Magnetosfera Zemlje: posledice njegove spremembe. Zunanje lupine na Zemlji

Magnetosfera zajema vsako telo z magnetnim poljem. Pojavljajo se, ker delci s polnjenji odstopajo od prvotne gibalne smeri pod vplivom notranjega magnetizma. Prostor za srečanje sončne energije in magnetnega polja tvori plazmo, ki pokriva magnetosfero.

Vpliv Sonca na Zemljo

Sonce oddaja veliko količino energije, ki se nenehno širi, "izhlapi" zunaj. Ta širitev se imenuje sončni veter.

Sončni veter se širi v kateri koli smeri in polni ves medplaninski prostor. Iz tega razloga se tvori plazemska tvoreča v medzvezdni regiji, imenovana plazma sončnega vetra.

Sončna plazma se premika spiralno, v povprečju v roku 4 dni presega interval med Soncem in Zemljo.

Sonce daje energijo, zaradi katere se nadaljuje življenje na Zemlji. Vendar Sonce sproži nevarne sevanje, ki je škodljivo za vsa živa bitja na našem planetu. Ko se Zemlja giblje okoli Sonca, se sevanje neenakomerno porazdeli skozi celo leto. Iz tega razloga se letni časi spreminjajo.

Kaj ščiti Zemljo?

Naravna struktura planeta Zemlja jo ščiti pred škodljivim sončnim sevanjem. Zemlja je obkrožena z več lupinami:

• magnetosfera, ki ščiti pred sončnim tokom;
• ionosfera, absorbira rentgensko in ultravijolično sevanje;
• Ozonska plast, ki zadržuje preostale količine ultravijoličnega sevanja.

Zato je zemeljska biosfera (habitat živih organizmov) popolnoma zaščitena.

Zemljina magnetosfera je zaščitna plast, najbolj oddaljena od središča planeta. To je ovira za plazmo solarnega vetra. Iz tega razloga plazma Sonca teče po Zemlji in tvori tvorbo votline, v kateri je skrita geomagnetno polje.

Zakaj je magnetno polje?

Vzroki zemeljskega magnetizma so skriti znotraj planeta. Kot je znano o strukturi planeta Zemlja, sestavljajo:

• jedro;
• mantle;
• Zemljina skorja.

Okoli planeta obstajajo različna področja, vključno z gravitacijskim in magnetnim. Gravitacija v najpreprostejšem smislu je privlačnost zemlje na vse materialne delce.

Zemljani magnetizem sestavljajo pojavi, ki se pojavljajo na mejah jedra in plašča. Planet je ogromen magnet, enakomerno magnetizirana krogla.

Razlog za katero koli magnetno polje je električni tok ali neprekinjena magnetizacija. Znanstveniki, ki se ukvarjajo s problemom magnetizma Zemlje, ugotovite:

• vzroki magnetne privlačnosti Zemlje;
• vzpostaviti povezave med zemeljskim magnetizmom in njegovimi viri;
• določi porazdelitev in smer magnetnega polja na planetu.

Te študije se izvajajo z magnetnimi raziskavami, pa tudi z opazovanji v observatorijah - posebne točke v različnih regijah sveta.

Kako je urejena magnetosfera?

Nastali so videz in razporeditev magnetosfere:

• sončni veter;
• zemeljski magnetizem.

Sončni veter je izhod plazme, razporejen iz Sonca v kateri koli smeri. Hitrost vetra blizu zemeljske površine je 300-800 km / s. Sončni veter je napolnjen s protoni, elektroni, delci alfa in je značilen za kvazineutralnost. Sončni veter je obdarjen s sončnim magnetizmom, ki ga plazma premakne zelo daleč.

Zemljina magnetosfera je precej zapletena votlina. Vsi njegovi deli so napolnjeni s postopki v plazmi, v katerih so zelo pomembni mehanizmi pospeševanja delcev. Od sončne strani je razdalja od središča do meja Zemlje določena z močjo sončnega vetra in lahko doseže od 60 do 70 tisoč kilometrov, kar je enako 10-12 polmerom zemlje Re. Re znaša 6.371 km.

Meje magnetosfere se razlikujejo glede na lokacijo glede na Sonce. Takšna meja na sončni strani je podobna obliku projektila. Njegova približna razdalja je 15 Re. Na temni strani magnetosfera ima obliko cilindričnega repa, njegov polmer je 20-25 Re, njegova dolžina je več kot 200 Re, konec pa ni znan.

V magnetosferi so regije z visoko energijskimi delci, ti se imenujejo "sevalni pasovi". Magnetosfera je zmožna sprožiti različne oscilacije in je sama vir sevalnega sevanja, od katerih lahko nekateri prodrejo na Zemljo.

Plazma se skozi Zemljino magnetosfero izliva skozi razmere med lastnostmi magnetopavz, ki so polarne, ter zaradi hidromagnetnih pojavov in nestabilnosti.

Dejavnost magnetnega polja

Zemeljska magnetosfera vpliva na geomagnetne aktivnosti, geomagnetne nevihte in podstrehe.

Ščiti življenje na Zemlji. Brez nje bi se življenje ustavilo. Po mnenju znanstvenikov so oceani Marsa in njeno vzdušje vstopili v vesolje zaradi neizkušenega vpliva sončnega vetra. Podobno so bile vode Venerine v sončnem toku pihane v vesolje.

Magnetosfera najdemo tudi v Jupiter, Uran, Saturn in Neptun. Na Marsu in Merkuri so magnetne lupine zanemarljive. Veneri ga sploh nimajo, s sončnim vetrom je mogoče obvladati jonosfero.

Lastnosti polja

Glavni magnetna lastnost polja so napetost. Magnetna napetost je količina vektorja. Magnetno polje planeta je predstavljeno s pomočjo linij sile, tangente do njih pa kažejo smer napetostnega vektorja.

Intenzivnost magnetnega polja danes je 0,5 Oersted ali 0,1 A / m. Znanstveniki v preteklosti dovoljujejo nihanje velikosti. Ampak geomagnetno polje se ni spremenilo v zadnjih 2-3,5 milijarde let.

Točke na Zemlji, kjer je napetost vertikalno usmerjena, se imenujejo magnetni poli. Na Zemlji sta dve:

• Severno;
• Južno.

Ravna črta gre skozi oba pola - magnetno os. Krog, ki se nahaja pravokotno na os, je magnetni ekvator. Moč polja v ekvatorju je vodoravno.

Magnetni poli

Magnetni poli ne ustrezajo običajnim geografskim polom. Geografske palice so nameščene vzdolž zemljepisne osi, na kateri se planet vrti. Ko se Zemlja premika okoli Sonca, ostaja smer zemlje osi.

Igla kompasa kaže na magnetni severni pol. Magnetni observatoriji merijo nihanja magnetnega polja čez dan, nekateri pa se vključijo vsako drugo meritev.

Od severnega pola do južnega magnetnega meridijana. Kot med magnetnim in geografskim poldnevnikom se imenuje magnetna deklinacija. Vsaka točka na zemlji ima svoj odklonski kot.

Na ekvatorju je puščica magneta postavljena vodoravno. Ko se premikate na sever, se zgornji konec puščice spusti navzdol. Kot med puščico in vodoravno površino je magnetni nagib. Na področju polov je nagib največji in je 90 stopinj.

Premikanje magnetnega polja

S časom se spremeni razporeditev magnetnih polov.

Sprva se je leta 1831 odprl magnetni pol, nato pa se je nahajalo na stotine kilometrov od trenutne lokacije. Približna prevožena razdalja v letu je 15 km.

V zadnjih letih se stopnja gibanja magnetnih polov povečuje. Severni pol se premika s hitrostjo 40 km na leto.

Permutacija magnetnih polj

Postopek spreminjanja polarnosti na Zemlji se imenuje inverzija. Znanstveniki vedo vsaj 100 primerov, ko je geomagnetno polje spremenilo svojo polarnost.

Menijo, da se inverzija pojavi vsakih 11-12 tisoč let. Druge različice se imenujejo 13, 500 in celo 780 tisoč let. Morda inverzija nima jasne periodičnosti. Znanstveniki verjamejo, da se je po prejšnjih inverzijah nadaljevalo življenje na Zemlji.

Ljudje si postavljajo vprašanje: "Kdaj bomo čakali na naslednjo spremembo polarnosti?"

Faza premikanja pole se dogaja v zadnjem stoletju. Južni tečaj se zdaj nahaja v Indijskem oceanu, severni pa se premika čez Arktični ocean proti Sibiriji. Magnetno polje v bližini polov je oslabljeno. Napetost se zmanjša.

Najverjetneje se bo z naslednjo inverzijo nadaljevalo življenje na Zemlji. Edino vprašanje je, kakšna cena. Če se inverzija zgodi z izumrtjem magnetosfere na Zemlji za kratek čas, je lahko zelo nevarno za človeštvo. Nezaščiten planet je izpostavljen škodljivim učinkom kozmičnih žarkov. Poleg tega je lahko tudi nevarnost zmanjšanja ozonskega plašča.

Sprememba pola do Sonca, ki se je zgodila leta 2001, ni povzročila odklopa svoje magnetne plasti. Ali bo takšen scenarij na Zemlji znan, znanstveniki niso znani.

Perturbacija zemeljske magnetosfere: učinki na ljudi

Pri začetnem približevanju sončna plazma ne doseže magnetosfere. Toda pod določenimi pogoji je poškodovana prepustnost plazme, poškodovana je magnetna lupina. Sončna plazma in njegova energija prodrejo v magnetosfero. Kar zadeva stopnjo prihoda energetskih tokov, obstajajo tri možnosti za odziv magnetosfere:

1. Mirno stanje magnetosfere - lupina ne spreminja stanja, ker je hitrost prenosa energije premajhna ali enaka količini razpršene energije znotraj magnetne sfere.
2. Magnetna substorma. Stanje, ki nastane, ko je hitrost dohodne energije višja od hitrosti stacionarnega disipacije, in del energije iz magnetosfere izhlapi skozi kanal, imenovan substorm. Proces sestavlja sproščanje dela magnetosferne energije. Njena najsvetlejša izvedba je polarni sijaj. Emisije presežne energije se lahko pojavijo s frekvenco 3 ure v polarnih predelih obeh polkrov.
3. Magnetna nevihta je proces močne poljske navdušenje zaradi visoke hitrosti energije, ki prihaja od zunaj. Magnetno polje se spreminja tudi na dnu, v območju ekvatorja.

Magnetno polje Zemlje med substormom se spreminja lokalno, med nevihtami pa so spremembe globalne. V vsakem primeru te spremembe niso večje od nekaj odstotkov, kar je precej manj, kot jih je ustvaril človek.

Medicina meni, da magnetne nevihte škodljivo vplivajo na zdravje ljudi. V tem obdobju se povečuje število bolnikov s kardiovaskularnimi patologijami, depresijo in drugimi nevropsihskimi motnjami.

Velika je vloga zemeljske magnetosfere v vseh geografskih procesih na planetu. Ta zaščitna lupina ščiti naš planet pred mnogimi neugodnimi procesi in vpliva na vremenske razmere. Pod vplivom sprememb v magnetosferi se podnebne spremembe, življenjske oblike živali in rastlin, in veliko več sprememb na Zemlji.