Magnetosfera obdaja vsako telo z magnetnim poljem. Pojavlja se zaradi dejstva, da delci z naboji odstopajo od prvotne linije gibanja pod vplivom notranjega magnetizma. Stičišče sončne energije in magnetnega polja tvori plazmo, ki pokriva magnetosfersko lupino.
Vpliv Sonca na Zemljo
Sonce oddaja veliko količino energije, ki se nenehno širi in "izhlapi" navzven. Ta širitev se imenuje sončni veter.
Sončev veter se širi v vse smeri in napolni ves medplanetarni prostor. Zaradi tega se v medzvezdnem območju tvori plazemska tvorba, imenovana plazma sončnega vetra.
Sončna plazma se giblje spiralno, v povprečju v 4 dneh premaga interval med Soncem in Zemljo.
Sonce sprošča energijo, zahvaljujoč kateri se življenje nadaljuje na Zemlji. Nevarno sevanje pa prihaja tudi iz Sonca, ki je uničujoče za vsa živa bitja na našem planetu. Ko se Zemlja giblje okoli Sonca, je sevanje skozi vse leto neenakomerno razporejeno. Zaradi tega se letni časi spreminjajo.
Kaj ščiti Zemljo?
Naravna struktura planeta Zemlja ga ščiti pred škodljivim sončnim sevanjem. Zemlja je obdana z več školjkami:
- magnetosfera, ki ščiti pred sevanjem sončnega toka;
- ionosfera, ki absorbira rentgenske žarke in ultravijolično sevanje;
- ozonska plast, ki zadržuje preostale količine ultravijoličnega sevanja.
Zaradi tega je zemeljska biosfera (habitat živih organizmov) popolnoma zaščitena.
Zemeljska magnetosfera je zaščitna plast, najbolj oddaljena od središča planeta. Je ovira za plazmo sončnega vetra. Iz tega razloga sončna plazma teče okoli Zemlje in tvori tvorbo votline, v kateri je skrito geomagnetno polje.
Zakaj obstaja magnetno polje?
Vzroki zemeljskega magnetizma so skriti znotraj planeta. Kot je znano o zgradbi planeta Zemlja, je sestavljen iz:
- jedra;
- oblači;
- zemeljska skorja.
Po planetu so različna polja, vključno z gravitacijskim in magnetnim. Gravitacija v najpreprostejšem smislu je privlačnost zemlje za vse materialne delce.
Zemljin magnetizem je v pojavih, ki se pojavljajo na mejah jedra in plašča. Sam planet je ogromen magnet, enakomerno magnetizirana krogla.
Vzrok vsakega magnetnega polja je električni tok ali neprekinjena magnetizacija. Znanstveniki, ki se ukvarjajo s problemom zemeljskega magnetizma, ugotavljajo:
- razlogi za magnetnogravitacija Zemlje;
- vzpostavite povezave med zemeljskim magnetizmom in njegovimi viri;
- določite porazdelitev in smer magnetnega polja na planetu.
Te študije se izvajajo z magnetnimi raziskavami, pa tudi z opazovanji v opazovalnicah - posebnih točkah v različnih regijah sveta.
Kako deluje magnetosfera?
Tip in struktura magnetosfere se razvijata:
- sončni veter;
- zemeljski magnetizem.
Sončev veter je izhod plazme, ki se od Sonca porazdeli v katero koli smer. Hitrost vetra na zemeljskem površju je 300-800 km/s. Sončni veter je napolnjen s protoni, elektroni, alfa delci in je značilna kvazi nevtralnost. Sončni veter je obdarjen s sončnim magnetizmom, ki ga plazma prenaša zelo daleč.
Zemeljska magnetosfera je precej zapletena votlina. Vsi njeni odseki so napolnjeni s plazemskimi procesi, pri katerih so mehanizmi pospeševanja delcev zelo pomembni. Na sončni strani je vrzel od središča do meja Zemlje določena z močjo sončnega vetra in lahko doseže od 60 do 70 tisoč kilometrov, kar je enako 10-12 zemeljskim polmerom Re. Re je 6371 km.
Meje magnetosfere se razlikujejo glede na lokacijo glede na Sonce. Podobna obroba na sončni strani je po obliki podobna izstrelku. Njegova približna razdalja je 15 Re. Na temni strani je magnetosfera v obliki valjastega repa, njen polmer je 20-25 Re, njegova dolžina je več kot 200 Re, konec ni znan.
V magnetosferiobstajajo območja z visokoenergetskimi delci, se imenujejo "radiacijski pasovi". Magnetosfera je sposobna sprožiti različna nihanja in je sama vir sevanja, od katerih lahko nekatera prodrejo v Zemljo.
Plazma uhaja v zemeljsko magnetosfero skozi intervale med značilnostmi magnetopavze - polarnimi izboklinami, pa tudi zaradi hidromagnetnih pojavov in nestabilnosti.
aktivnost magnetnega polja
Zemeljska magnetosfera vpliva na geomagnetno aktivnost, geomagnetne nevihte in nevihte.
Ona varuje življenje na Zemlji. Brez nje bi se življenje ustavilo. Po mnenju znanstvenikov so Marsovi oceani in njegova atmosfera odšli v vesolje zaradi neprikritega vpliva sončnega vetra. Na enak način je sončni tok odnesel vode Venere v vesolje.
Jupiter, Uran, Saturn in Neptun imajo tudi magnetosfero. Mars in Merkur imata majhne magnetne lupine. Venera ga sploh nima, sončni veter se upravlja zahvaljujoč ionosferi.
Funkcije polja
Glavna lastnost magnetnega polja je njegova intenzivnost. Magnetna intenzivnost je vektorska količina. Magnetno polje planeta je upodobljeno s pomočjo silnih linij, tangente nanje kažejo smer vektorja intenzivnosti.
Magnetno polje je danes 0,5 oersteda ali 0,1 a/m. Znanstveniki dopuščajo nihanja velikosti v preteklosti. Toda v zadnjih 2-3,5 milijarde let se geomagnetno polje ni spremenilo.
Točke na Zemlji, kjer je napetost usmerjena navpično, se imenujejo magnetni poli. Na Zemlji sta dva:
- sever;
- južni.
Pravica poteka skozi oba pola - magnetno os. Krog, pravokoten na os, je magnetni ekvator. Jakost polja na ekvatorju je vodoravna.
magnetni drogovi
Magnetni poli ne ustrezajo običajnim geografskim. Geografski poli so postavljeni vzdolž geografski osi, vzdolž katere se planet vrti. Ko se Zemlja giblje okoli Sonca, se ohrani smer Zemljine osi.
Igla kompasa kaže točno na severni magnetni pol. Magnetni observatoriji merijo nihanja magnetnega polja čez dan, nekateri so vključeni v vsako drugo meritev.
Magnetni meridiani potekajo od severnega do južnega tečaja. Kot med magnetnim in geografskim poldnevnikom se imenuje magnetna deklinacija. Vsaka točka na zemlji ima svoj deklinacijski kot.
Na ekvatorju je puščica magneta postavljena vodoravno. Ko se premikate proti severu, zgornji konec puščice hiti navzdol. Kot med kazalko in vodoravno površino je magnetni naklon. V območju polov je naklon največji in znaša 90 stopinj.
Gibanje magnetnega polja
Lokacija magnetnih polov se sčasoma spreminja.
Sprva so magnetni pol odkrili leta 1831, nato pa se je nahajal na stotine kilometrov od trenutne lokacije. Približna potovalna razdalja na leto je 15 km.
V zadnjih letih se hitrost gibanja magnetnih polov povečuje. Severni tečaj se premikahitrost 40 km na leto.
Spreminjanje magnetnih polj
Proces spreminjanja polarnosti na Zemlji se imenuje inverzija. Znanstveniki poznajo vsaj 100 primerov, ko je geomagnetno polje obrnilo svojo polarnost.
Meni je, da se inverzija zgodi enkrat na 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 med prejšnjimi inverzijami življenje na Zemlji ohranilo.
Ljudje se sprašujejo, "Kdaj bo naslednji obrat polarnosti?"
Faza premika polov se je dogajala v zadnjem stoletju. Južni pol se zdaj nahaja v Indijskem oceanu, medtem ko se severni pol premika čez Arktični ocean proti Sibiriji. Magnetno polje v bližini polov v tem primeru oslabi. Napetosti popuščajo.
Najverjetneje se bo z naslednjo inverzijo življenje na Zemlji nadaljevalo. Vprašanje je le za kakšno ceno. Če pride do inverzije z izumrtjem magnetosfere na Zemlji za kratek čas, je to lahko zelo nevarno za človeštvo. Nezaščiten planet je izpostavljen škodljivim učinkom kozmičnih žarkov. Poleg tega lahko tanjšanje ozonske plasti predstavlja tudi resno nevarnost.
Sprememba polov na Soncu, ki se je zgodila leta 2001, ni povzročila zaustavitve njegove magnetne plasti. Ali bo na Zemlji podoben scenarij, znanstveniki ne vedo.
Motnje zemeljske magnetosfere: vpliv na ljudi
Pri začetnem pristopu sončna plazma ne doseže magnetosfere. Toda pod določenimi pogojimotena je prepustnost plazme, pride do poškodb magnetne lupine. Sončna plazma in njena energija prodreta v magnetosfero. Glede na hitrost pretoka energije obstajajo tri možnosti za odziv magnetosfere:
- Tiho stanje magnetosfere - lupina ne spremeni svojega stanja, saj je hitrost gibanja energije prenizka ali enaka količini razpršene energije znotraj magnetne krogle.
- Magnetna subviharja. Stanje, ki se pojavi, ko je stopnja vhodne energije višja od stopnje stacionarne disipacije in del energije uide iz magnetosfere skozi kanal, imenovan subvihar. Postopek je sestavljen iz sproščanja dela magnetosferske energije. Njegova najsvetlejša personifikacija je aurora borealis. Emisije presežne energije se lahko pojavijo v intervalih 3 ur na polarnih območjih obeh hemisfer.
- Magnetna nevihta je proces močne motnje polja zaradi velike hitrosti energije, ki prihaja od zunaj. Magnetno polje se spreminja tudi spodaj, v območju ekvatorja.
Zemeljsko magnetno polje se med nevihtami spreminja lokalno, medtem ko so spremembe globalne med nevihtami. Vsekakor te spremembe niso višje od nekaj odstotkov, kar je veliko manj kot umetna polja.
Medicina verjame, da magnetne nevihte negativno vplivajo na zdravje ljudi. V tem obdobju se poveča število bolnikov s srčno-žilnimi patologijami, depresijo in drugimi nevropsihiatričnimi motnjami.motnje.
Velika je vloga Zemljine magnetosfere v vseh geografskih procesih na planetu. Ta zaščitna lupina ščiti naš planet pred številnimi škodljivimi procesi in vpliva na vremenske razmere. Pod vplivom sprememb v magnetosferi na Zemlji se spreminjajo podnebne značilnosti, oblike življenja živali in rastlin in še marsikaj.
