امروزه مغناطیس تقریباً در هر خانه ای پیدا می شود. آهن ربای یخچال، قطب نماها، هارد درایو در رایانه ها و… از آن جمله هستند. مدتها قبل قطب نماها تنها مورد معمول استفاده از مغناطیس بودند. قطب نماها به مسافران کمک می کردند تا راهشان را پیدا کنند زیرا عقربه روی قطب نما همیشه جهت شمال را نشان می دهد. مردم قطب نماها را به کار می بردند و همه در قدیم می دانستند که قطب نما مغناطیس است و همه درباره مغناطیس اطلاعات داشتند.
در آخر قرن 16 ویلیام گیلبرت به این واقعیت دست یافت که قطب نما یک مغناطیس ریز است و با یک حوزه مغناطیسی بزرگ تر کنش و واکنش انجام می دهد تا نقطه شمال را نشان دهد. در سده هفدهم او کتاب مغناطیس “du magnete ” را منتشر کرد و در آن توضیح داد که کره زمین یک آهن ربای بزرگ است.
اگر شما دو تا آهن ربا بردارید و مدتی با آنها بازی کنید می بینید که سر هر آهن ربا یا سر دیگری را یا جذب می کند یا دفع می کند. سر هر آهن ربا قطب مغناطیسی نامیده می شود. یک سرش قطب جنوب و سر دیگرش قطب شمال نامیده می شود. قطب های مشابه، جنوب-جنوب و شمال- شمال آهن رباها همدیگر را دفع می کنند و قطب های مخالف، جنوب-شمال، همدیگر را جذب می کنند.
از آنجایی که آهن رباها دو قطب دارند، حوزه مغناطیسی آنها حوزه مغناطیسی دو قطبی نامیده می شود. در فاصله نسبتاً نزدیک به زمین (حدود 50000 کیلومتری از استوا) حوزه مغناطیسی زمین کاملاً مثل آهن ربا است. تعدادی مکان بر روی زمین است که آن را دو قطبی می کند. اگر بیشتر به سمت فضا برویم حوزه مغناطیسی زمین ضعیف تر می شود و تحت تأثیر ذرات باردار موجود در فضا قرار می گیرد. ما حوزه مغناطیسی زمین و ذرات و فضای داخل این حوزه را کره مغناطیسی یا مغناطکره (Magnetosphere) زمین می نامیم.
به این ترتیب زمین یک آهن ربای خیلی بزرگ است. بعضی ها حدس می زنند که حوزه مغناطیسی زمین شاید به خاطر هسته تشکیل شده از آهن-نیکل مذاب آن به وجود آمده باشد. حوزه مغناطیسی زمین با قطب های شمال و جنوب تنظیم می شود.
حوزه مغناطیسی زمین حدود 0.32 گس (gauss) در استوا و حدود 0.62 گاس در قطب ها است. (گس یک واحد القای مغناطیسی است.
دنباله مغناطیسی زمین
حوزه مغناطیسی زمین به سوی فضا گسترش می یابد و به وسیله باد خورشیدی (یون ها و الکترون هایی که از خورشید خارج می شوند) تحت تأثیر قرار می گیرد. به این ترتیب این خاصیت آهن ربایی از 60 تا 37280 مایلی (100 تا 60000 کیلومتری) به سمت خورشید گسترش می یابد و نیز بیش از 186500 مایل یا 300000 کیلومتر دور از خورشید می رود و دنباله مغناطیسی زمین را تشکیل می دهد!
مگنتوپاز (magnetopause) مرزی است که در یک طرف آن حوزه مغناطیسی زمین غالب است و در طرف دیگر حوزه مغناطیسی بقیه منظومه شمسی غالب می شود.
هاله ها
مغناطکره زمین نقش خیلی مهمی در ایجاد هاله ها بازی می کند.
ذرات باردار روی خطوط حوزه مغناطکره به دام می افتند. هاله ها موقعی ظاهر می شوند که ذرات به دام افتاده از باد خورشیدی به طرف یک قطب می پیچند. این گنبدهای زیبای نور درآسمان، نزدیک به قطب و به وسیله گازهایی ایجاد می شوند که بعد ازضربه خوردن از سوی ذرات خورشیدی به جنب و جوش می افتند. بیشتر هاله ها در 100 تا 250 کیلومتری بالای زمین (در یونوسفر) هستند