Geomagnetno polje: značilnosti, struktura, značilnosti in zgodovina raziskav

Geomagnetno polje (HP) nastajajo iz virov, ki se nahajajo znotraj zemlje, pa tudi v magnetosferi in ionosferi. Ohranjuje planet in življenje na njem pred škodljivimi vplivi kozmično sevanje.

Splošne značilnosti

Naš planet je velik magnet. Njen severni pol je v "zgornjem" delu Zemlje, nedaleč od geografskega dna, južni pol pa ob ustreznem geografskem drogu. Od teh točk tisoč kilometrov v vesolje se raztezajo magnetne črte, ki tvorijo magnetosfero.

Magnetni in geografski poli sta dovolj daleč drug od drugega. Če črtamo črto med magnetnimi polovi, lahko končno dobimo magnetno os s kotom naklona 11,3 ° na os vrtenja. Ta vrednost ni konstantna, ampak vse, ker se magnetni poli gibljejo glede na površino planeta, ki vsako leto spreminjajo svojo lokacijo.

Narava geomagnetnega polja

Magnetni zaslon nastajajo z električnimi tokovi (gibajočimi polnjenji), ki se proizvajajo v zunanjem tekočem jedru, ki se nahaja znotraj zemlje na zelo dostojni globini. To je tekoča kovina in se premika. Ta proces imenujemo konvekcija. Premikajoča se snov jedra oblikuje tokove in posledično magnetna polja.

Magnetni ščit zanesljivo ščiti Zemljo pred kozmičnim sevanjem. Njegov glavni vir je sončni veter - gibanje ioniziranih delcev, ki izvirajo iz sončna korona. Magnetosfera deflects ta neprekinjen tok, ki ga preusmerja po Zemlji, tako da trdo sevanje nima destruktivnega učinka na vse živih modrih planetov.

Če zemlja ne bi imela geomagnetnega polja, bi ga sončni vetrtek prikrajšal za atmosfero. Glede na eno od hipotez, se je to zgodilo na Marsu. Sončni veter nikakor ni edina grožnja, saj tudi Sonce sprošča veliko količino snovi in ​​energije v obliki koronskih izpustov, ki ga spremlja močan tok radioaktivnih delcev. Vendar pa tudi v teh primerih zemeljsko magnetno polje ščiti, preusmerjanje teh tokov s planeta.

Magnetni zaslon spremeni svoje polove približno enkrat na 250.000 let. Severni magnetni pol postane namesto severnega in obratno. Znanstveniki nimajo jasne razlage, zakaj se to zgodi.

Zgodovina raziskav

Poznavanje ljudi z neverjetnimi lastnostmi zemeljskega magnetizma se je zgodilo na zori civilizacije. Že v času antike se je človeštvo zavedalo magnetnega železobetona - magnetita. Vendar kdo in kdaj je razkril, da so naravni magneti enako usmerjeni v vesolje glede na geografske pole planeta, ni znan. Po eni različici so kitajci že pozneje poznamo ta pojav že leta 1100, vendar je bilo v praksi le dve stoletji pozneje. V zahodni Evropi se je leta 1187 v navigaciji začel uporabljati magnetni kompas.

Struktura in značilnosti

Magnetno polje Zemlje lahko razdelimo na:

• glavno magnetno polje (95%), katerega viri so v zunanjem jedru planeta, ki izvaja električni tok;
• nenavadno magnetno polje (4%) ustvari kamnin zemeljske zgornjo plast z dobro permeabilnostjo (eden od najmočnejših - Kurskaia magnetne anomalije);
• zunanje magnetno polje (imenovano tudi spremenljivka, 1%), povezano s sončno-zemeljskimi interakcijami.

Redne geomagnetne variacije

Spremembe geomagnetnega polja v času pod vplivom notranjega in zunanjega (glede na površino planeta) virov se imenujejo magnetne variacije. Za njih je značilno odstopanje komponent GP od srednje vrednosti na mestu opazovanja. Magnetne variacije so časovno neprekinjeno reorganizirane in pogosto so takšne spremembe periodične.

Redne variacije, ki se ponavljajo dnevno, so spremembe v magnetnem polju, povezane s sončnimi in luninimi dnevnimi spremembami v intenzivnosti GP. Razlike dosežejo maksimum v dnevnem času in v luninem soočenju.

Nepravilne geomagnetne variacije

Te spremembe nastanejo zaradi vpliva sončnega vetra na zemeljsko magnetosfero, spremembe znotraj same magnetosfere in njene interakcije z ionizirano zgornjo atmosfero.

• Razlike med sedemindvajsetimi dnevi obstajajo kot vzorec ponavljajoče se porasta magnetnih motenj vsakih 27 dni, kar ustreza obdobju vrtenja glavnega nebesnega telesa glede na zemeljski opazovalec. Ta trend je posledica obstoja aktivnih življenjskih prostorov na naši starševski zvezdi, ki jih opazujemo za več obratov. Pojavi se kot 27-dnevni ponovitev geomagnetnih motenj in magnetne nevihte.
• Elevenletne variacije so povezane s periodičnostjo sončne barvne aktivnosti. Ugotovljeno je, da magnetna aktivnost v letih največjega kopičenja temnih območij na sončnem disku doseže svoj maksimum, vendar rast geomagnetne aktivnosti zaostaja za rastjo sončnega polja v povprečju - na leto.
• Sezonske spremembe imajo dva maksima in dva minima, ki ustrezata obdobjem enakonočij in času solstice.
• Sekularna, za razliko od zgoraj, - zunanji izvor tvorjen z gibanjem snovi in ​​širjenja valovanja v tekoči električno prevodnega jedra svetu in je glavni vir informacij o električnih spodnjega plašča prevodnosti in jedra fizikalnih procesov, ki vodijo k snovmi konvekcije, kot tudi mehanizem generacija geomagnetnega polja Zemlje. To so najhitrejše spremembe - z obdobji, ki trajajo od nekaj let do leta.

Vpliv magnetnega polja na živi svet

Kljub dejstvu, da magnetnega zaslona ni mogoče videti, ga čutijo popotniki na planetu. Selitvene ptice na primer gradijo svojo pot in se osredotočijo na to. Znanstveniki so navedli več hipotez v zvezi s tem pojavom. Eden od njih kaže, da ga ptice zaznavajo vizualno. V očeh selivskih ptic obstajajo posebne proteine ​​(kriptokromi), ki lahko spremenijo svoj položaj pod vplivom geomagnetnega polja. Avtorji te hipoteze verjamejo, da lahko kriptokromi delujejo kot kompas. Vendar pa ne samo ptice, temveč tudi morske želve uporabljajo magnetni zaslon kot GPS-navigator.

Učinek magnetnega ščita na osebo

Vpliv geomagnetnega polja na osebo je bistveno drugačen od vseh drugih, seveda sevanje ali nevarni tok, saj v celoti vpliva na človeško telo.

Znanstveniki verjamejo, da geomagnetno polje deluje v ultra ultravijoličnem frekvenčnem območju, kar ustreza osnovnim fiziološkim ritmom: respiratornim, srčnim in možganskim. Oseba se morda ne počuti ničesar, vendar se organizem istočasno odziva nanj s funkcionalnimi spremembami živčnega, kardiovaskularnega sistema in možganske aktivnosti. Psihiatri že vrsto let spremljajo razmerje med poškodbami intenzivnosti geomagnetnega polja in poslabšanjem duševnih bolezni, kar pogosto vodi do samomora.

"Indeksiranje" geomagnetne dejavnosti

Perturbacije magnetnega polja, povezane s spremembami magnetosferno-ionosferskega tokovnega sistema, imenujemo geomagnetna aktivnost (GA). Za določitev njene ravni uporabljamo dva indeksa - A in K. Slednji prikazuje vrednost GA. Izračuna se na podlagi meritev magnetnega zaslona, ​​ki se dnevno izvaja s tridnevnim intervalom od 00:00 UTC (Svetovni usklajeni čas). Najvišje vrednosti magnetnih motenj se primerjajo z vrednostmi geomagnetnega polja mirnega dne za določeno znanstveno ustanovo, medtem ko se upoštevajo največje vrednosti iz opazovanih odstopanj.

Na podlagi podatkov v indeks se izračuna K. Glede na dejstvo, da je quasilogarithmic vrednost (tj, poveča s povečanjem motnje približno 2-krat), ni mogoče v povprečju pridobiti dolgoročno zgodovinsko vzorec geomagnetnega polja planeta. Za to obstaja indeks A, ki predstavlja dnevno povprečje. Opredeljeno je precej preprosto - vsaka meritev indeksa K se pretvori v ekvivalentni indeks. Vrednosti K dobimo ves dan, v povprečju, tako da je mogoče dobiti indeks A, katerega vrednost na navadnih dneh ne presega praga 100, in v času hudih magnetnih neviht je mogoče obnoviti za 200.

Ker motnje geomagnetnega polja na različnih točkah planeta niso enake, se vrednosti indeksa A iz različnih znanstvenih virov močno razlikujejo. Da bi se izognili tako zaustavitvi, se indeksi A, ki so jih pridobili z opazovalci, zmanjšajo na srednji in globalni indeks A_str. Enako velja za indeks K_str, ki je delna vrednost v območju od 0 do 9. Njena vrednost od 0 do 1 kaže, da je geomagnetno polje normalno, zato so ohranjeni optimalni pogoji za prehod na kratkovalovne nize. Seveda je zagotovil precej intenziven tok sončnega sevanja. Geomagnetno polje z 2 točkami je značilno za zmerno magnetno motnjo, kar nekoliko otežuje prehod desetimeterskih valov. Vrednosti od 5 do 7 označujejo razpoložljivost geomagnetne nevihte, ki povzročajo resne motnje v omenjenem območju in z močno nevihto (8-9 točk) onemogočajo prehod kratkih valov.

Učinek magnetnih neviht na zdravje ljudi

Na 50-70% svetovnega prebivalstva vplivajo negativni učinki magnetnih neviht. Hkrati se pri nekaterih ljudeh pojavijo stresne reakcije 1-2 dni pred magnetnimi motnjami, ko se opazijo utripi na soncu. Drugi - na vrhu ali nekaj časa po prekomerni geomagnetni aktivnosti.

Metozavisimym ljudi, kot tudi tiste, ki trpijo zaradi kroničnih bolezni, morate slediti informacije o geomagnetnega polja za en teden, z možnostjo pristopa k magnetnih neviht odpraviti fizični in čustveni stres, kot tudi vsa dejanja in dogodke, ki lahko vodijo do stresa.

Sindrom pomanjkanja magnetnega polja

Slabitev geomagnetnega polja kadilcev (hypogeomagnetic terenu) se pojavi zaradi konstrukcijskih značilnosti različnih objektov, stenske materialov, in tudi namagneten struktur. Ko v sobi z oslabljenim GP, moti krvni obtok, se kisik in hranila prenašajo v tkiva in organe. Slabitev magnetnega ščita vpliva tudi na živčni, srca in ožilja, endokrine, dihal, okostja in mišični sistem.

Japonski zdravnik Nakagawa je »ta pojav« imenoval »sindrom primanjkljaja človeškega magnetnega polja«. Po njegovem pomenu lahko ta koncept popolnoma konkurira primanjkljaju vitaminov in mineralov.

Glavni simptomi, ki kažejo prisotnost tega sindroma so:

• povečana utrujenost;
• zmanjšana učinkovitost;
• nespečnost;
• glavobol in bolečine v sklepih;
• hipo- in hipertenzija;
• motnje v prebavnem sistemu;
• motnje v delovanju kardiovaskularnega sistema.