Magnetosfera Pământului: consecințele schimbării sale. Cojile exterioare ale Pământului

Magnetosfera înconjoară orice corp cu un câmp magnetic. Se pare că particulele cu încărcături deviază de linia inițială de mișcare sub influența magnetismului intern. Locul de întâlnire pentru energia solară și câmpul magnetic formează o plasmă care acoperă magnetosfera.

Influența Soarelui asupra Pământului

Soarele emite o cantitate mare de energie, care se extinde constant, "evaporând" în exterior. Această extindere se numește vântul solar.

Vântul solar se răspândește în orice direcție, umplând întregul spațiu interplanetar. Din acest motiv, se formează o formare de plasmă în regiunea interstelară, numită plasma de vânt solar.

Plasma solare se mișcă spiralat, în medie în 4 zile depășește intervalul dintre Soare și Pământ.

Soarele dă energie, datorită căruia continuă viața pe Pământ. Cu toate acestea, soarele emite radiații periculoase, distrugătoare pentru toate ființele vii de pe planeta noastră. Când Pământul se mișcă în jurul Soarelui, radiația este distribuită neuniform pe tot parcursul anului. Din acest motiv, anotimpurile se schimbă.

Ce protejează Pământul?

Structura naturală a planetei Pământ o protejează de radiațiile solare dăunătoare. Pământul este înconjurat de câteva cochilii:

• magnetosferă, care protejează împotriva fluxului solar al radiațiilor;
• ionosferă, absorbind radiații X și radiații ultraviolete;
• Stratul de ozon, limitând cantitățile reziduale de radiații ultraviolete.

Ca rezultat, biosfera Pământului (habitat al organismelor vii) este complet protejată.

Magnetosfera Pământului este un strat protector, cel mai îndepărtat de centrul planetei. Este o barieră pentru plasma vântului solar. Din acest motiv, plasa soarelui curge în jurul Pământului, formând o formare a cavității în care este ascunsă câmp geomagnetic.

De ce există un câmp magnetic?

Cauzele magnetismului terestru sunt ascunse în interiorul planetei. După cum se știe despre structura planetei Pământ, ea constă în:

• core;
• manta;
• crusta pământului.

În jurul planetei există diverse câmpuri, inclusiv gravitaționale și magnetice. Gravitatea în sensul cel mai simplu este atragerea pământului pentru toate particulele materiale.

Magnetismul pământ constă în fenomene care apar pe marginea miezului și a mantalei. Planeta însăși este un magnet uriaș, o sferă uniform magnetizată.

Motivul pentru orice câmp magnetic este un curent electric sau o magnetizare neîntreruptă. Oamenii de știință care se ocupă de problema magnetismului Pământului află:

• cauzele atracției magnetice a Pământului;
• stabili conexiunile dintre magnetismul terestru și sursele sale;
• determină distribuția și direcția câmpului magnetic de pe planetă.

Aceste studii sunt realizate prin intermediul unor sondaje magnetice și, de asemenea, prin observații în observatoare - puncte speciale în diferite regiuni ale globului.

Cum este dispusă magnetosfera?

Aspectul și dispunerea magnetosferei sunt produse:

• vântul solar;
• magnetismul terestru.

Vântul solar este ieșirea din plasmă, distribuită de Soare în orice direcție. Viteza vântului de lângă suprafața pământului este de 300-800 km / s. Vântul solar este umplut cu protoni, electroni, particule alfa și se caracterizează prin quasineutralitate. Vântul solar este înzestrat cu magnetism solar, deplasat de plasmă foarte departe.

Magnetosfera Pământului este o cavitate destul de complicată. Toate secțiunile sale sunt umplute cu procese plasmice, în care mecanismele de accelerare a particulelor au o mare importanță. Din partea solară, distanța de la centru la granițele Pământului este determinată de puterea vântului solar și poate ajunge de la 60 la 70 mii de kilometri, care este egală cu 10-12 raze ale Pământului Re. Re este de 6.371 km.

Limitele magnetosferei sunt diferite în funcție de locația relativă față de Soare. O astfel de graniță pe partea însorită este similară cu cea a unui proiectil. Distanța aproximativă este de 15 Re. Pe partea întunecată, magnetosfera are forma unei cozi cilindrice, raza ei este de 20-25 Re, lungimea ei este mai mare de 200 Re, sfârșitul este necunoscut.

În magnetosferă există regiuni cu particule de energie înaltă, numite "centuri de radiație". Magnetosfera este capabilă să inițieze diverse oscilații și este ea însăși o sursă de radiații radiative, unele dintre ele putând pătrunde pe Pământ.

Plasma se infiltrează în intervalele de magnetosfera dintre trasaturi magnetopause - cuspide polari, precum și datorită fenomenelor hidro și instabilități.

Activitatea câmpului magnetic

Magnetosfera Pământului afectează activitatea geomagnetică, furtunile geomagnetice și substormele.

Protejează viața de pe Pământ. Fără ea, viața s-ar opri. Potrivit oamenilor de știință, oceanele de pe Marte și atmosfera sa au intrat în spațiu datorită influenței nedisimulate a vântului solar. În mod similar, apele din Venus au fost suflate în spațiu de un flux solar.

Magnetosfera se regăsește și în Jupiter, Uranus, Saturn și Neptun. La Marte și Mercur, cochilii magnetici sunt nesemnificativi. Venus nu o are deloc, iar cu vântul solar este posibil să se facă față ionosferei.

Caracteristicile câmpului

Principalul proprietate magnetică câmpurile sunt tensiuni. Tensiunea magnetică este vector cantitatea. Câmpul magnetic al planetei este reprezentat cu ajutorul liniilor de forță, tangentele acestora arată direcția vectorului de tensiune.

Intensitatea câmpului magnetic este de 0,5 Oersted sau 0,1 A / m. Oamenii de știință permit fluctuații de amploare în trecut. Dar câmpul geomagnetic nu sa schimbat în ultimii 2-3,5 miliarde de ani.

Punctele de pe Pământ, unde tensiunea este direcționată vertical, se numesc poli magneticieni. Există două pe Pământ:

• Nord;
• Sud.

O linie dreaptă trece prin ambele poli - axa magnetică. Un cerc situat perpendicular pe axă este ecuatorul magnetic. Forța câmpului în ecuator este orizontală.

Stâlpi magnetici

Stâlpii magnetici nu corespund polilor geografici convenționali. Stâlpii geografici sunt plasați de-a lungul axei geografice de-a lungul căreia se rotește planeta. Când Pământul se mișcă în jurul Soarelui, direcția axei pământului rămâne.

Acul busolei indică polul nord magnetic. Observatoarele magnetice măsoară fluctuațiile câmpului magnetic în timpul zilei, unele dintre ele fiind angajate la fiecare a doua măsurătoare.

De la Polul Nord spre sud trec meridianele magnetice. Unghiul dintre meridianul magnetic și cel geografic se numește declinare magnetică. Orice punct de pe pământ are propriul unghi de decădere.

La ecuator, săgeata de magnet este plasată orizontal. Când vă deplasați spre nord, capătul de sus al săgeții se stinge. Unghiul dintre săgeată și suprafața orizontală este înclinația magnetică. În domeniul polilor, înclinația este cea mai mare și este de 90 de grade.

Mișcarea câmpului magnetic

Odată cu trecerea timpului, dispunerea polilor magnetici se schimbă.

Inițial, polul magnetic a fost deschis în 1831, iar apoi a fost localizat la sute de kilometri de locația sa actuală. Distanța aproximativă parcursă într-un an este de 15 km.

În ultimii ani, rata de mișcare a poliilor magnetice este în creștere. Polul Nord se deplasează cu o viteză de 40 km pe an.

Permutarea câmpurilor magnetice

Procesul de schimbare a polarităților de pe Pământ se numește inversiune. Oamenii de știință știu cel puțin 100 de cazuri, când câmpul geomagnetic și-a schimbat polaritatea.

Se crede că inversiunea are loc la fiecare 11-12 mii de ani. Alte versiuni sunt numite 13, 500 și chiar 780 de mii de ani. Poate că inversiunea nu are o periodicitate clară. Oamenii de știință cred că în cazul inversărilor anterioare, viața de pe Pământ a continuat.

Oamenii își pun întrebarea: "Când vom aștepta următoarea schimbare de polaritate?"

Faza de schimbare a polului se desfășoară în ultimul secol. Polul Sud este situat acum în Oceanul Indian, iar cel nordic se deplasează peste Oceanul Arctic spre Siberia. Câmpul magnetic din apropierea polilor este slăbit. Tensiunea este redusă.

Cel mai probabil, cu următoarea inversiune, viața pe Pământ va continua. Singura întrebare este: ce preț. În cazul în care are loc inversiune cu dispariția pe magnetosferei Pământului pentru o perioadă scurtă de timp, poate fi foarte periculos pentru omenire. O planetă neprotejată este expusă efectelor adverse ale radiațiilor cosmice. În plus, o scădere a stratului de ozon poate fi, de asemenea, un pericol grav.

Schimbarea polilor la Soare, care a avut loc în 2001, nu a dus la deconectarea stratului său magnetic. Va exista un astfel de scenariu pe Pământ, oamenii de știință nu sunt cunoscuți.

Perturbarea magnetosferei Pământului: efecte asupra omului

La aproximarea inițială, plasma solară nu ajunge în magnetosferă. Dar, în anumite condiții, permeabilitatea plasmei este încălcată, carcasa magnetică este deteriorată. Plasma solare și energia ei pătrund în magnetosferă. În ceea ce privește rata de sosire a fluxurilor de energie, există trei opțiuni pentru răspunsul magnetosferei:

1. Starea calma a magnetosferei - carcasa nu isi schimba starea, deoarece viteza transferului de energie este prea mica sau egala cu cantitatea de energie dispersata din interiorul sferei magnetice.
2. Subforum magnetic. Condiția care apare în cazul în care rata de disipare a energiei de intrare deasupra staționare și o parte din evadările de energie de pe canalul magnetosferă, numit substorm. Procesul constă în eliberarea unei părți din energia magnetosferică. Cea mai strălucită întruchipare a acesteia este strălucirea polară. Emisiile de exces de energie pot apărea cu o frecvență de 3 ore în regiunile polare ale ambelor emisfere.
3. O furtună magnetică este procesul de entuziasm puternic din câmp datorat vitezei mari de energie care vine din exterior. Câmpul magnetic suferă modificări și în partea de jos, în zona ecuatorului.

Câmpul magnetic al Pământului în timpul furtunii se schimbă la nivel local, iar în timpul furtunilor schimbările sunt globale. În orice caz, aceste schimbări nu sunt mai mari decât câteva procente, ceea ce este mult mai mic decât câmpurile create de om.

Medicina consideră că furtunile magnetice afectează negativ sănătatea umană. În această perioadă numărul pacienților care suferă de patologii cardiovasculare, depresie și alte tulburări neuropsihice este în creștere.

Mare este rolul magnetosferei Pământului în toate procesele geografice de pe planetă. Această coajă protectoare protejează planeta noastră de multe procese nefavorabile și afectează condițiile meteorologice. Sub influența schimbărilor din magnetosferă, schimbările climatice, formele de viață ale animalelor și plantelor și mult mai multe schimbări pe Pământ.