Žemės magnetosfera: jos pasekmės. Žemės išoriniai korpusai

Magnetosfera apgaubia bet kokią kūną su magnetiniu lauku. Atrodo, nes dalelės su įkrova nukrypsta nuo pradinės judesio linijos, veikiamos vidaus magnetizmo. Saulės energijos ir magnetinio lauko susitikimo vieta sudaro magnetosferą dengiančią plazmą.

Saulės įtaka Žemei

Saulė išmeta didelį energijos kiekį, kuris nuolat plečiasi, "išgaruoja" lauke. Ši plėtra vadinama saulės vėju.

Saulės vėjas plinta bet kuria kryptimi, užpildydamas visą tarpplanetinę erdvę. Dėl šios priežasties tarpterminio regiono, vadinamo Saulės vėjo plazma, susidaro plazmos formavimas.

Saulės kolektyvo plazma juda spirališkai, vidutiniškai per 4 dienas viršija intervalą tarp saulės ir žemės.

Saulė išskiria energiją, dėl kurios gyvenimas Žemėje tęsiasi. Tačiau saulė išsiskiria pavojinga spinduliuotė, žalinga visoms gyvoms būtybėms mūsų planetoje. Kai Žemė juda aplink Saulę, spinduliavimas ištisus metus pasiskirsto netolygiai. Dėl šios priežasties sezonai keičiasi.

Kas saugo Žemę?

Natūrali planetos Žemės struktūra apsaugo ją nuo žalingos saulės spinduliuotės. Žemė yra apsupta kelių kriauklių:

• Magnetosfera, apsauganti nuo radiacijos saulės spinduliuotės;
• Jonosfera, absorbuojanti rentgeno spindulių ir ultravioletinę spinduliuotę;
• Ozono sluoksnis, apribojantis likusius ultravioletinės spinduliuotės kiekius.

Kaip rezultatas, Žemės biosfera (gyvųjų organizmų gyvenimo aplinka) yra visiškai apsaugota.

Žemės magnetosfera yra apsauginis sluoksnis, tolimiausias nuo planetos centro. Tai kliūtis saulės vėjo plazmui. Dėl šios priežasties Saulės plazma plinta aplink Žemę, formuojanti ertmę, kurioje geomagnetinis laukas paslėptas .

Kodėl yra magnetinis laukas?

Žemės magnetizmo priežastys yra paslėptos planetos viduje. Kaip žinoma apie planetos Žemę struktūrą, ji susideda iš:

• Branduolys;
• Mantija;
• Žemės pluta.

Aplink planetą yra įvairių sričių, įskaitant gravitacinį ir magnetinį. Gravitacija paprasčiausia prasme yra žemės pritraukimas visoms materialioms dalelėms.

Žemės magnetizmas susideda iš reiškinių, atsirandančių šerdies ir mantijos ribose. Pati planeta yra didžiulis magnetas, vienodai įmagnetintas sritis.

Bet kurio magnetinio lauko priežastis yra elektros srovė arba nepertraukiamas magnetizavimas. Mokslininkai, nagrinėjantys Žemės magnetizmo problemą, sužino:

• Žemės magnetinės traukos priežastys;
• Sukurti ryšius tarp sausumos magnetizmo ir jo šaltinių;
• Nustatykite planetos magnetinio lauko pasiskirstymą ir kryptį.

Šie tyrimai atliekami magnetiniais tyrimais, taip pat pasitelkiant observatorijas - ypatingus taškus skirtinguose pasaulio regionuose.

Kaip sutvarkyta magnetosfera?

Sukuriama magnetosferos išvaizda ir išdėstymas:

• Saulės vėjas;
• Žemės magnetizmas.

Saulės vėjas yra plazmos išėjimo iš saulės bet kuria kryptimi. Vėjo greitis prie žemės paviršiaus yra 300-800 km / s. Saulės vėjas yra užpildytas protonais, elektronais, alfa dalelėmis ir būdingas kvazineutralumas. Saulės vėjas yra aprūpintas saulės magnetizmu, labai plačiai juda plazma.

Žemės magnetosfera yra gana sudėtinga ertmė. Visi jo skyriai yra užpildyti plazmos procesais, kur labai svarbu dalijimosi pagreičio mechanizmais. Nuo saulės pusės atstumas nuo centro iki žemės ribų priklauso nuo saulės vėjo galingumo ir gali siekti nuo 60 iki 70 tūkstančių kilometrų, kuris yra lygus 10-12 Žemės "Re" spindulių. Re lygu 6 371 km.

Magnetosferos ribos yra skirtingos priklausomai nuo vietos, palyginti su saule. Tokia saulėtoje pusėje esanti sienelė yra panašios į apvalkalą. Jo apytikslis atstumas yra 15 Re. Tamsioje pusėje magnetosfera pasireiškia cilindrine uodega, jos spindulys yra 20-25 Re, jo ilgis yra didesnis nei 200 Re, galas nežinomas.

Magnetosferoje yra regionai su didelės energijos dalelėmis, jie vadinami "radiacinėmis juostomis". Magnetosfera sugeba inicijuoti įvairius svyravimus ir pats yra radiacijos šaltinis, kurio dalis gali prasiskverbti į Žemę.

Plazma prasiskverbia į Žemės magnetosferą tarpsniais tarp magnetopauzės bruožų - poliarinių kaulų, taip pat dėl hidromagnetinių reiškinių ir nestabilumo.

Magnetinio lauko aktyvumas

Žemės magnetosfera veikia geomagnetinį aktyvumą, geomagnetines audras ir substorms.

Jis saugo gyvenimą Žemėje. Be jos, gyvenimas sustotų. Pasak mokslininkų, Marso vandenynas ir jo atmosfera pateko į kosmosą dėl neapsaugotos saulės vėjo įtakos. Panašiai Veneros vandenys patalpinti saulės spinduliu.

Magnetosfera taip pat yra Jupiterio, Urano, Saturno ir Neptūno. Marse ir Mercury magnetiniai apvalkalai yra nereikšmingi. Venera jos apskritai nėra, saulės vėjas sugeba susidoroti su jonosfera.

Lauko ypatybės

Pagrindinė magnetinio lauko savybė yra įtampa. Magnetinė įtampa yra vektorinis kiekis. Planetos magnetinis laukas yra pateikiamas jėgos linijų pagalba, jutikliai juose rodo įtempimo vektoriaus kryptį.

Magnetinio lauko intensyvumas šiandien yra 0,5 Eersted arba 0,1 A / m. Mokslininkai praeityje leidžia svyravimus. Tačiau geomagnetinis laukas per pastaruosius 2-3,5 milijardus metų nepasikeitė.

Taškai Žemėje, kur įtampa nukreipta vertikaliai, vadinamos magnetiniais poliais. Yra du iš jų Žemėje:

• Šiaurės;
• Pietinis.

Tiesi linija eina per abi ašigalius - magnetinę ašį. Apskritimas, statmenas ašiai, yra magnetinis ekvatorius. Ekvatoriaus lauko stipris yra horizontalus.

Magnetiniai poliai

Magnetiniai poliai neatitinka įprastų geografinių polių. Geografiniai poliai yra išdėstyti palei geografinę ašį, kurią sukasi planeta. Kai Žemė juda aplink Saulę, žemės ašies kryptis išlieka.

Kompaso adata rodo į magnetinį Šiaurės ašigalį. Magnetiniai observatorijos matuoja magnetinio lauko svyravimus per dieną, kai kurie iš jų užsiima kas antrą matavimą.

Nuo Šiaurės ašigalio iki pietų yra magnetiniai dienovidiniai. Kampas tarp magnetinių ir geografinių dienovidinių vadinamas magnetiniu slenksčiu. Bet koks taškas žemėje turi savo slenksčio kampą.

Pusiaujo pusėje magnetinė rodyklė yra horizontalioje padėtyje. Perkeldami į šiaurę, viršutinė rodyklės galas nuleidžiasi žemyn. Kampas tarp rodyklės ir horizontalaus paviršiaus yra magnetinis slenkstis. Polių srityje nuolydis yra didžiausias ir yra 90 laipsnių.

Magnetinio lauko judėjimas

Laikui bėgant keičiasi magnetinių polių išdėstymas.

Iš pradžių magnetinis polnis buvo atidarytas 1831 m., O tada jis buvo įsikūręs šimtu kilometrų nuo jo dabartinės vietos. Apytikslis metų nuvažiuotas atstumas yra 15 km.

Pastaraisiais metais padidėjo magnetinių polių judėjimo greitis. Šiaurinis ašigalis juda 40 km per metus.

Magnetinių laukų pertvarka

Keičiamas poliarizacijos procesas Žemėje vadinamas inversija. Mokslininkai žino mažiausiai apie 100 atvejų, kai geomagnetinis laukas pakeitė jo poliškumą.

Manoma, kad inversija įvyksta kas 11-12 tūkstančių metų. Kitos versijos vadinamos 13, 500 ir net 780 tūkst. Metų. Galbūt inversija neturi aiškios periodiškumo. Mokslininkai mano, kad pagal ankstesnes inversijas gyvenimas Žemėje tęsėsi.

Žmonės klausia savęs: "Kada laukiame kito poliškumo pasikeitimo?"

Pokyčių poslinkis vyksta praėjusį šimtmetį. Pietų ašigalis dabar yra Indijos vandenyne, o šiaurinis polas juda link Šiaurės Arkties į Sibirą. Magnetinis laukas šalia polių yra susilpnintas. Įtampa mažėja.

Labiausiai tikėtina, kad kitą kartą inversijos gyvenimas Žemėje tęsis. Vienintelis klausimas yra kokia kaina. Jei inversija įvyksta kartu su magnetozės išnykimu Žemėje trumpam laikui, tai gali būti labai pavojinga žmonijai. Neapsaugota planeta veikia neigiamą kosminių spindulių poveikį. Be to, ozono sluoksnio sumažėjimas taip pat gali kelti rimtą grėsmę.

2001 m. Pasikeitus polių į Saulę, jo magnetinio sluoksnio atsijungimas nesukėlė. Ar bus toks scenarijus Žemėje, mokslininkai nėra žinomi.

Žemės magnetosfos pasipiktinimas: poveikis žmonėms

Esant pradinei aproksimacijai, saulės plazma nepasiekia magnetosferos. Bet tam tikromis sąlygomis plazmos pralaidumas sutrikdomas ir sugadintas magnetinis apvalkalas. Saulės plazma ir jos energija prasiskverbia į magnetosferą. Kalbant apie energijos srautų atvykimo greitį, yra trys magnetosfos atsako variantai:

1. Momentinė magnetosferos būsena - korpusas nekeičia savo būklės, nes energijos perdavimo greitis yra per mažas arba lygus išskaidytos energijos kiekiui viduje magnetinės sferos.
2. Magnetinė požemė. Būklė, kuri atsiranda, kai gaunamos energijos greitis yra didesnis už stacionariosios sklaidos greitį, o kai kuri energija išsiskleidžia iš magnetosferos per kanalą, vadinamą gausybe. Procesas - atskleisti dalį magnetosferos energijos. Jo ryškiausias įsikūnijimas yra polinis švytėjimas. Perteklinės energijos išmetimas gali pasireikšti 3 valandų dažniu abiejų pusrutulių poliariuose regionuose.
3. Magnetinė audra yra didžiausio lauko jaudulio procesas dėl didelio energijos greito srauto iš išorės. Magnetinis laukas pasikeičia ir apačioje, ir ekvatoriaus srityje.

Žemės sluoksnis magnetiniame lauke pasikeičia vietoje, o audros metu pokyčiai yra globalūs. Bet kokiu atveju šie pokyčiai neviršija kelių procentų, o tai yra daug mažiau nei dirbtiniai laukai.

Medicina mano, kad magnetiniai audros neigiamai veikia žmogaus sveikatą. Per šį laikotarpį padidėja pacientų, sergančių širdies ir kraujagyslių patologijomis, depresija ir kiti neuropsichiniai sutrikimai.

Puikus yra Žemės magnetosferos vaidmuo visuose planetos geografiniuose procesuose. Šis apsauginis gaubtas apsaugo mūsų planetą nuo daugelio nepalankių procesų ir veikia klimato sąlygas. Atsižvelgiant į pokyčius magnetosferoje, klimatas keičiasi, gyvybių formos gyvūnų ir augalų, ir daug daugiau pokyčių Žemėje.