¿Por qué el campo magnético de la Tierra es tan estable?

Question

Esta respuesta se explica por qué la Tierra tiene un campo magnético, esta respuesta se explica por qué el campo magnético de la Tierra volteretas. Sin embargo, ninguno de los dos parece responder a la pregunta de por qué el campo magnético de la Tierra invierte sólo después de períodos muy largos de tiempo, o por qué, en lugar de un tirón, no simplemente un cambio de dirección. La segunda respuesta, a mi entender, parece implicar que las corrientes de crear un sistema caótico, e incluso un pequeño cambio puede girar la polaridad. Si eso es cierto, żpor qué no sucede con mucha más frecuencia? ¿Por qué no la polaridad simplemente cambiar de dirección en lugar de voltear? ¿Por qué es la intensidad (que yo sepa) también estable?

(P. S. yo entiendo que hay variaciones en la intensidad y en la ubicación de los polos que son actualmente de viaje sobre 64Km al año, pero que parece pequeño y también bastante regular, no lo que usted esperaría ser el resultado de un sistema caótico).

Answer 1

Respuesta corta: Planetario de rotación se establece un preferenciales eje magnético y el campo se muestra a su inestabilidad en el tiempo geológico escalas, por lo que sólo parece estable.

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El caos

Una buena descripción? Probablemente sí.

Hay una gran variedad (ver este y este revisiones) de magnetohydrodynamical modelos (con diferentes supuestos, parámetros de los rangos, las condiciones de contorno, etc.) que el éxito describir las principales características de la Tierra el campo magnético de la dinámica. Este hecho sugiere que sólo un pequeño número de los ingredientes fundamentales es necesaria para describir esta dinámica, que pone al alcance de pocas dimensiones de los modelos. Y, como la polaridad de las reversiones son fuertemente no-periódico y los flujos esperados a ser turbulento, estos modelos probable que necesite ser caótico.

Dicho esto, incluso si estos modelos de captura de los aspectos fundamentales de la correspondiente dinámica (ajuste de las mediciones disponibles), no puede reflejar el complejo flujo por debajo de la corteza de la Tierra $-$, de modo que se puede utilizar para investigar las principales características de la dinámica, pero probablemente no más finos detalles.

por qué el campo magnético de la Tierra invierte sólo después de períodos muy largos de tiempo

Supongamos que tenemos una situación sin tirones, y en el que la polaridad es posible, pero (completamente) estable, es decir, no hay tirones. En la jerga de la teoría del caos, que se describe como el sistema de tener dos atractores, que podemos visualizar dos notas en el espacio de fase.

Ahora considere la posibilidad de que, como un parámetro se desplaza, de estos dos atractores de alguna manera se puede combinar, pero sólo ligeramente, a través de un estrecho puente: una trayectoria de mover de un blob a la otra con una frecuencia que es proporcional a la anchura efectiva de este puente. Esa es una manera que usted puede tener largos tiempos de espera entre los flips.

Eso es precisamente lo que, por ejemplo, Gissinger propone en Un nuevo modelo determinístico para caótico reversiones (arxiv):

viaja actualmente acerca de 64Km al año, pero que parece pequeño y también bastante regular, no lo que usted esperaría ser el resultado de un sistema caótico

Como la imagen de arriba, sugiere que, incluso si los tiempos cuando la curva (trayectoria), que cambia de un rollo a otro son impredecibles, el movimiento en general, especialmente entre los cambios es muy suave y aproximadamente regular. Es una situación similar a la del sistema Solar, que es caótico, pero cuya corta el comportamiento en tiempo de su mayor parte es bastante predecible.

Geofísica

por qué, en lugar de un tirón, no simplemente cambiar de dirección

A gran escala de los flujos en el planeta, junto a su rotación por el efecto de Coriolis, que "tiende a organizar el flujo en los rollos alineados a lo largo de la norte-sur, eje polar" (Wikipedia). Incluso si el flujo es caótico, el efecto de Coriolis es probable que se mantenga una relevante influencia.

¿Por qué es la intensidad (que yo sepa) también estable?

En realidad, "la intensidad del campo magnético disminuye drásticamente durante las reversiones" (el Núcleo de la Tierra y el Manto Inferior, Jones et al, en el Capítulo 4, inversiones Geomagnéticas, C. agente de la Policía).