Нашата планета Земя е магнит
Както знаете, още през 1600 г. в Лондон е публикувана известната книга на Уилям Гилбърт „За магнита“, където за първи път се установява, че нашата планета е голям сферичен магнит, който не се различава по своите прояви на повърхността от всеки друг сферичен магнит. Сферичните магнити са изработени от Гилбърт от естествена магнетизирана желязна руда (магнетит) и са изследвани като модели на Голямата Земя. Такъв малък модел на земното кълбо е наречен от Гилбърт terrella - земя.
През следващите векове изучаването на магнетизма на нашата планета се развива интензивно. В момента изучаването на земното магнитно поле е разклонена област на знанието, свързана с много науки за Земята и Слънцето. Благодарение на най-новите научни изследвания наскоро бяха очертани пътища, които правят възможно, поне в общи линии, да се изясни произходът на земния магнетизъм. За първи път след много десетилетия интензивни търсения и търсения учените успяха да измерят интензитета на геомагнитното поле не само на повърхността на планетата, но и на големи разстояния от Земята. В момента устройствата, инсталирани на изкуствени спътници и ракети, отварят завесата пред тайните на разпространението на магнитното поле на големи разстояния от центъра на Земята. Сега можем, въз основа на внимателни наблюдения, да заявим, че източниците на земния магнетизъм са главно в три сфери на нашата планета: в ядрото, кората и високата атмосфера. Основното магнитно поле на Земята е повече или по-малко постоянно. Това се обяснява от повечето съвременни изследвания като резултатдействието на затворени системи от електрически токове в течноподобно ядро, чиято външна обвивка е на 3000 километра от земната повърхност. Вътре в сърцевината има, така да се каже, намотка от проводник, протичаща с електрически ток. Той създава основното магнитно поле, наблюдавано на Земята, и контролира движението на стрелката на компаса. Но първичното поле не е строго постоянно: то се променя, отразявайки промените в силата и посоката на електрическите токове в ядрото на Земята. Такива промени изглежда са два вида: някои са много бавни, откриваеми след десетки хиляди години, а други са по-бързи, вековни промени. Последните се обясняват със суперпозицията върху полето на основните токови системи в течното ядро на полета от малки вихрови течения, образувани на повърхността му и бързо движещи се от изток на запад.
Както е известно, географските и магнитните полюси на Земята не съвпадат, а ъглите между магнитните и географските меридиани, наречени деклинация, се променят във времето поради вековния ход на полето. Но за да използвате компаса в морската и въздушната навигация, е необходимо да знаете точно разпределението на деклинацията по цялата повърхност на земното кълбо. За тази цел в много страни е създадена държавна служба на земния магнетизъм, която следи състоянието на магнитното поле на Земята, изготвя карти на разпространението на това поле, необходими за навигационно обслужване и други практически нужди.
Втората област от източници на геомагнитно поле е земната кора. Скалите, съдържащи оксиди на желязо и други феромагнитни метали, охлаждайки се в първичното магнитно поле на Земята, могат да придобият много силна магнетизация. Интересно е да се отбележи, че именно този преформуран магнетизъм на железните руди създава първата идея, че Земята е феромагнитна.магнетизирана топка (Gilbert). Но феромагнитните елементи са неравномерно разпределени в земната кора. Там, където са се натрупали повече, са открити значителни отклонения от нормалното в разпределението на магнитното поле. Такива места на повърхността на Земята се наричат магнитни аномалии. В нашата страна има много магнитни аномалии. На една от тях - Курската магнитна аномалия - силата на магнитното поле е пет пъти по-голяма от средната сила на земното поле. Провеждането на магнитно изследване е от голямо научно и практическо значение, тъй като е свързано със систематичното използване на полезните изкопаеми в земната кора и изясняването на структурата на геомагнитното поле като цяло.
Трябва също така да се отбележи, че изследванията на магнитното поле, което възниква в земната кора, в момента служат за изясняване на много въпроси от геоложката история. В далечни геологични времена, на стотици милиони години от нас, са се случвали вулканични изригвания; лавите се охладиха в магнитното поле на Земята и в същото време се намагнетизираха в посоката на магнитното поле на Земята, което съществуваше тогава. Ако оттогава скалите не са били подложени на сериозни размествания и измествания, тогава чрез избиране на парчета от тези скали и измерване на посоката на остатъчната магнетизация може да се разбере как е било насочено геомагнитното поле по време на епохата на охлаждане на лавата. Оказа се също, че седиментните скали, включително зърната от предварително магнетизирани феромагнитни скали, когато са били отложени във водни тела, са фиксирали в себе си посоката на геомагнитното поле, което е съществувало по време на образуването на скалите. Изследванията на скали, които позволяват да се определи как е насочено геомагнитното поле в отдалечени геоложки епохи, се наричат палеомагнитни. През последните години беше извършен обширен цикъл от такива работи. В резултат на това учените стигнаха дозаключението, че земното поле във всички геоложки епохи е имало същата структура като сегашното време, т.е. това е поле на магнетизирана топка с два полюса (дипол); но в различно време тези полюси променят мястото си на повърхността на Земята; например през докамбрия северният магнитен полюс се премества от северозапад на изток и по-нататък в югоизточна посока.