Magnetosfääri ympäröi minkä tahansa kehon magneettikentällä. Se johtuu siitä, että hiukkaset, joilla on varaus, poikkeavat alkuperäisestä liikelinjasta sisäisen magnetismin vaikutuksesta. Aurinkoenergian ja magneettikentän kohtauspiste muodostaa plasman, joka peittää magnetosfäärin kuoren.
Auringon vaikutus Maahan
Aurinko lähettää suuren määrän energiaa, joka laajenee jatkuvasti, "haihtuu" ulospäin. Tätä laajenemista kutsutaan aurinkotuuleksi.
Aurinkotuuli leviää kaikkiin suuntiin ja täyttää kaiken planeettojen välisen tilan. Tästä syystä tähtienväliselle alueelle muodostuu plasmamuodostelma, jota kutsutaan aurinkotuuliplasmaksi.
Aurinkoplasma liikkuu spiraalina, keskimäärin 4 päivässä ylittää Auringon ja Maan välisen aikavälin.
Aurinko vapauttaa energiaa, jonka ansiosta elämä jatkuu maan päällä. Auringosta tulee kuitenkin myös vaarallista säteilyä, joka on tuhoisaa kaikille planeettamme eläville olennoille. Kun maa kiertää Auringon, säteily jakautuu epätasaisesti ympäri vuoden. Tästä syystä vuodenajat vaihtuvat.
Mikä suojelee maapalloa?
Maaplaneetan luonnollinen rakenne suojaa sitä haitalliselta auringon säteilyltä. Maapalloa ympäröivät useat kuoret:
- magnetosfääri, joka suojaa aurinkovirran säteilyltä;
- ionosfääri, joka absorboi röntgensäteitä ja ultraviolettisäteilyä;
- otsonikerros, joka pidättää ultraviolettisäteilyn jäännösmäärät.
Tämän seurauksena maapallon biosfääri (elävien organismien elinympäristö) on täysin suojattu.
Maan magnetosfääri on suojaava kerros, kauimpana planeetan keskustasta. Se on este aurinkotuulen plasmalle. Tästä syystä aurinkoplasma virtaa maapallon ympäri muodostaen ontelomuodostelman, johon geomagneettinen kenttä on piilossa.
Miksi on olemassa magneettikenttä?
Maanpäällisen magnetismin syyt ovat piilossa planeetan sisällä. Kuten maaplaneetan rakenteesta tiedetään, se koostuu:
- ytimet;
- takit;
- Maankuori.
Planeetta ympärillä on erilaisia kenttiä, mukaan lukien gravitaatio- ja magneettikenttiä. Painovoima yksinkertaisimmassa merkityksessään on maan vetovoima kaikille aineellisille hiukkasille.
Maan magnetismi piilee ytimen ja vaipan rajoilla tapahtuvissa ilmiöissä. Planeetta itsessään on v altava magneetti, tasaisesti magnetoitunut pallo.
Jokaisen magneettikentän syy on sähkövirta tai jatkuva magnetointi. Maan magnetismin ongelmaa käsittelevät tutkijat saavat selville:
- syitä magneettisyyteenMaan painovoima;
- luoda yhteyksiä maan magnetismin ja sen lähteiden välille;
- määritä magneettikentän jakautuminen ja suunta planeetalla.
Nämä tutkimukset suoritetaan magneettitutkimuksilla sekä havainnoilla observatorioissa - erityispisteissä maapallon eri alueilla.
Kuinka magnetosfääri toimii?
Magnetosfäärin tyyppiä ja rakennetta kehitetään:
- aurinkotuuli;
- maan magnetismi.
Aurinkotuuli on plasman tuotto, joka jakautuu Auringosta mihin tahansa suuntaan. Tuulen nopeus maan pinnalla on 300-800 km/s. Aurinkotuuli on täynnä protoneja, elektroneja, alfahiukkasia ja sille on ominaista lähes neutraali. Aurinkotuulella on aurinkomagnetismia, jonka plasma kuljettaa hyvin kauas.
Maan magnetosfääri on melko monimutkainen onkalo. Kaikki sen osat ovat täynnä plasmaprosesseja, joissa hiukkaskiihtyvyyden mekanismit ovat erittäin tärkeitä. Aurinkoisella puolella etäisyys keskustasta Maan rajoihin määräytyy aurinkotuulen voimakkuuden mukaan ja voi olla 60-70 tuhatta kilometriä, mikä vastaa 10-12 maan sädettä Re. Re vastaa 6371 km.
Magnetosfäärin rajat ovat erilaisia riippuen sijainnista suhteessa aurinkoon. Samanlainen reuna aurinkoisella puolella on muodoltaan samanlainen kuin ammus. Sen likimääräinen etäisyys on 15 Re. Pimeällä puolella magnetosfääri on lieriömäisen hännän muodon, sen säde on 20-25 Re, pituus on yli 200 Re, loppua ei tunneta.
Magnetosfäärissäon alueita, joissa on korkean energian hiukkasia, niitä kutsutaan "säteilyvyöhykkeiksi". Magnetosfääri pystyy käynnistämään erilaisia värähtelyjä ja on itse säteilyn lähde, josta osa voi tunkeutua maan läpi.
Plasma vuotaa Maan magnetosfääriin magnetopaussin piirteiden - napahuippujen - välillä sekä hydromagneettisten ilmiöiden ja epävakauksien vuoksi.
Magneettikentän aktiivisuus
Maan magnetosfääri vaikuttaa geomagneettiseen toimintaan, geomagneettisiin myrskyihin ja alimyrskyihin.
Hän suojelee elämää maan päällä. Ilman häntä elämä pysähtyisi. Tutkijoiden mukaan Marsin v altameret ja sen ilmakehä ovat menneet avaruuteen aurinkotuulen peittämättömän vaikutuksen vuoksi. Samalla tavalla aurinkovirta kantoi Venuksen vedet avaruuteen.
Jupiterilla, Uranuksella, Saturnuksella ja Neptunuksella on myös magnetosfääri. Marsilla ja Merkuriuksella on pienet magneettikuoret. Venuksella ei ole sitä ollenkaan, aurinkotuulta hallitaan ionosfäärin ansiosta.
Kentäominaisuudet
Magneettisen kentän pääominaisuus on sen intensiteetti. Magneettinen intensiteetti on vektorisuure. Planeetan magneettikenttä on kuvattu voimalinjoilla, joiden tangentit osoittavat intensiteettivektorin suunnan.
Magneettinen kenttä on nykyään 0,5 oersted tai 0,1 a/m. Tiedemiehet sallivat suuruuden vaihtelut menneisyydessä. Mutta viimeisten 2-3,5 miljardin vuoden aikana geomagneettinen kenttä ei ole muuttunut.
Maan pisteitä, joissa jännitys on suunnattu pystysuoraan, kutsutaan magneettinapoiksi. Maapallolla on kaksi:
- Pohjoinen;
- Etelä.
Suora viiva kulkee molempien napojen - magneettisen akselin - läpi. Akseliaa kohti kohtisuorassa oleva ympyrä on magneettinen ekvaattori. Kenttävoimakkuus päiväntasaajalla on vaakasuora.
Magneettiset navat
Magneettiset navat eivät vastaa tavallisia maantieteellisiä napoja. Maantieteelliset navat on sijoitettu pitkin maantieteellistä akselia, jota pitkin planeetta pyörii. Kun maa kiertää Auringon, Maan akselin suunta säilyy.
Kompassin neula osoittaa tarkalleen magneettista pohjoisnapaa. Magneettiobservatoriot mittaavat magneettikentän vaihteluja päivän aikana, osa niistä on mukana joka toinen mittaus.
Magneettiset meridiaanit kulkevat pohjoisnav alta etelänavalle. Magneettisen ja maantieteellisen meridiaanin välistä kulmaa kutsutaan magneettiseksi deklinaatioksi. Jokaisella maan pisteellä on oma deklinaatiokulmansa.
Ekvaattorilla magneetin nuoli on asetettu vaakasuoraan. Pohjoiseen liikkuessa nuolen yläpää syöksyy alas. Osoittimen ja vaakapinnan välinen kulma on magneettinen k altevuus. Napojen alueella k altevuus on suurin ja on 90 astetta.
Magneettisen kentän liike
Magneettisten napojen sijainti muuttuu ajan myötä.
Alun perin magneettinapa löydettiin vuonna 1831, ja sitten se sijaitsi satojen kilometrien päässä nykyisestä sijainnista. Arvioitu matkamatka vuodessa on 15 km.
Viime vuosina magneettinapojen liikenopeus on kiihtynyt. Pohjoisnapa liikkuunopeus 40 km vuodessa.
Magneettikenttien muuttaminen
Polariteettien muuttamisprosessia maapallolla kutsutaan inversioksi. Tiedemiehet tietävät ainakin 100 tapausta, joissa geomagneettinen kenttä käänsi polariteettinsa.
Inversion uskotaan tapahtuvan kerran 11-12 tuhannessa vuodessa. Muita versioita kutsutaan 13, 500 ja jopa 780 tuhatta vuotta. Ehkä inversiolla ei ole selkeää jaksollisuutta. Tiedemiehet uskovat, että aikaisempien inversioiden aikana elämä maapallolla säilyi.
Ihmiset ihmettelevät: "Milloin on seuraava napaisuuden vaihto?"
Navan siirtymävaihe on tapahtunut viimeisen vuosisadan aikana. Etelänapa sijaitsee nyt Intian v altamerellä, kun taas pohjoisnapa on siirtymässä Jäämeren yli Siperiaan. Magneettikenttä napojen lähellä heikkenee tässä tapauksessa. Jännitteet hellittyvät.
Todennäköisesti seuraavan inversion myötä elämä maapallolla jatkuu. Ainoa kysymys on, millä hinnalla. Jos inversio tapahtuu magnetosfäärin sukupuuttoon kuollessa maan päällä lyhyeksi ajaksi, se voi olla erittäin vaarallista ihmiskunnalle. Suojaamaton planeetta on alttiina kosmisten säteiden haitallisille vaikutuksille. Lisäksi otsonikerroksen heikkeneminen voi myös aiheuttaa vakavan vaaran.
Auringon napojen muutos, joka tapahtui vuonna 2001, ei johtanut sen magneettisen kerroksen sammumiseen. Tiedemiehet eivät tiedä, toteutuuko maan päällä samanlainen skenaario.
Maan magnetosfäärin häiriö: vaikutus ihmisiin
Alkulähestymisessä aurinkoplasma ei saavuta magnetosfääriä. Mutta tietyin edellytyksinplasman läpäisevyys häiriintyy, magneettikuori vaurioituu. Aurinkoplasma ja sen energia tunkeutuvat magnetosfääriin. Mitä tulee energiavirtojen nopeuteen, magnetosfäärin vasteelle on kolme vaihtoehtoa:
- Magnetosfäärin hiljainen tila - kuori ei muuta tilaansa, koska energian liikkeen nopeus on liian alhainen tai yhtä suuri kuin magneettisen pallon sisällä hajotetun energian määrä.
- Magneettinen myrsky. Tila, joka syntyy, kun tulevan energian nopeus on korkeampi kuin stationaarisen hajoamisen nopeus, ja osa energiasta pakenee magnetosfääristä kanavan kautta, jota kutsutaan alimyrskyksi. Prosessi koostuu osan magnetosfäärin energiasta vapauttamisesta. Sen kirkkain persoonallisuus on aurora borealis. Ylimääräisiä energiapäästöjä voi esiintyä 3 tunnin välein molempien pallonpuoliskojen napa-alueilla.
- Magneettinen myrsky on kentän voimakas häiriöprosessi, joka johtuu ulkopuolelta tulevan suuren energian nopeudesta. Magneettikenttä muuttuu myös alla, päiväntasaajan alueella.
Maan magneettikenttä muuttuu paikallisesti alimyrskyjen aikana, kun taas muutokset ovat globaaleja myrskyjen aikana. Joka tapauksessa nämä muutokset eivät ole suurempia kuin muutama prosentti, mikä on paljon vähemmän kuin ihmisen tekemät kentät.
Lääketiede uskoo, että magneettiset myrskyt vaikuttavat haitallisesti ihmisten terveyteen. Tänä aikana sydän- ja verisuonisairauksista, masennuksesta ja muista neuropsykiatrisista häiriöistä kärsivien potilaiden määrä kasvaa.häiriöt.
Maan magnetosfäärin rooli kaikissa maantieteellisissä prosesseissa planeetalla on suuri. Tämä suojakuori suojaa planeettamme monilta haitallisilta prosesseilta ja vaikuttaa sääolosuhteisiin. Maapallon magnetosfäärin muutosten vaikutuksesta ilmasto-ominaisuudet, eläinten ja kasvien elämänmuodot ja paljon muuta muuttuvat.
