Magnetosfera obavija bilo koje tijelo magnetskim poljem. Čini se zbog činjenice da čestice s nabojem odstupaju od izvorne linije gibanja pod utjecajem unutarnjeg magnetizma. Točka susreta sunčeve energije i magnetskog polja tvori plazmu koja prekriva omotač magnetosfere.
Utjecaj Sunca na Zemlju
Sunce emitira veliku količinu energije, koja se neprestano širi, "isparava" prema van. Ova ekspanzija se zove solarni vjetar.
Solarni vjetar širi se u svim smjerovima, ispunjavajući sav međuplanetarni prostor. Iz tog razloga, u međuzvjezdanom području nastaje tvorba plazme koja se naziva plazma solarnog vjetra.
Sunčeva plazma se kreće spiralno, u prosjeku tijekom 4 dana prevladava interval između Sunca i Zemlje.
Sunce oslobađa energiju, zahvaljujući kojoj se život nastavlja na Zemlji. Međutim, opasno zračenje dolazi i od Sunca, koje je destruktivno za sva živa bića na našem planetu. Kada se Zemlja kreće oko Sunca, zračenje se neravnomjerno raspoređuje tijekom cijele godine. Iz tog razloga se godišnja doba mijenjaju.
Što štiti Zemlju?
Prirodna struktura planeta Zemlje štiti ga od štetnog sunčevog zračenja. Zemlja je okružena s nekoliko školjki:
- magnetosfera, koja štiti od zračenja sunčevog toka;
- ionosfera koja apsorbira X-zrake i ultraljubičasto zračenje;
- ozonski omotač, koji zadržava preostale količine ultraljubičastog zračenja.
Kao rezultat toga, Zemljina biosfera (stanište živih organizama) potpuno je zaštićena.
Zemljina magnetosfera je zaštitni sloj, najudaljeniji od središta planeta. To je prepreka plazmi solarnog vjetra. Iz tog razloga, solarna plazma teče oko Zemlje, tvoreći šupljinu u kojoj je skriveno geomagnetno polje.
Zašto postoji magnetsko polje?
Uzroci zemaljskog magnetizma skriveni su unutar planeta. Kao što je poznato o strukturi planeta Zemlje, sastoji se od:
- jezgre;
- ogrtači;
- Zemljina kora.
Postoje različita polja širom planete, uključujući gravitacijska i magnetska. Gravitacija je u svom najjednostavnijem smislu privlačenje Zemlje za sve materijalne čestice.
Zemljin magnetizam leži u pojavama koje se javljaju na granicama jezgre i plašta. Sam planet je ogroman magnet, jednoliko magnetizirana lopta.
Uzrok svakog magnetskog polja je električna struja ili kontinuirana magnetizacija. Znanstvenici koji se bave problemom Zemljinog magnetizma otkrivaju:
- razlozi za magnetskigravitacija Zemlje;
- uspostavite veze između zemaljskog magnetizma i njegovih izvora;
- odredite raspodjelu i smjer magnetskog polja na planetu.
Ova istraživanja se provode putem magnetskih istraživanja, kao i kroz promatranja u zvjezdarnicama - posebnim točkama u različitim regijama svijeta.
Kako radi magnetosfera?
Razvijaju se tip i struktura magnetosfere:
- solarni vjetar;
- zemaljski magnetizam.
Solarni vjetar je izlaz plazme, koja se distribuira od Sunca u bilo kojem smjeru. Brzina vjetra na površini zemlje je 300-800 km/s. Sunčev vjetar ispunjen je protonima, elektronima, alfa česticama i karakterizira ga kvazineutralnost. Sunčev vjetar je obdaren solarnim magnetizmom, prenosi se plazmom vrlo daleko.
Zemljina magnetosfera je prilično složena šupljina. Sve njegove sekcije ispunjene su plazma procesima, u kojima su mehanizmi ubrzanja čestica od velike važnosti. Na sunčanoj strani, jaz od središta do granica Zemlje određen je snagom sunčevog vjetra i može doseći od 60 do 70 tisuća kilometara, što je jednako 10-12 Zemljinih radijusa Re. Re je 6371 km.
Granice magnetosfere su različite ovisno o položaju u odnosu na Sunce. Sličan obrub na sunčanoj strani po obliku je sličan projektilu. Njegova približna udaljenost je 15 Re. Na tamnoj strani magnetosfera ima oblik cilindričnog repa, polumjer joj je 20-25 Re, duljina je veća od 200 Re, kraj je nepoznat.
U magnetosferipostoje područja s česticama visoke energije, zovu se "radijacijski pojasevi". Magnetosfera je sposobna inicirati razne oscilacije i sama je izvor zračenja, od kojih neka mogu prodrijeti u Zemlju.
Plazma curi u Zemljinu magnetosferu kroz intervale između obilježja magnetopauze - polarnih kvržica, kao i zbog hidromagnetskih pojava i nestabilnosti.
Aktivnost magnetskog polja
Zemljina magnetosfera utječe na geomagnetsku aktivnost, geomagnetske oluje i sub-oluje.
Ona štiti život na Zemlji. Bez nje bi život stao. Prema znanstvenicima, oceani Marsa i njegova atmosfera otišli su u svemir zbog neskrivenog utjecaja sunčevog vjetra. Na isti način, vode Venere odnijeli su u svemir sunčevim mlazom.
Jupiter, Uran, Saturn i Neptun također imaju magnetosferu. Mars i Merkur imaju male magnetne ljuske. Venera ga uopće nema, solarnim vjetrom upravlja se zahvaljujući ionosferi.
Značajke polja
Glavno svojstvo magnetskog polja je njegov intenzitet. Magnetski intenzitet je vektorska veličina. Magnetno polje planeta prikazano je pomoću linija sile, tangente na njih pokazuju smjer vektora intenziteta.
Magnetsko polje danas iznosi 0,5 oersteda ili 0,1 a/m. Znanstvenici dopuštaju fluktuacije veličine u prošlosti. Ali u posljednjih 2-3,5 milijarde godina, geomagnetno polje se nije promijenilo.
Točke na Zemlji gdje je napetost vertikalno usmjerena nazivaju se magnetski polovi. Dva su na Zemlji:
- sjever;
- južni.
Prava linija prolazi kroz oba pola - magnetsku os. Krug okomit na os je magnetski ekvator. Jačina polja na ekvatoru je horizontalna.
Magnetski stupovi
Magnetski polovi ne odgovaraju uobičajenim geografskim. Geografski polovi postavljeni su duž geografske osi duž koje se planet rotira. Kada se Zemlja kreće oko Sunca, smjer Zemljine osi je očuvan.
Igla kompasa pokazuje točno na magnetski sjeverni pol. Magnetske zvjezdarnice mjere fluktuacije magnetskog polja tijekom dana, neke od njih sudjeluju u svakom drugom mjerenju.
Magnetski meridijani idu od sjevernog do južnog pola. Kut između magnetskog i geografskog meridijana naziva se magnetska deklinacija. Svaka točka na zemlji ima svoj vlastiti kut deklinacije.
Na ekvatoru je strelica magneta postavljena vodoravno. Prilikom kretanja prema sjeveru, gornji kraj strelice juri prema dolje. Kut između pokazivača i vodoravne površine je magnetski nagib. U području polova nagib je najveći i iznosi 90 stupnjeva.
Kretanje magnetskog polja
Položaj magnetskih polova mijenja se s vremenom.
U početku je magnetski pol otkriven 1831. godine, a zatim se nalazio stotinama kilometara od sadašnje lokacije. Približna udaljenost putovanja godišnje je 15 km.
Posljednjih godina tempo kretanja magnetskih polova se povećava. Sjeverni pol se krećebrzina od 40 km godišnje.
Promjena magnetskih polja
Proces promjene polariteta na Zemlji naziva se inverzija. Znanstvenici znaju za najmanje 100 slučajeva u kojima je geomagnetno polje obrnulo svoj polaritet.
Vjeruje se da se inverzija događa svakih 11-12 tisuća godina. Druge verzije nazivaju se 13, 500, pa čak i 780 tisuća godina. Možda inverzija nema jasnu periodičnost. Znanstvenici vjeruju da je tijekom prethodnih inverzija život na Zemlji bio očuvan.
Ljudi se pitaju, "Kada je sljedeći preokret polariteta?"
Faza pomaka polova događala se tijekom prošlog stoljeća. Južni pol se sada nalazi u Indijskom oceanu, dok se Sjeverni pol kreće preko Arktičkog oceana prema Sibiru. Magnetno polje u blizini polova u tom slučaju slabi. Tenzije popuštaju.
Najvjerojatnije će se sa sljedećom inverzijom život na Zemlji nastaviti. Pitanje je samo po koju cijenu. Ako se inverzija dogodi s izumiranjem magnetosfere na Zemlji za kratko vrijeme, to može biti vrlo opasno za čovječanstvo. Nezaštićeni planet izložen je štetnom djelovanju kozmičkih zraka. Osim toga, oštećenje ozonskog omotača također može predstavljati ozbiljnu opasnost.
Promjena polova na Suncu, koja se dogodila 2001. godine, nije dovela do gašenja njegovog magnetskog sloja. Hoće li na Zemlji biti sličnog scenarija, znanstvenici ne znaju.
Poremećaj Zemljine magnetosfere: utjecaj na ljude
Na početnom pristupu, solarna plazma ne doseže magnetosferu. Ali pod određenim uvjetimaporemećena je propusnost plazme, dolazi do oštećenja magnetske ljuske. Sunčeva plazma i njena energija prodiru u magnetosferu. Što se tiče brzine protoka energije, postoje tri opcije za odgovor magnetosfere:
- Tiho stanje magnetosfere - školjka ne mijenja svoje stanje, budući da je brzina kretanja energije preniska ili jednaka količini disipirane energije unutar magnetske sfere.
- Magnetska suboluja. Stanje koje nastaje kada je brzina dolazne energije veća od stope stacionarne disipacije, a dio energije bježi iz magnetosfere kroz kanal koji se naziva suboluja. Proces se sastoji u oslobađanju dijela energije magnetosfere. Njegova najsjajnija personifikacija je polarna svjetlost. Emisije viška energije mogu se pojaviti u intervalima od 3 sata u polarnim područjima obje hemisfere.
- Magnetska oluja je proces snažnog poremećaja polja zbog velike brzine energije koja dolazi izvana. Magnetno polje se također mijenja ispod, u području ekvatora.
Zemljino magnetsko polje mijenja se lokalno tijekom suboluja, dok su promjene globalne tijekom oluja. U svakom slučaju, ove promjene nisu veće od nekoliko postotaka, što je mnogo manje od polja koje je napravio čovjek.
Medicina vjeruje da magnetske oluje negativno utječu na ljudsko zdravlje. U tom razdoblju povećava se broj pacijenata koji pate od kardiovaskularnih patologija, depresije i drugih neuropsihijatrijskih poremećaja.poremećaji.
Velika je uloga Zemljine magnetosfere u svim geografskim procesima na planeti. Ova zaštitna ljuska štiti naš planet od mnogih nepovoljnih procesa i utječe na vremenske uvjete. Pod utjecajem promjena u magnetosferi na Zemlji mijenjaju se klimatske značajke, oblici života životinja i biljaka i još mnogo toga.
