.

Jag tror inte att människans genererande av strålning påverkar vädret. För de första måste vi skilja på de magnetiska polerna och rotationsaxeln. De magnetiska polerna (Earth's_magnetic_field) vandrar omkring lite grann (några 10-tals km), men rotationsaxeln är mycket stabil. Orsaken till variationerna i jordens magnetfält ligger i den flytande järnkärnan i jordens centrum, och är inte orsakad av våra aktiviteter. Den lilla ändring i magnetfältet som förekommer har ingen påverkan på klimatet. Se fråga [17557] för en diskussion om stabiliteten hos jordens magnetfält.

Att jorden skulle slungas ur sin bana av ändring i elektromagnetiska fält är helt omöjligt från bevarandet av rörelsemängden. Det behövs en extern kraft för detta - t.ex. en stor planet som kommer nära jorden.

Ja, du har fel i ditt domedagsscenario. Att jorden skulle slungas ur sin bana och att våra svaga elektromagnetiska fält skulle påverka jordmagnetiska fältet är helt omöjligt. Likatänkande vetenskapsmän finns knappast: de som hyser åsikter som strider mot etablerade fysikaliska lagar är knappast vetenskapmän. De sysslar med ovetenskap eller pseudovetenskap.

Det är inte så i naturvetenskap att alla åsikter och teorier har samma värde. Naturvetenskap är inte demokrati! De teorier som stämmer med observationer och innefattar minst godtyckliga antaganden är de som accepteras. Se fråga [14237] för mer om vetenskaplig metod
kontra pseudovetenskap.

Question Image

Länkar: http://www.smhi.se/forskning/kallt-i-sverige-men-varmt-globalt-1.13949  |  http://nymag.com/daily/intelligencer/2017/07/climate-change-earth-too-hot-for-humans-annotated.html
/Peter E 2010-12-25


Hur uppstod Jordens magnetfält från första början?

Fråga:
Hej! Jag håller på med mitt projektarbete som involverar Jordens magnetfält. Jag förstår hur magnetfält kan upprätthållas men vad jag där i mot inte kan förstå är hur Jordens magnetfält uppstod från första början så att det kunde därefter upprätthållas. Min fråga är då hur uppstod Jordens magnetfält från första början?
Tack i förhand!
/Simon  P,  Rönneskolan,  Ängelholm 2012-09-17
Svar:
Simon! Om jag visste det skulle jag skriva en artikel om det och bli världsberömd :-).

Det är inte så lätt att förstå hur det globala magnetfältet uppstått. Om vi börjar med att titta på de övriga jordlika planeterna i solsystemet så har, förutom jorden, Merkurius ett magnetfält, medan Venus och Mars saknar globalt magnetfält, se Planetary Fact Sheets.

För att ett magnetfält skall uppstå i en planet krävs dels en flytande, ledande kärna och en mekanism som för in energi i systemet. Energin ger upphov till temperaturskillnader som ger konvektion (strömning).

Jorden har en kärna som huvudsakligen innehåller järn. På grund av den höga temperaturen (orsakad av radioaktivt sönderfall i jordens inre, se fråga [13938]) är den yttre delen av kärnan flytande, medan det höga trycket längre in gör den inre järnkärnan fast. Konvektion i den yttre flytande järnkärnan skapar magnetfältet. Konvektionen orsakas av temperaturskillnader och corioliskraften ([3160]) som orsakas av jordens rotation.

Hur magnetfältet skapades har man bara en kvalitativ kunskap om. Ett ökande magnetfält borde inducera ett elektriskt fält som i sin tur ger en elektrisk ström. Denna ström är enligt Lenz lag (fråga [11791]) riktad så att ändringen i magnetfältet motverkas. Konvektionen kommer emellertid att få det "infrysta" magnetfältet att flytta på sig, vilket gör att fältet kan öka trots motståndet pga Lenz lag. Denna process skulle kunna fortsätta obegränsat om inte det ökande magnetfältet bromsade upp vätskans rörelse. Man får alltså ett relativt stabilt jämviktsläge.

Hur kan man då förstå förekomsten/avsaknaden av magnetfält hos de ovan nämnda planeterna?

Venus är på många sätt mycket lik jorden, så man borde vänta sig en flytande järnkärna och ett magnetfält. Skillnaden är att Venus roterar mycket långsamt (Planetary Fact Sheets), vilket gör att konvektionen inte påverkas av någon corioliskraft.

Mars är betydligt mindre än jorden, så avsvalningen har gått längre. Mars saknar därför en flytande järnkärna, och därmed magnetfält.

Att Merkurius har ett magnetfält kan tyckas konstigt eftersom den dels är mindre än Mars och dels för att den roterar mycket långsamt. Det som gör att Merkurius kan ha en flytande järnkärna är att den har en mycket excentrisk bana och befinner sig nära solen. Gravitationskraften "knådar" då Merkurius så att innertemperaturen kan bli tillräckligt hög. Detta är helt analogt med jupitermånen Io, se [2571].

Se vidare Earth's_magnetic_field och Dynamo_theory.
/Peter E 2012-09-17


Vad skulle hända om jordens inre stelnade och blev hård?

Fråga:
Vad skulle hända om jordens inre stelnade och blev hård?
/Mary  D,  Skälltorpskolan,  Hisings/backa 2014-01-27
Svar:
Mary! Se fråga [17056] och [17484] varför jordens inre är varmt och flytande. Temeraturen är 1000-7000 K beroende på djup, se nedanstående figur från Geothermal_gradient.

Det omedelbara som skulle ske om jordens inre stelnade är att vi inte skulle få några jordbävningar eller vulkanutbrott. Det är kanske bra, men värre är att jordens magnetfält (fråga [18768]) skulle försvinna.

Förutom att kompasser skulle bli förvirrade så skulle avsaknad av magnetfält göra att vi inte har något skydd för partikelstrålning från solen, se Solvind. Detta osakar en ökad nivå av joniserande strålning och en gradvis uttunning av atmosfären.

Om jorden inre stelnar kommer även kontinentaldriften att upphöra. Denna har en stabiliserande verkan på klimatet genom att hålla koldioxidhalten i atmosfären på en låg nivå, se fråga [17321]. Utan kontinentaldrift skulle jorden kunna råka ut för en extrem växthuseffekt som planeten Venus med medeltemperatur på uppemot 500oC.

Nu är dessa effekter ingenting att oroa sig för eftersom jordens inre kommer att fortsätta att vara flytande under hundratals miljoner år framåt.

Question Image

/Peter E 2014-01-27


| Senaste Veckans fråga | Alla Veckans frågor | ämnen |

** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
Länkar till externa sidor kan inte garanteras bibehålla informationen som fanns vid tillfället när frågan besvarades.

Creative Commons License

Denna sida frÃ¥n NRCF är licensierad under Creative Commons: Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar