Như các bạn đã biết, Trái Đất của chúng ta cũng giống như một nam châm khổng lồ vậy. Nhưng các bạn biết và hiều được bao nhiêu về chiếc nam châm khổng lồ này của chúng ta? Các bạn có biết từ trường Trái Đất thực chất rất quan trọng trong đời sống của chúng ta không? Nó chính là một trong những lí do làm cho Trái Đất của chúng ta trở thành một hành tinh có sự sống. Hay các bạn có biết về những điều rất thú vị xung quanh lớp từ trường này không?Chuyên đề “Từ trường Trái Đất” do nhóm 2 thực hiện sẽ phần nào giải đáp các câu hỏi trên. Trong quá trình thực hiện, mặc dù đã rất cố gắng nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, chúng tôi mong nhận được sự đóng góp của các bạn để chuyên đề được hoàn thiện hơn. Trân trọng
TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN BỈNH KHIÊM LỚP 10L -oOo - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU Thực hiện: NHÓM Giáo viên: PHẠM THÙY DUNG Năm học: 2015 - 2016 Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN BỈNH KHIÊM LỚP 10L -oOo - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN: Trần Tuệ Thư – Nhóm trưởng Đinh Chí Nhân Nguyễn Thùy Dương Lê Hồng Mỹ Châu Lâm Anh Thư Nguyễn Nhựt Thành Huỳnh Bá Thái Hùng Huỳnh Minh Nhựt Trần Nguyễn Đức Thịnh 10 Nguyễn Quốc Thịnh Năm học 2015 – 2016 Trang Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm MỤC LỤC Lời nói đầu Trang 03 I TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT Trang 04 I.1 Từ trường Trái Đất gì? Trang 04 I.2 Sự phát Từ trường Trái Đất: Trang 05 I.3 Nguyên nhân Từ trường Trái Đất: Trang 06 I.4 Các từ cực Trái Đất Trang 07 II ĐỘ TỪ THIÊN Trang 08 III ĐỘ TỪ KHUYNH Trang 08 IV BÃO TỪ - Hệ Từ trường Trái Đất Trang 09 IV.1 Mô tả trình Trang 09 IV.2 Ảnh hưởng Bão từ Trang 09 V VAI TRÒ CỦA TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT Trang 12 VI NHỮNG ĐIỀU THÚ VỊ VỀ TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT Trang 13 VI.1 Bí ẩn Từ trường Trái Đất làm sáng tỏ Trang 13 VI.2 Phỏng vấn Tiến sỹ Lê Huy Minh Bão từ Trang 14 VI.3 Chuyện xảy từ trường TĐ đảo chiều? Trang 16 VI.4 Hơn tỷ năm trước, Trái Đất có từ trường mạnh Trang 19 VI.5 Từ trường Trái Đất bảo vệ phi hành gia Trang 20 VI.6 Từ trường Trái Đất nửa tuổi đời Trang 21 Quá trình thực Trang 22 Tài liệu tham khảo Trang 23 Năm học 2015 – 2016 Trang Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm Lời nói đầu Các bạn có thắc mắc, kim la bàn định hướng Bắc Nam rõ ràng cho dù bạn có quay hướng nữa? Các bạn có tự hỏi làm mà loài động vật xác định phương hướng mà di cư đến phía Nam để tránh rét quay lại phía Bắc vào mùa xuân cách chuẩn xác đến thế? Như bạn biết, Trái Đất giống nam châm khổng lồ Nhưng bạn biết hiều nam châm khổng lồ chúng ta? Các bạn có biết từ trường Trái Đất thực chất quan trọng đời sống không? Nó lí làm cho Trái Đất trở thành hành tinh có sống Hay bạn có biết điều thú vị xung quanh lớp từ trường không? Chuyên đề “Từ trường Trái Đất” nhóm thực phần giải đáp câu hỏi Trong trình thực hiện, cố gắng chắn không tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đóng góp bạn để chuyên đề hoàn thiện Trân trọng! Nhóm Năm học 2015 – 2016 Trang Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” I Nhóm TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT I.1 Từ trường Trái Đất gì? Từ trường Trái Đất (và từ trường bề mặt) coi lưỡng cực từ trường, với cực gần cực bắc địa lý cực gần cực nam địa lý Một đường thẳng tưởng tượng nối hai cực tạo thành góc khoảng 11,3° so với trục quay Trái Đất Quả đất NC khổng lồ từ trường yếu: B=0,5 Gauss= 0,00005 Tesla Hình dạng từ trường giống từ trường thỏi nam châm Từ trường từ bán cầu nam vào phía bán cầu bắc trái đất Hai nơi gọi cực từ Nó không trùng với cực nam cực bắc địa lý mà cách vài trăm số Trường từ Trái Đất, đường thẳng nối hai cực từ tạo thành góc 11,3° so với trục quay Trái Đất Năm học 2015 – 2016 Trang Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm I.2 Sự phát Từ trường Trái Đất: Năm 1600, nhà vật lí người Anh W Gilbert đưa giả thuyết Trái đất nam châm khổng lồ Ông làm cầu lớn sắt nhiễm từ, gọi "Trái đất tí hon" đặt từ cực địa cực Đưa la bàn lại gần trái đất tí hon ông thấy trừ hai cực, điểm cầu, kim la bàn hướng Nam Bắc Hiện chưa có giải thích chi tiết thỏa đáng nguồn gốc từ tính Trái Đất Năm 1940, số nhà vật lý đưa giả thuyết "Đinamô" để giải thích nguồn gốc từ trường trái đất Theo thuyết từ trường Trái đất chủ yếu hình thành từ dòng đối lưu chất lỏng trái đất độ sâu 3000 km Sự khác biệt nhiệt độ chất lỏng trái đất làm xuất dòng đối lưu Nếu nhân trái đất có một" từ trường nguyên thuỷ " dòng đối lưu có vai trò cuộn dây máy phát điện Dòng điện nhờ hình thành tạo từ trường cho trái đất Tuy nhiên thuyết số điểm chưa rõ ràng Trong trình hình thành từ trường trái đất, cần có "từ trường nguyên thuỷ", từ trường hình thành từ cách nào? Đây tồn chưa giải ngành khoa học Trái Đất Năm học 2015 – 2016 Trang Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm I.3 Nguyên nhân Từ trường Trái Đất: a) Thí nghiệm: - Từ trường Trái đất tạo chuyển động mạnh chất dẫn điện lỏng lòng đất khám phá nhà khoa học Pháp, đăng tải tờ Le Figaro ngày 12/3/2007 - Bằng cách tạo chuyển động mạnh dung dịch natri lỏng ống nghiệm, nhóm nhà nghiên cứu thuộc Trung tâm nghiên cứu khoa học Pháp (CNRS), Trung tâm nghiên cứu khoa học Trái đất môi trường (CEA) trường ĐH sư phạm Paris Lyon tạo từ trường Trái đất phòng thí nghiệm - Các nhà nghiên cứu nhận thấy từ trường tạo mang nhiều đặc điểm giống với từ trường tự nhiên Trái đất b) Kết luận: Từ trường trái đất tạo thành dòng đối lưu sắt (Fe) nóng lỏng bên lõi trái đất Ngoài chảy theo đường xoắn ốc trái đất quay Từ trường giống từ trường nam châm Nó hướng từ bán cầu nam hướng vào phía bán cầu bắc trái đất Hai vị trí gọi cực từ (cách vị trí địa lý cực vài trăm km) Năm học 2015 – 2016 Trang Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm I.4 Các từ cực Trái Đất: - Cực địa lý cực từ không trùng ngược - Trái Đất có cực địa từ, không trùng với cực địa lý + Cực từ Bắc có toạ độ 70° vĩ Bắc Và 96° kinh Tây, lãnh thổ Canada, cách cực Bắc địa lý 800 km + Cực từ Nam có toạ độ 73° vĩ Nam 156° kinh Đông vùng Nam cực, cách cực Nam địa lý 1000 km + Trục từ trường tạo với trục trái đất góc 11° - Cực từ có vị trí không ổn định đảo ngược theo chu kỳ Do đó, đồ địa từ cập nhật năm lần Năm học 2015 – 2016 Trang Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” II Nhóm ĐỘ TỪ THIÊN: - Độ từ thiên góc lệch kinh tuyến từ kinh tuyến địa lý - Kinh tuyến từ đường sức từ trái đất vẽ mặt đất - Kí hiệu là: D Ví dụ: Ở Vinh D= -0 độ 12 phút ; Cao Bằng: D=-0 độ 37 phút - Ở Việt Nam, độ từ thiên biến đổi từ –1⁰ Cao Bằng đến 0⁰ Đà Nẵng đạt +1⁰ Cà Mau III ĐỘ TỪ KHUYNH: - Độ từ khuynh góc hợp vector từ trường trái đất với mặt phẳng ngang Được đo la bàn từ khuynh - Độ từ khuynh cực max 90 độ - Kí hiệu: I Thí dụ: Cà Mau I=0; Quảng trị I=+18 độ 22 phút La bàn từ khuynh Năm học 2015 – 2016 Trang Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” IV Nhóm BÃO TỪ - Hệ Từ trường Trái Đất: IV.1 Mô tả trình: Các dòng hạt mang điện phóng từ Mặt Trời sinh từ trường, có độ lớn vào khoảng 6.10 -9 tesla Từ trường ép lên từ trường Trái Đất làm cho từ trường nơi bị ép tăng lên Khi từ trường Trái Đất tăng lên, từ thông biến thiên sinh dòng điện cảm ứng chống lại tăng từ trường Trái Đất (theo định luật Lenz) Dòng điện cảm ứng đạt cường độ hàng triệu ampe chuyển động vòng quanh Trái Đất gây từ trường lớn tác dụng lên từ trường Trái Đất Hiện tượng tiếp diễn làm cho từ trường Trái Đất liên tục biến thiên kim la bàn dao động mạnh Nếu hướng từ trường tầng điện ly hướng phía Bắc, giống hướng từ trường Trái Đất, bão địa từ lướt qua hành tinh Ngược lại, từ trường hướng phía Nam, ngược với hướng từ trường bảo vệ Trái Đất, bão địa từ mạnh ảnh hưởng trực tiếp tới Trái Đất Mặc dù khí Trái Đất chặn dòng hạt lượng cao đến từ Mặt Trời (gồm electron proton), song hạt làm xáo trộn từ trường hành tinh, cụ thể từ, gây rối loạn liên lạc vô tuyến hay chí gây điện Các vụ phun trào khí nhiễm điện từ Mặt Trời xếp theo cấp: C yếu, M trung bình, X mạnh Tùy theo cấp cao hay thấp mà ảnh hưởng lên từ trường Trái Đất gây bão từ nhiều hay Bão từ xếp theo cấp từ G1 đến G5, G5 cấp mạnh Theo nhiều nghiên cứu bão từ xuất nhiều mạnh hơn, điều cho thấy Mặt Trời vào thời kỳ hoạt động mạnh IV.2 Ảnh hưởng Bão từ: - Sức khỏe người - Kinh tế - Khoa học công nghệ vũ trụ - Các cực quang tuyệt đẹp Năm học 2015 – 2016 Trang 10 Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm IV.2.d) Ảnh hưởng Bão từ tạo nên Các cực quang tuyệt đẹp: Năm học 2015 – 2016 Trang 13 Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” V Nhóm VAI TRÒ CỦA TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT: Từ trường bao quanh trái đất tạo thành lớp từ Lớp từ có vai trò quan trọng Chúng giúp bảo vệ Trái Đất khỏi bão từ dội Mặt Trời Không bảo vệ sống Trái Đất, lớp từ bảo vệ phi hành gia mạo hiểm tính mạng nơi vũ trụ rộng lớn Những phi hành gia thám hiểm mặt trăng bảo vệ khỏi luồng phân tử điện từ mặt trời mặt trăng nằm từ trường trái đất khoảng ngày liên tiếp tháng Và nhờ có từ trường Trái Đất mà loài động vật định hướng rõ ràng phương hướng di cư Con người lợi dụng từ trường Trái Đất chế tạo la bàn để định hướng Nam- Bắc, phát minh quan trọng người Năm học 2015 – 2016 Trang 14 Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” VI Nhóm NHỮNG ĐIỀU THÚ VỊ VỀ TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT: VI.1 Bí ẩn Từ trường Trái Đất làm sáng tỏ: Từ trường Trái đất tạo chuyển động mạnh chất dẫn điện lỏng lòng đất khám phá nhà khoa học Pháp, đăng tải tờ Le Figaro ngày 12-3 Bằng cách tạo chuyển động mạnh dung dịch natri lỏng ống nghiệm, nhóm nhà nghiên cứu thuộc Trung tâm nghiên cứu khoa học Pháp (CNRS), Trung tâm nghiên cứu khoa học Trái đất môi trường (CEA) trường ĐH sư phạm Paris Lyon tạo từ trường Trái đất phòng thí nghiệm Các nhà nghiên cứu nhận thấy từ trường tạo mang nhiều đặc điểm giống với từ trường tự nhiên Trái đất Phần lớn vật chất thiên văn vũ trụ hành tinh, dải thiên hà có từ trường Các từ trường đóng vai trò quan trọng trình phát triển vật chất không gian Từ trường Trái đất quan trọng với sống hành tinh Nó bảo vệ chúng ta, giúp ta tránh tác động có hại tia vũ trụ gió Mặt trời Nếu từ trường, không ngừng bị vật chất độc hại công sống trì Trái đất Tìm hiểu cấu phát sinh từ trường Trái đất, hành tinh mục tiêu mà nhiều nhà khoa học giới theo đuổi Từ năm 1919, Joseph Larmor, nhà vật lý người Anh, đưa giả thuyết cho từ trường Mặt trời sinh chuyển động chất lỏng dẫn điện Giờ đây, giả thuyết ông nhà khoa học hậu sinh khẳng định Năm học 2015 – 2016 Trang 15 Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm VI.2 Phỏng vấn Tiến sỹ Lê Huy Minh Bão từ: - Bão mặt trời xảy nào, thưa ông? Bão mặt trời xảy nhiều lần xuất Hiện tượng bão từ tượng bão mặt trời hình thành Bão mặt trời nguyên nhân gây bão từ Khi có bùng nổ mặt trời xuất luồng tia mạnh Những luồng tia bay tới, tương tác với từ Trái đất gây tượng gọi bão từ Các nhà khoa học quan sát thường xuyên tượng bão từ từ Trái đất - Bão từ gây ảnh hưởng tới Trái đất? Nó gây ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống chúng ta, đặc hệ thống kĩ thuật Nó gây nhiều tượng bất thường Chẳng hạn có năm làm cho hệ thống truyền tải điện cao Canada bị hư hỏng nặng Bão từ khiến người ta tử vong đặc biệt người bị bệnh tim, mạch Khi bão từ mạnh, tùy vào trạng bệnh tật, người ta dễ bị đe dọa tính mạng Tuy nhiên, không nguy hiểm so với nhiều tượng tự nhiên khác Bão từ khiến người ta tử vong đặc biệt người bị bệnh tim, mạch Tuy nhiên, không nguy hiểm so với nhiều tượng tự nhiên khác Tiến sỹ Lê Huy Minh Phó viện trưởng Viện Vật lý địa cầu - Gần Việt Nam thường xuất đợt nắng nóng kéo dài Liệu điều có liên quan tới việc hoạt động mặt trời đạt cực đại không, thưa ông? Không Hai tượng hoàn toàn khác Hiện tượng thời tiết liên quan tới cường độ xạ chu kì quay mặt trời bão từ yếu tố khác Nói chung, tượng thời tiết nắng nóng khiến người ta khó chịu tượng bão từ Mức độ cảm nhận ảnh hưởng bão từ không rõ rệt tượng thời tiết: bão gió, nắng nóng - Viện vật lý địa cầu dự báo bão từ không, thưa ông? Viện có nhiệm vụ quan sát liên tục từ trường Trái đất việc Năm học 2015 – 2016 Trang 16 Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm khảo sát xem bão từ ảnh hưởng tới người dân, chưa có nghiên cứu Trên giới, người ta dự báo 20 phút trước bão từ xảy nhờ vệ tinh bay cách Trái đất khoảng 1,5 triệu km Mỹ Khi luồng hạt bay từ mặt trời tới Trái đất, phải qua điểm đó, sau 20 – 40 phút chúng tác động tới từ Trái đất Nhờ vậy, người ta dự báo trước bão từ Còn Việt Nam, chưa phát triển công nghệ không gian nên chưa quan tâm tới - Chúng ta ngăn chặn bão từ từ việc dự báo sớm không? Nói chung ngăn chặn bão từ Mức độ ảnh hưởng toàn Trái đất, đặc biệt hệ thống kĩ thuật không gian Hiện giới chưa có biện pháp để ngăn chặn, tránh bão từ - Vậy nên làm để hạn chế thấp ảnh hưởng từ bão từ? Khi người già cảm thấy khó chịu, choáng váng mà yếu tố thời tiết hay nguyên nhân khác, bão từ xuất Lúc đó, không nên để họ vận động hay Ở nước tiên tiến, người ta tạo lồng sắt có tên Faraday với lưới đủ lớn để trùm phòng cho người dân tránh bão từ Khi bão từ xảy đến, họ rủ vào ngồi không chịu ảnh hưởng từ bão từ Còn Việt Nam, trước người ta có quảng cáo vòng đeo tay có xuất xứ từ Trung Quốc chống từ trường bão từ, chẳng nghĩ chúng có tác dụng - Xin cảm ơn ông! Năm học 2015 – 2016 Trang 17 Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm VI.3 Chuyện xảy từ trường Trái Đất đảo chiều? Tóm tắt viết: - Từ trường đảo chiều tượng xảy Trái đất phần trình phát triển hành tinh Nó tiếp tục xảy tương lai - Có nhiều giả thuyết việc từ trường đảo chiều làm suy yếu khả bảo vệ khỏi xạ Mặt trời, làm thay đổi lục địa dẫn tới diệt vong - Trên thực tế, tượng từ trường đảo chiều gây nhiều ảnh hưởng, làm cho Trái đất bị hủy diệt Thế giới bị hủy diệt theo nhiều cách khác nhau, thảm họa động đất, sóng thần, hay thiên thạch va vào Trái đất, nhiên có nhiều người nói giới bị diệt vong mà từ trường Trái đất đảo chiều Đó lúc mà cực Bắc di chuyển phía Nam ngược lại, lục địa bị đảo lộn, xạ vũ trụ gây biến đổi loài vật dẫn tới diệt vong Tuy nhiên lật lại lịch sử Trái đất, thấy khứ có nhiều lần hai cực Trái đất bị đảo chiều Đó điều kỳ lạ, mà trình tự nhiên hành tinh nào, Mặt Trời Cho đến nay, từ trường Trái đất di chuyển cực có xu hướng đổi vị trí cho nhau, nhiên trình kéo dài hàng trăm nghìn đến triệu năm Do mà cảm thấy thay đổi rõ rệt Theo nhà khoa học NASA, lần cuối từ trường Trái đất đảo chiều tính đến khoảng 780.000 năm trước, trình mà nhà khoa học gọi “nghịch chuyển Brunhes-Matuyama” Các nhà khoa học biết điều nhờ chứng đáy biển, trầm tích dòng chảy dung nham Những chứng cho thấy hai cực Trái đất lúc hoàn toàn ngược lại so với vị trí Như tượng từ trường Trái đất bị đảo chiều xảy khứ chắn tiếp tục tương lai tới Nhưng liệu có gây hủy diệt lời đồn đại hay không? Qua hóa Năm học 2015 – 2016 Trang 18 Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm thạch động vật thực vật, nhà khoa học tin sinh vật Trái đất khoảng thời gian “nghịch chuyển Brunhes-Matuyama” nhiều biến đổi Hay nói cách khác chúng không bị tác động xạ vũ trụ hay thứ tương tự Trên thực tế, từ trường Trái đất giúp bảo vệ khỏi hạt điện tích bắn phá từ vụ nổ xạ Mặt Trời Trong đó, trình đảo chiều từ trường gây số hỗn loạn khiến từ trường Trái đất bị suy yếu Và lý thuyết làm giảm khả bảo vệ khiến bầu khí bị ảnh hưởng hạt điện tích bắn phá này, chí gây lỗ thủng ozone Từ khiến cho loài sinh vật bị ảnh hưởng tia cực tím, dẫn tới đột biến hay chí bị tuyệt chủng Tuy nhiên, nhà khoa học chưa tìm thấy chứng cho thấy tuyệt chủng số loài sinh vật có liên quan đến đột biến xạ hay tia cực tím Do mà họ tin cho dù từ trường Trái đất bị suy yếu đủ sức bảo vệ bầu khí hàng triệu năm qua Mặc dù điều đáng lo ngại mức độ ảnh hưởng bão Mặt Trời hệ thống thiết bị điện tử tăng cao Thậm chí sụp đổ hoàn toàn mạng lưới điện toàn giới, theo đánh giá nhà khoa học Thông qua hóa thạch trầm tích, nhà khoa học thấy thay đổi đặc biệt địa chất trình đảo cực từ trường Trái đất Đó chứng cho thấy chuyển dịch hay thay đổi lục địa, thảm họa núi lửa hay động đất thời kỳ Với chứng này, nhà khoa Năm học 2015 – 2016 Trang 19 Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm học khẳng định đổi chiều từ trường không làm ảnh hưởng đến trục quay chiều quay Trái đất Mặc dù tượng không gây tuyệt chủng cho loài sinh vật người, gây ảnh hưởng lớn đến loài động vật, mà đặc biệt loài sử dụng từ trường để xác định phương hướng chim rùa biển Một rùa biển có khả xác định xác cường độ từ trường vị trí đó, ví dụ nơi mà sinh Chính mà lớn lên, rùa biển bơi khắp đại dương giới, đến mùa sinh sản, trở nơi mà sinh nhờ lần theo từ trường Mặc dù chưa thể hiểu rõ cách thức chúng xác định phương hướng từ trường Nhưng nhà khoa học dự đoán từ trường Trái đất thay đổi cách đột ngột, dẫn đến việc phương hướng loài vật Có thể chúng chết lần theo dấu từ trường cũ mà đến nơi cần đến Còn người, việc đảo cực dẫn đến hỗn loạn từ trường số khu vực mà gây ảnh hưởng với thiết bị xác định phương hướng chúng ta, radar Điều dẫn đến việc tàu máy bay bị phương hướng dẫn đến vụ tích đầy bí ẩn khứ Tam giác quỷ Bermuda nơi vậy, người ta đặt giả thuyết từ trường không ổn định khiến cho máy bay tàu thuyền bị phương hướng mắc kẹt Đó giả thuyết Tuy nhiên có thật từ trường Trái đất trình suy yếu kéo dài 400 năm Hai cực Trái đất di chuyển theo hướng ngược nhau, khoảng 53 độ năm Do nhà khoa học dự báo trình đảo chiều từ trường Trái đất diễn nhanh tương lai phải lập lại đồ, với cực Nam cực Bắc Tin vui cho dù tượng có xảy ra, gây xáo trộn nhỏ Trái đất hoàn toàn không gây hậu nghiêm trọng làm Trái đất bị hủy diệt Năm học 2015 – 2016 Trang 20 Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm VI.4 Từ tỷ năm trước, Trái Đất có từ trường mạnh: Những nghiên cứu trước cho rằng, giai đoạn đầu phát triển, Trái Đất chịu tác động lớncủa gió mặt trời từ trường yếu Bầu khí bị thổi bay hành tinh bị nhúng chìm môi trường xạ chết người Nhưng nhà địa vật lý Đại học Roschester gần công bố Nature từ trường Trái Đất từ 3,2 tỷ năm trước mạnh gần ngày "Cường độ từ trường thời sơ khai Trái Đất giống với cường độ ngày nay," John Tarduno, giáo sư vật lý Đại học Rochester nói "Điều đáng ngạc nhiên chỗ giá trị từ trường lớn ngụ ý Trái Đất có nhân đậm đặc sắt từ 3,2 tỷ năm trước Các mô hình lý thuyết hình thành Trái Đất không điều đó" Nhóm Tarduno tách hạt khoáng feldspar thạch anh từ đá granite lộ thiên 3,2 tỷ năm tuổi Nam Phi Nhưng hạt khoáng ghi lại cấu trúc đặc trưng từ trường cổ xưa Trái Đất chúng bắt đầu kết tinh từ nham thạch nóng chảy Tarduno sử dụng laser CO2 để đốt nóng hạt tinh thể cách nhanh chưa có sử dụng thiết bị siêu nhạy (SQUID - Superconducting Quantum Interference Device – Thiết bị giao thoa lượng tử siêu dẫn) để đo từ trường chúng Các giá trị đo vào khoảng 40 - 60 microtesla "Điều nghĩa từ trường địa cầu thực tồn từ 3,2 tỷ năm trước" Tarduno nói Để xác nhận thêm kết quả, Tarduno kiểm tra xếp hướng từ hạt, phản ánh phân bố cực từ Trái Đất thời cổ xưa Bằng việc so sánh với phân bố hướng từ với mẫu khác tuổi địa điểm, Tarduno khẳng định chắn rằng, dấu vết tạo từ trường Trái Đất từ 3,2 tỷ năm trước Năm học 2015 – 2016 Trang 21 Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm VI.5 Từ trường Trái Đất bảo vệ phi hành gia: Những phi hành gia thám hiểm mặt trăng bảo vệ khỏi luồng phân tử điện từ mặt trời mặt trăng nằm từ trường trái đất khoảng ngày liên tiếp tháng Robert Winglee thuộc Đại học Washington, Seattle, cho rằng: số nơi mặt trăng từ trái đất bảo vệ khoảng thời gian ¼ quỹ đạo mặt trăng Robert giải thích có phân tử mang điện tích cực đại đến đường xích đạo mặt trăng từ trái đất che chắn Tuy bão mặt trời gây nguy hiểm cho phi hành gia không gian họ có đủ thời gian trở khu vực an toàn Năm học 2015 – 2016 Trang 22 Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm VI.6 Từ trường Trái Đất nửa tuổi đời: Nghiên cứu cho thấy phần lõi sắt rắn Trái Đất tạo nên từ trường hình thành cách khoảng 1,5 tỷ năm từ trường Trái Đất tồn khoảng tỷ năm "Các mô hình lý thuyết phù hợp với liệu thu thập cho thấy phần lõi nóng chảy nhiệt chậm nhiều so với thời điểm 4,5 tỷ năm trước, giúp trì từ trường Trái Đất tỷ năm nữa", Biggin nói Sự tồn từ trường Trái Đất lâu dài cách đáng ngạc nhiên, so với Hỏa Sao Hỏa có từ trường mạnh ngăn chặn xạ gió Mặt Trời, từ trường biến hoàn toàn vào khoảng 500 triệu năm trước Không có từ trường bảo vệ nguyên nhân làm cho sống phát triển Trái Đất mà Hỏa Độ mạnh từ trường Trái Đất tỷ lệ thuận với chuyển động phân tử sắt từ phần lõi nóng chảy Đây chuyển động xảy tượng đối lưu nhiệt, nhiệt từ lớp lõi nóng chảy truyền cho lớp địa chất rắn lớp vỏ Trái Đất Sự nhiệt đối lưu mạnh lên đáng kể phần lõi hóa rắn, làm tăng độ lớn từ trường, theo kết luận nhà nghiên cứu Có thể thấy trình hóa rắn lõi quan trọng Nhờ mà sống Trái Đất bảo vệ khỏi xạ có hại từ gió Mặt Trời Tuy nhiên, nhà khoa học chưa thống thời gian xảy tượng Một số cho phần lõi rắn hình thành 500 triệu năm trước, số khác tin vào số hai tỷ năm trước Phần lõi rắn có kích thước cỡ Diêm Vương Để trả lời câu hỏi này, Biggin cộng nghiên cứu sở liệu theo dõi hướng độ mạnh từ trường hạt từ tính đá cổ đại Họ phát có tăng đột biến độ mạnh từ trường khoảng 1-1,5 tỷ năm trước Họ tính tốc độ hóa rắn phần lõi Đường kính phần lõi rắn tăng khoảng 1mm năm Kết luận công bố tạp chí Nature hôm 7/10 "Phát thay đổi hiểu biết cấu tạo bên Trái Đất lịch sử nó", Biggin nói Năm học 2015 – 2016 Trang 23 Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm Quá trình thực Ngày 28/4: Các bạn tự đăng ký nhận phân công thực nội dung chuyên đề từ nhóm trưởng Ngày 30/4 – 01/5: Tất bạn họp nhóm sảnh trường để tổng hợp, chỉnh sửa, giải bổ sung nội dung, vấn đề, … Ngày 02/5: Các bạn phân công gửi mail phần nội dung sau chỉnh sửa, bổ sung sau buổi họp nhóm ngày 30/4, 01/5 cho nhóm trưởng tổng hợp Ngày 03, 04, 05/5: Thực trình bày báo cáo kết thực tìm hiểu chuyên đề, trình chiếu để báo cáo trước lớp Năm học 2015 – 2016 Trang 24 Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm Tài liệu tham khảo Thư viện Vật lý (http://www.thuvienvatly.com) Bách khoa toàn thư mở Wikipedia (http://www.wikipedia.org/) Chuyên trang Khoa học Online (http://www.khoahoc.tv/) Báo điện tử Vietnam Express (http://www.vnexpress.net/) Chuyên trang Vật lý (http://sites.google.com/site/vatlyvmd/) Năm học 2015 – 2016 Trang 25 Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Năm học 2015 – 2016 Trang Nhóm 26 Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm Nhận xét – Đánh giá ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Năm học 2015 – 2016 Trang 27 ... học 2015 – 2016 Trang Chuyên đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” I Nhóm TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT I.1 Từ trường Trái Đất gì? Từ trường Trái Đất (và từ trường bề mặt) coi lưỡng cực từ trường, với cực gần cực bắc địa... đề “TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT” Nhóm MỤC LỤC Lời nói đầu Trang 03 I TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT Trang 04 I.1 Từ trường Trái Đất gì? Trang 04 I.2 Sự phát Từ trường Trái Đất: Trang 05 I.3 Nguyên nhân Từ trường Trái. .. tesla Từ trường ép lên từ trường Trái Đất làm cho từ trường nơi bị ép tăng lên Khi từ trường Trái Đất tăng lên, từ thông biến thiên sinh dòng điện cảm ứng chống lại tăng từ trường Trái Đất (theo