புவிகாந்தப்புலம் மற்றும் புவிகாந்தப்புலக் கூறுகள்

புவிகாந்தப்புலம் மற்றும் புவிகாந்தப்புலக் கூறுகள்

திசை காட்டும் கருவியில் உள்ள காந்த ஊசி அல்லது தடையின்றி தொங்கவிடப்பட்ட காந்தம் போன்றவை கிட்டத்தட்ட புவியின், வடக்கு - தெற்கு திசையில் நிற்பதை சிறுவகுப்பில் நாம் நிகழ்த்திய சோதனைகளில் மூலம் அறிந்திருப்போம்.

திசை காட்டும் காந்த ஊசியின் வடமுனை, புவியின் வடமுனைக்கு அருகே உள்ள காந்த தென்முனையால் ஈர்க்கப்படுகிறது (படம் 3.3). இதேபோன்று காந்த ஊசியின் தென்முனை,

உங்களுக்குத் தெரியுமா?

1600- ஆம் ஆண்டில் வாழ்ந்தவில்லியம் கில்பர்ட் என்ற அறிஞர்,புவி ஒரு மிகப்பெரிய ஆற்றல் வாய்ந்த சட்ட காந்தம் போன்று செயல்படுகிறது என்ற கொள்கையை முன்மொழிந்தார். ஆனால் இக்கொள்கை ஏற்றுக்கொள்ளப்படவில்லை. ஏனெனில், புவியின் உள்ளே உள்ள மிக உயர்ந்த வெப்பநிலையில், அக்காந்தம், அதன் காந்தத்தன்மையை இழந்துவிடும்.

சூரியனிடமிருந்து வரும் வெப்பக்கதிர்கள் தான் புவியின் காந்தப்புலத்திற்குக் காரணம் என்று கோவர் (Gover) என்ற அறிஞர் முன்மொழிந்தார். இக்கதிர்கள் பூமத்தியரேகைப் பகுதியின் (equatorial region) அருகே உள்ள காற்றை வெப்பப்படுத்தும். இந்த வெப்பக் காற்று புவியின் வட மற்றும் தென் அரைக்கோளங்களை நோக்கி வீசும்போது மின்னேற்றம் அடைகிறது. புவிப்பரப்பிலுள்ள ஃபெர்ரோ காந்தப் பொருட்கள் காந்தத்தன்மையை அடைவதற்கு இந்த மின்னேற்றம் பெற்ற வெப்பக்காற்றே காரணமாக இருக்கலாம். இன்றுவரை புவியின் காந்தத்தன்மையை விளக்குவதற்கு பல்வேறு கொள்கைகள் முன்மொழியப்பட்டன. ஆனால் எந்த ஒரு கொள்கையும் புவியின் காந்தத்தன்மைக்கான காரணத்தை முழுமையாக விளக்கவில்லை.

புவியின் தென்முனைக்கு அருகே உள்ள காந்த வடமுனையால் ஈர்க்கப்படுகிறது. புவியின் காந்தப்புலம்பற்றி படிக்கும் இயற்பியலின் பிரிவிற்கு புவிகாந்தவியல் (Geomagnetism) அல்லது நில காந்தவியல் (Terrestrial magnetism) என்று பெயர். புவிப்பரப்பிலுள்ள அதன் காந்தப்புலத்தை குறிப்பிடுவதற்கு மூன்று அளவுகள் தேவைப்படுகின்றன. அவற்றை சில நேரங்களில் புவிக்காந்தப்புலத்தின் கூறுகள் என்றும் அழைக்கலாம். அவை

(அ) காந்த ஒதுக்கம் D (magnetic declination)

(ஆ) காந்தச் சரிவு I (Magnetic dip or inclination)

(இ) புவிகாந்தப்புலத்தின் கிடைத்தளக்கூறு BH (horizontal component of the Earth's magnetic field)

புவி அச்சைப் பொறுத்து, புவி தன்னைத்தானே சுற்றுவதால் இரவு-பகல் ஏற்படுகிறது. இப்புவி அச்சு (Geographic axis) வழியாகச் செல்லும் செங்குத்துத் தளத்திற்கு புவி துருவத்தளம் என்று பெயர். இப்புவி அச்சுக்கு செங்குத்தாகக் கருதப்படும் ஓர் மிகப்பெரியவட்டக் கோட்டிற்கு புவி நடுவரை அல்லது பூமத்தியரேகை என்று பெயர்.

புவிகாந்தமுனைகளை இணைக்கும் நேர்க்கோட்டிற்கு, காந்த அச்சு என்று பெயர். இந்த காந்த அச்சு வழியாகச் செல்லும் செங்குத்துத் தளத்திற்கு காந்த துருவத்தளம் என்று பெயர். புவியின் காந்த அச்சுக்கு செங்குத்தாகக் கருதப்படும் ஓர் மிகப்பெரிய வட்டக் கோட்டிற்கு காந்த நடுவரை அல்லது காந்த மத்தியரேகை என்று பெயர்.

காந்த ஊசி ஒன்றினை தடையின்றி தொங்கவிடும்போது, அக்காந்த ஊசி படம் 3.4 இல் காட்டப்பட்டுள்ள புவி துருவத்தளத்தில் மிகச்சரியாக நிற்காது. புள்ளி ஒன்றில் காந்த துருவத் தளத்திற்கும், புவி துருவத்தளத்திற்கும் இடையே உள்ள கோணம் காந்த ஒதுக்கம் (D) என அழைக்கப்படுகிறது. உயர்ந்த குறுக்கு கோடுகளுக்கு காந்த ஒதுக்கம் பெருமமாகும். ஆனால் புவி நடுவரைக்கு அருகில் இதன் மதிப்பு சிறுமமாகும். இந்தியாவில் காந்த ஒதுக்கம் மிகச்சிறிய மதிப்பைப் பெற்றுள்ளது. மேலும் சென்னையில் இதன் மதிப்பு -1°16' (இது எதிர்க்குறிமதிப்பு (மேற்கு))

புள்ளி ஒன்றில், புவியின் மொத்த காந்தப்புலம்  காந்தத் துருவத்தளத்தின் கிடைத்தளத்திசையுடன் ஏற்படுத்தும் கோணம், சரிவு அல்லது காந்தச் சரிவு (I) என அழைக்கப்படும். (படம் 3.5). சென்னையின் சரிவுக்கோணம் 14° 28' ஆகும். காந்த துருவத்தளத்தின் கிடைத்தளத்திசையில் உள்ள புவிக்காந்தப்புலத்தின் கூறு, புவிகாந்தப்புலத்தின் கிடைத்தளக்கூறு BH என்று அழைக்கப்படும்.

புவிப்பரப்பில் P என்ற புள்ளியில் உள்ள புவியின் காந்தப்புலம் BE என்க. இதனை ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தான இரு கூறுகளாகப் பகுக்கலாம்.

சமன்பாடு (3.2) ஐ (3.1) ஆல் வகுக்கும் போது கிடைப்பது

(i) காந்த நடுவரையில் புவிக்காந்தப்புலம்

புவிக் காந்தப்புலம், புவிப்பரப்பிற்கு இணையாக உள்ளதால். (அதாவது கிடைத்தளமாக) திசைக்காட்டும் கருவியின் குறிமுள் I= 0o என்ற சரிவுக்கோணத்தில் ஓய்வுநிலையை அடையும்.

நடுவரையில், கிடைத்தளக்கூறு பெருமமாகவும், செங்குத்துக்கூறு சுழியாகவும் இருப்பதை இது உணர்த்துகிறது.

(ii) காந்த துருவங்களில் புவிக்காந்தம்

புவிகாந்தபுலம், புவிப்பரப்பிற்கு செங்குத்தாக உள்ளதை திசைக்காட்டும் கருவியின் குறிமுள்செங்குத்தாக I=90o என்ற சரிவுக்கோணத்தில் ஓய்வு நிலையை அடைவதிலிருந்து நாம் அறிந்து கொள்ளலாம்.

BH = 0

BV = BE

காந்தத் துருவங்களில், செங்குத்துக்கூறு பெருமமாகவும் கிடைத்தளக்கூறு சுழியாகவும் இருப்பதை இது உணர்த்துகிறது.

எடுத்துக்காட்டு 3.1

ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் புவிக்காந்தப்புலத்தின் கிடைத்தளக்கூறு மற்றும் செங்குத்துக்கூறுகள் முறையே 0.15 G மற்றும் 0.26 G எனில், அந்த இடத்தின் காந்த சரிவுக் கோணம் மற்றும் தொகுபயன் காந்தப்புலம் ஆகியவற்றைக் கணக்கிடுக.

(இங்கு  G-gauss. CGS முறையில்  காந்தப்புலத்தின் அலகு காஸ் ஆகும். 1G = 10-4T)

தீர்வு

BH = 0.15 G மற்றும் BV = 0.26 G

tan I = 0.26/0.15 ⇒ I = tan-1(1.732)=60o

புவியின் தொகுபயன் காந்தப்புலம்