Zašto se jačina Zemljinog magnetnog polja brzo smanjuje? (10 fotografija). Teorija magnetnog polja i zanimljive činjenice o Zemljinom magnetnom polju

Da biste razumjeli koncept magnetskog polja, morate koristiti svoju maštu. Zemlja je magnet sa dva pola. Naravno, veličina ovog magneta se jako razlikuje od crveno-plavih magneta na koje su ljudi navikli, ali suština ostaje ista. Magnetne linije sile izlaze sa juga i idu u zemlju na sjevernom magnetnom polu. Ove nevidljive linije, kao da omotavaju planetu školjkom, formiraju Zemljinu magnetosferu.

Magnetni polovi se nalaze relativno blizu geografskih polova. Povremeno, magnetni polovi mijenjaju lokaciju - svake godine se kreću 15 kilometara.

Ovaj "štit" Zemlje stvoren je unutar planete. Vanjsko metalno tečno jezgro stvara električne struje zbog kretanja metala. Ove struje stvaraju linije magnetnog polja.

Zašto je potrebna magnetna školjka? Sadrži ionosferske čestice, koje zauzvrat podržavaju atmosferu. Kao što znate, slojevi atmosfere štite planetu od smrtonosnog kosmičkog ultraljubičastog zračenja. Sama magnetosfera također štiti Zemlju od radijacije odbijajući tokove sunčevog vjetra koji je nose. Da Zemlja nije imala "magnetni štit", ne bi bilo atmosfere i život na planeti ne bi nastao.

Značenje magnetnog polja u magiji

Ezoteričari su dugo bili zainteresovani za Zemljinu magnetosferu, verujući da se ona može koristiti u magiji. Odavno je poznato da magnetno polje utiče na magijske sposobnosti osobe: što je jači uticaj polja, to su sposobnosti slabije. Neki praktičari koriste ove informacije utječući na svoje neprijatelje uz pomoć magneta, koji također smanjuju moć vještičarenja.

Osoba može osjetiti magnetsko polje. Kako i uz pomoć kojih organa se to događa, još uvijek nije jasno. Međutim, neki mađioničari koji proučavaju ljudske sposobnosti vjeruju da se to može iskoristiti. Na primjer, mnogi vjeruju da je moguće prenijeti misli i energiju jedni na druge povezivanjem na tokove.

Praktičari također vjeruju da Zemljino magnetsko polje utiče na auru osobe, čineći je manje ili više vidljivom vidovnjacima. Ako detaljnije proučite ovu osobinu, možete naučiti sakriti svoju auru od znatiželjnih očiju, čime ćete ojačati vlastitu zaštitu.

Magičari iscjeljenja često koriste obične magnete u liječenju. To se zove magnetna terapija. Međutim, ako je moguće liječiti ljude pomoću običnih magneta, tada Zemljina gigantska magnetosfera može pružiti još bolje rezultate u liječenju. Možda već postoje praktičari koji su naučili koristiti opće magnetsko polje u takve svrhe.

Drugi pravac u kojem se koristi magnetna sila je potraga za ljudima. Podešavanjem magnetnih uređaja, praktičar ih može koristiti da otkrije mjesto gdje se određena osoba nalazi bez pribjegavanja drugim dimenzijama.

Bioenergetičari također aktivno koriste magnetne valove za svoje potrebe. Uz njegovu pomoć, oni mogu očistiti osobu od štete i vanzemaljaca, kao i očistiti njegovu auru i karmu. Jačanjem ili slabljenjem magnetnih talasa koji povezuju sve ljude na planeti, možete izvoditi ljubavne čini i preokrete.

Utjecanjem na magnetne fluksove moguće je kontrolisati protok energije u ljudskom tijelu. Dakle, neke prakse mogu utjecati na psihu i aktivnost ljudskog mozga, usaditi misli i postati energetski vampiri.

Međutim, najvažnija oblast magije, čiji će razvoj pomoći da se razumije sila koja je svojstvena magnetskom polju, je levitacija. Sposobnost letenja i pomicanja objekata kroz zrak dugo je uzbuđivala umove sanjara, ali praktičari takve vještine smatraju sasvim mogućim. Ispravno pozivanje na prirodne sile, poznavanje ezoterične strane geomagnetskih polja i dovoljna količina snage mogu pomoći magičarima da se u potpunosti kreću u zraku.

Zemljino elektromagnetno polje takođe ima jedno zanimljivo svojstvo. Mnogi mađioničari sugeriraju da je ovo i informacijsko polje Zemlje, iz kojeg se mogu izvući sve informacije potrebne za praksu.

Magnetoterapija

Posebno zanimljiva metoda korištenja moći magnetnih polja u ezoterizmu je magnetoterapija. Najčešće se takav tretman događa korištenjem konvencionalnih magneta ili magnetskih uređaja. Uz njihovu pomoć mađioničari liječe ljude kako od bolesti fizičkog tijela, tako i od raznih magijskih negativnosti. Ovaj tretman se smatra izuzetno efikasnim, jer pokazuje pozitivne rezultate čak iu uznapredovalim slučajevima štetnog dejstva crne magije.

Najčešći način liječenja magnetom povezan je s poremećajem energetskih polja u trenutku sudara istih polova magneta. Takav jednostavan učinak magnetskih valova biopolja uzrokuje da se energija osobe naglo potrese i počne aktivno razvijati "imunitet": doslovno raskida i istiskuje magičnu negativnost. Isto se odnosi i na bolesti tijela i psihe, kao i na karmičku negativnost: moć magneta može pomoći u čišćenju duše i tijela od svake nečistoće. Djelovanje magneta je slično energetskom napitku za unutrašnje sile.

Samo nekoliko praktikanata je u stanju da koristi sile ogromnog zemaljskog informacionog polja. Ako naučite da kompetentno radite sa energetsko-informacionim poljem, možete postići neverovatne rezultate. Mali magneti su izuzetno efikasni u ezoterijskim praksama, a snaga celokupnog zemaljskog magneta pružiće mnogo veće mogućnosti za kontrolu sila.

Trenutno stanje magnetnog polja

Shvaćajući značaj geomagnetnog polja, ne možemo a da se ne užasnemo saznanjem da ono postepeno nestaje. Tokom proteklih 160 godina, njegova snaga je opadala, i to alarmantno brzim tempom. Do sada čovjek praktički ne osjeća utjecaj ovog procesa, ali trenutak kada počinju problemi sve je bliži svake godine.

Južnoatlantska anomalija je naziv za ogromnu površinu Zemljine površine na južnoj hemisferi, gdje geomagnetno polje danas najočitije slabi. Niko ne zna šta je uzrok ove promene. Pretpostavlja se da će već u 22. veku doći do još jedne globalne promene magnetnih polova. Možete razumjeti do čega će to dovesti proučavanjem informacija o vrijednosti polja.

Geomagnetska pozadina danas neravnomjerno slabi. Ako je općenito na površini Zemlje pao za 1-2%, onda na mjestu anomalije - za 10%. Istovremeno sa smanjenjem jačine polja nestaje i ozonski omotač, zbog čega se pojavljuju ozonske rupe.

Naučnici još ne znaju kako da zaustave ovaj proces i vjeruju da će kako se polje smanji, Zemlja postepeno umrijeti. Međutim, neki mađioničari su uvjereni da tokom perioda opadanja magnetnog polja, magijske sposobnosti ljudi stalno rastu. Zahvaljujući tome, do trenutka kada polje gotovo potpuno nestane, ljudi će moći kontrolirati sve sile prirode, čime će spasiti život na planeti.

Mnogo više mađioničara je uvjereno da zbog slabljenja geomagnetske pozadine dolazi do prirodnih katastrofa i jakih promjena u životima ljudi. S tim procesom povezuju napetu političku situaciju, promjene u općem raspoloženju čovječanstva i sve veći broj oboljelih.

• Magnetni polovi mijenjaju mjesta otprilike jednom u 2,5 stoljeća. Sjeverni zauzima mjesto južnog, i obrnuto. Niko ne zna razloge nastanka ovog fenomena, a nepoznato je i kako takva kretanja utiču na planetu.
• Zbog stvaranja magnetnih struja unutar globusa, postoje potresi. Struje izazivaju pomicanje tektonskih ploča, koje uzrokuju potrese velike magnitude.
• Magnetno polje je uzrok sjevernog svjetla.
• Ljudi i životinje žive pod stalnim uticajem magnetosfere. Kod ljudi se to obično izražava reakcijom tijela na magnetne oluje. Životinje pod utjecajem elektromagnetnog toka pronalaze pravi put - na primjer, ptice se kreću duž njih kada se sele. Također, kornjače i druge životinje osjećaju gdje se nalaze zahvaljujući ovom fenomenu.
• Neki naučnici smatraju da je život na Marsu nemoguć upravo zato što mu nedostaje magnetno polje. Ova planeta je sasvim pogodna za život, ali nije u stanju da odbije radijaciju, koja uništava sav život koji bi mogao postojati na njoj.
• Magnetne oluje uzrokovane sunčevim bakljama utiču na ljude i elektroniku. Snaga Zemljine magnetosfere nije dovoljno jaka da se u potpunosti odupre baklji, tako da se 10-20% energije baklji osjeća na našoj planeti.
• Unatoč činjenici da je fenomen preokreta magnetskih polova malo proučavan, poznato je da je u periodu promjene konfiguracije polova Zemlja podložnija izloženosti zračenju. Neki naučnici vjeruju da su upravo u jednom od ovih perioda dinosaurusi izumrli.
• Istorija razvoja biosfere poklapa se sa razvojem elektromagnetizma na Zemlji.

Važno je da svaka osoba ima barem osnovne informacije o geomagnetskom polju Zemlje. A oni koji se bave magijom trebali bi posebno obratiti pažnju na ove podatke. Možda će uskoro praktikanti moći naučiti nove metode korištenja ovih sila u ezoterizmu, čime će povećati njihovu moć i dati svijetu nove važne informacije.

Većina planeta u Sunčevom sistemu ima magnetna polja u jednom ili drugom stepenu.
Posebna grana geofizike koja proučava porijeklo i prirodu Zemljinog magnetnog polja naziva se geomagnetizam. Geomagnetizam razmatra probleme nastanka i evolucije glavne, konstantne komponente geomagnetskog polja, prirodu varijabilne komponente (oko 1% glavnog polja), kao i strukturu magnetosfere - najviše magnetizirane slojeve plazme. Zemljine atmosfere, u interakciji sa sunčevim vjetrom i štiteći Zemlju od prodiranja kosmičkog zračenja. Važan zadatak je proučavanje obrazaca varijacija u geomagnetskom polju, budući da su uzrokovane vanjskim utjecajima povezanim prvenstveno sa sunčevom aktivnošću.

Ovo može biti iznenađujuće, ali danas ne postoji jedinstveno gledište o mehanizmu nastanka magnetnog polja planeta, iako je hipoteza o magnetnom hidrodinamo, zasnovana na priznavanju postojanja vodljivog tekućeg vanjskog jezgra, gotovo univerzalna. prihvaćeno. Toplotna konvekcija, odnosno miješanje tvari u vanjskom jezgru, doprinosi stvaranju prstenastih električnih struja. Brzina kretanja materije u gornjem dijelu tekućeg jezgra bit će nešto manja, au donjim slojevima - veća u odnosu na plašt u prvom slučaju i čvrsto jezgro u drugom. Takvi spori tokovi uzrokuju formiranje prstenastih (toroidnih) električnih polja, zatvorenih oblika, koja se ne protežu izvan jezgre. Zbog interakcije toroidnih električnih polja s konvektivnim strujama, u vanjskom jezgru nastaje ukupno magnetsko polje dipolne prirode, čija se os približno poklapa sa osom rotacije Zemlje. Da bi se "pokrenuo" takav proces, potrebno je početno, barem vrlo slabo, magnetsko polje, koje se može generirati žiromagnetnim efektom kada se rotirajuće tijelo magnetizira u smjeru njegove ose rotacije.

Sunčev vjetar također igra važnu ulogu - protok nabijenih čestica, uglavnom protona i elektrona, koji dolaze sa Sunca. Za Zemlju, solarni vjetar je tok nabijenih čestica u stalnom smjeru, a to nije ništa drugo do električna struja.

Prema definiciji smjera struje, ona je usmjerena u smjeru suprotnom kretanju negativno nabijenih čestica (elektrona), tj. od Zemlje do Sunca. Čestice koje formiraju solarni vjetar, koje imaju masu i naboj, odnose se gornjim slojevima atmosfere u smjeru Zemljine rotacije. Godine 1958. otkriven je Zemljin radijacijski pojas. Ovo je ogromna zona u svemiru, koja pokriva Zemlju na ekvatoru. U pojasu zračenja, glavni nosioci naboja su elektroni. Njihova gustina je 2-3 reda veličine veća od gustine drugih nosača naboja. I tako postoji električna struja uzrokovana usmjerenim kružnim kretanjem čestica sunčevog vjetra, nošena kružnim kretanjem Zemlje, stvarajući elektromagnetno "vorteksno" polje.

Treba napomenuti da magnetni fluks uzrokovan strujom sunčevog vjetra prodire i kroz tok vruće lave koja rotira sa Zemljom unutar sebe. Kao rezultat ove interakcije, u njemu se inducira elektromotorna sila pod čijim utjecajem teče struja koja također stvara magnetsko polje. Kao rezultat toga, Zemljino magnetsko polje je rezultat interakcije jonosferske struje i struje lave.

Stvarna slika Zemljinog magnetnog polja ne zavisi samo od konfiguracije trenutnog sloja, već i od magnetnih svojstava zemljine kore, kao i od relativnog položaja magnetnih anomalija. Ovdje možemo povući analogiju s krugom sa strujom u prisustvu feromagnetnog jezgra i bez njega. Poznato je da feromagnetno jezgro ne samo da mijenja konfiguraciju magnetskog polja, već ga i značajno pojačava.

Pouzdano je utvrđeno da Zemljino magnetsko polje reaguje na sunčevu aktivnost, međutim, ako nastanak magnetnog polja planeta povežemo samo sa trenutnim slojevima u tečnom jezgru u interakciji sa Sunčevim vetrom, onda možemo zaključiti da su planete solarni sistem, koji ima isti smjer rotacije, mora imati magnetna polja istog smjera. Međutim, na primjer, Jupiter opovrgava ovu izjavu.

Zanimljivo je da kada solarni vetar stupi u interakciju sa pobuđenim magnetnim poljem Zemlje, na Zemlju deluje obrtni moment usmeren ka rotaciji Zemlje. Dakle, Zemlja se, u odnosu na solarni vjetar, ponaša slično kao samopobudni DC motor. Izvor energije (generator) u ovom slučaju je Sunce. Budući da i magnetsko polje i moment koji djeluje na Zemlju zavise od Sunčeve struje, a ovo posljednje od stepena Sunčeve aktivnosti, onda bi sa povećanjem solarne aktivnosti trebao rasti i moment koji djeluje na Zemlju i brzina njene rotacije. povećati.

Komponente geomagnetskog polja

Zemljino magnetsko polje (geomagnetno polje) može se podijeliti na sljedeća tri glavna dijela - glavno (unutrašnje) magnetno polje Zemlje, uključujući globalne anomalije, magnetna polja lokalnih područja vanjskih ljuski, naizmjenična (vanjska) magnetna polja Zemlje.

1. GLAVNO MAGNETNO POLJE ZEMLJE (unutrašnje) , doživljavaju spore promjene tokom vremena (sekularne varijacije) s periodima od 10 do 10.000 godina, koncentrisane u intervalima od 10–20, 60–100, 600–1200 i 8000 godina. Ovo posljednje je povezano s promjenom dipolnog magnetnog momenta za faktor 1,5-2.

Linije magnetnog polja koje je kreirao kompjuterski model geodinama pokazuju kako je struktura Zemljinog magnetnog polja jednostavnija izvan njega nego unutar jezgra (zamršene cijevi u centru). Na površini Zemlje, većina linija magnetnog polja izlazi iznutra (duge žute cijevi) na južnom polu i ulaze unutra (duge plave cijevi) blizu sjevernog pola.

Većina ljudi obično ne razmišlja o tome zašto igla kompasa pokazuje na sjever ili jug. Ali magnetni polovi planete nisu uvijek bili postavljeni kao danas.

Istraživanja minerala pokazuju da je Zemljino magnetno polje promijenilo svoju orijentaciju sa sjevera na jug i natrag stotine puta tokom 4-5 milijardi godina postojanja planete. Međutim, ništa slično se nije dogodilo u proteklih 780 hiljada godina, uprkos činjenici da je prosječni period okretanja magnetnih polova 250 hiljada godina. Osim toga, geomagnetno polje je oslabilo za skoro 10% otkako je prvi put izmjereno 1930-ih. XIX veka (tj. skoro 20 puta brže nego da je, izgubivši izvor energije, prirodno smanjio svoju snagu). Dolazi li sljedeći pomak?

Izvor oscilacija magnetnog polja skriven je u centru Zemlje. Naša planeta, kao i druga tijela u Sunčevom sistemu, stvara svoje magnetsko polje uz pomoć unutrašnjeg generatora, čiji je princip rada isti kao i konvencionalni električni, pretvarajući kinetičku energiju svojih pokretnih čestica u elektromagnetno polje. U električnom generatoru kretanje se događa u zavojima zavojnice, a unutar planete ili zvijezde - u provodljivoj tečnoj tvari. Ogromna masa rastopljenog gvožđa sa zapreminom 5 puta većom od Mesečeve kruži u jezgru Zemlje, formirajući takozvani geodinamo.

Tokom proteklih deset godina, naučnici su razvili nove pristupe proučavanju rada geodinama i njegovih magnetnih svojstava. Sateliti prenose jasne snimke geomagnetnog polja na površini Zemlje, a moderne tehnike kompjuterskog modeliranja i fizički napravljeni u laboratoriji fizički modeli pomažu u tumačenju podataka orbitalnih opservacija. Eksperimenti su doveli naučnike do novog objašnjenja kako se repolarizacija dešavala u prošlosti i kako može početi u budućnosti.

Zemljina unutrašnjost sadrži rastopljeno vanjsko jezgro, gdje složena turbulentna konvekcija stvara geomagnetno polje.

Geodinamo energija

Šta pokreće geodinamo? Do 40-ih godina. prošlog veka, fizičari su prepoznali tri neophodna uslova za formiranje magnetnog polja planete, a na tim odredbama su se zasnivale i naknadne naučne konstrukcije. Prvi uslov je velika zapremina električno provodljive tečne mase, zasićene gvožđem, koja formira spoljašnje jezgro Zemlje. Ispod njega se nalazi unutrašnje jezgro Zemlje, koje se sastoji od gotovo čistog gvožđa, a iznad njega 2.900 km čvrste stene, gustog plašta i tanke kore, formirajući kontinente i okeansko dno. Pritisak na jezgro koji stvaraju zemljina kora i plašt je 2 miliona puta veći nego na površini Zemlje. Temperatura jezgra je takođe izuzetno visoka - oko 5000o Celzijusa, koliko i temperatura površine Sunca.

Gore opisani parametri ekstremnog okruženja predodređuju drugi zahtjev za rad geodinama: potrebu za izvorom energije za pokretanje tečne mase. Unutrašnja energija, dijelom termičkog, a dijelom hemijskog porijekla, stvara uslove izbacivanja unutar jezgra. Jezgro se više zagrijava na dnu nego na vrhu. (Visoke temperature su "zazidane" unutar njega od formiranja Zemlje.) To znači da toplija, manje gusta metalna komponenta jezgra ima tendenciju da raste. Kada tečna masa dosegne gornje slojeve, gubi dio svoje topline, dajući je plaštu iznad njega. Zatim se tečno gvožđe hladi, postajući gušće od okolne mase, i tone. Proces premeštanja toplote podizanjem i spuštanjem tečne mase naziva se toplotna konvekcija.

Treći neophodan uslov za održavanje magnetnog polja je rotacija Zemlje. Rezultirajuća Coriolisova sila odbija kretanje rastuće tekuće mase unutar Zemlje na isti način kao što okreće oceanske struje i tropske ciklone, čiji su vrtlozi kretanja vidljivi na satelitskim snimcima. U središtu Zemlje, Coriolisova sila uvija rastuću tečnu masu u vadičep ili spiralu, poput labave opruge.

Zemlja ima tečnu masu bogatu gvožđem koncentrisanu u svom centru, dovoljnu energiju da podrži konvekciju i Coriolisovu silu da vrti konvekcijske struje. Ovaj faktor je izuzetno važan za održavanje rada geodinama milionima godina. Ali potrebno je novo znanje kako bi se odgovorilo na pitanje kako nastaje magnetsko polje i zašto polovi s vremena na vrijeme mijenjaju mjesta.

Repolarizacija

Naučnici su se dugo pitali zašto Zemljini magnetni polovi s vremena na vrijeme mijenjaju mjesta. Nedavna istraživanja vrtložnih kretanja rastopljenih masa unutar Zemlje omogućavaju razumijevanje kako dolazi do repolarizacije.

Na granici plašta i jezgra otkriveno je magnetsko polje, mnogo intenzivnije i složenije od polja jezgra, unutar kojeg se formiraju magnetne oscilacije. Električne struje koje nastaju u jezgru sprečavaju direktna mjerenja njegovog magnetnog polja.

Važno je da se većina geomagnetnog polja stvara samo u četiri široka područja na granici jezgra-plašt. Iako geodinamo proizvodi jako magnetsko polje, samo 1% njegove energije putuje izvan jezgra. Opća konfiguracija magnetnog polja mjerena na površini naziva se dipol, koji je većinu vremena orijentiran duž Zemljine ose rotacije. Kao iu polju linearnog magneta, glavni geomagnetski tok je usmjeren od centra Zemlje na južnoj hemisferi i prema centru na sjevernoj hemisferi. (Igla kompasa pokazuje na sjeverni geografski pol, pošto je južni magnetni pol dipola u blizini.) Svemirska posmatranja su pokazala da magnetni tok ima neravnomjernu globalnu distribuciju, a najveća napetost se može vidjeti na obali Antarktika, ispod sjevera. Amerika i Sibir.

Ulrich R. Christensen sa Instituta Max Planck za istraživanje solarnog sistema u Katlenburg-Lindau, Njemačka, vjeruje da ove ogromne površine zemlje postoje hiljadama godina i da se održavaju konvekcijom koja se stalno razvija unutar jezgra. Mogu li slične pojave biti uzrok zaokretanja polova? Istorijska geologija pokazuje da su se promjene polova dešavale u relativno kratkim vremenskim periodima - od 4 hiljade do 10 hiljada godina. Da je geodinamo prestao da radi, dipol bi postojao još 100 hiljada godina. Brza promjena polariteta daje razlog vjerovati da neka nestabilna pozicija narušava prvobitni polaritet i uzrokuje novu promjenu polova.

U nekim slučajevima, tajanstvena nestabilnost može se objasniti nekom haotičnom promjenom u strukturi magnetskog fluksa, što samo slučajno dovodi do repolarizacije. Međutim, učestalost promjene polariteta, koja je postajala sve stabilnija u posljednjih 120 miliona godina, ukazuje na mogućnost vanjske regulacije. Jedan od razloga za to može biti temperaturna razlika u donjem sloju plašta i kao rezultat toga promjena prirode izlivanja jezgra.

Neki simptomi repolarizacije su identificirani prilikom analize karata napravljenih od satelita Magsat i Oersted. Gauthier Hulot i njegove kolege sa Geofizičkog instituta u Parizu primijetili su da se dugoročne promjene u geomagnetskom polju dešavaju na granici jezgra-plašt na mjestima gdje je smjer geomagnetnog toka suprotan od normalnog za datu hemisferu. Najveće od takozvanih reverznih magnetnih polja proteže se od južnog vrha Afrike na zapad do Južne Amerike. U ovoj oblasti, magnetni tok je usmjeren prema unutra, prema jezgru, dok je najveći dio na južnoj hemisferi usmjeren iz centra.

Regije u kojima je magnetsko polje usmjereno u suprotnom smjeru za datu hemisferu nastaju kada se uvijene i namotane linije magnetnog polja slučajno probiju izvan Zemljinog jezgra. Područja obrnutog magnetnog polja mogu značajno oslabiti magnetsko polje na površini Zemlje, zvano dipol, i ukazati na početak preokreta Zemljinih polova. Pojavljuju se kada rastuća tečna masa gura horizontalne magnetne linije prema gore u rastopljenom vanjskom jezgru. Ovo konvektivno izlivanje ponekad uvija i istiskuje magnetnu(e) liniju(e). Istovremeno, rotacijske sile Zemlje uzrokuju spiralnu cirkulaciju taline, koja može zategnuti petlju na ekstrudiranoj magnetskoj liniji (b). Kada je sila uzgona dovoljno jaka da izbaci petlju iz jezgre, na granici jezgra-plašt formira se par mrlja magnetnog fluksa.

Najznačajnije otkriće napravljeno upoređivanjem najnovijih Oerstedovih mjerenja s onima iz 1980. godine bilo je da se nove regije magnetnih preokreta nastavljaju formirati, na primjer na granici jezgra-plašt ispod istočne obale Sjeverne Amerike i Arktika. Štaviše, ranije identificirana područja su porasla i lagano se pomjerila prema polovima. Krajem 80-ih. XX vijek David Gubbins sa Univerziteta u Leedsu u Engleskoj, proučavajući stare mape geomagnetnog polja, primijetio je da širenje, rast i pomak u smjeru polova sekcija inverznog magnetnog polja objašnjava pad snage dipola tokom istorijskog vremena.

Prema teorijskim principima o linijama magnetnog polja, mali i veliki vrtlozi koji nastaju u tečnom mediju jezgra pod uticajem Coriolisove sile uvijaju linije polja u čvor. Svaka rotacija skuplja sve više i više linija sile u jezgru, čime se povećava energija magnetnog polja. Ako se proces nastavi nesmetano, magnetsko polje se intenzivira u nedogled. Međutim, električni otpor raspršuje i poravnava zavoje linija polja dovoljno da zaustavi spontani rast magnetnog polja i nastavi reprodukciju unutrašnje energije.

Područja intenzivnih magnetnih normalnih i obrnutih polja formiraju se na granici jezgra-plašt, gdje mali i veliki vrtlozi stupaju u interakciju s magnetnim poljima istok-zapad, opisanim kao toroidna, koja prodiru u jezgro. Turbulentna kretanja fluida mogu uvrnuti toroidalne linije polja u petlje koje se nazivaju poloidna polja, koja imaju orijentaciju sjever-jug. Ponekad se uvijanje javlja kada se tečna masa podigne. Ako je takvo izlijevanje dovoljno snažno, vrh poloidne petlje se istiskuje iz jezgra (vidi umetak lijevo). Kao rezultat ovog izbacivanja, formiraju se dva dijela u kojima petlja prelazi granicu jezgra-plašt. Na jednom od njih nastaje smjer magnetskog fluksa koji se poklapa sa općim smjerom dipolnog polja u datoj hemisferi; u drugom dijelu tok je usmjeren u suprotnom smjeru.

Kada rotacija približi dio obrnutog magnetskog polja geografskom polu nego dio s normalnim fluksom, dolazi do slabljenja dipola, koji je najranjiviji u blizini svojih polova. Ovo može objasniti obrnuto magnetsko polje u južnoj Africi. Sa globalnim početkom okretanja polova, područja obrnutih magnetnih polja mogu rasti u cijelom regionu u blizini geografskih polova.

Konturne karte Zemljinog magnetnog polja na granici jezgro-plašt, sastavljene iz satelitskih mjerenja, pokazuju da je najveći dio magnetskog fluksa usmjeren od centra Zemlje na južnoj hemisferi i prema centru na sjevernoj hemisferi. Ali u nekim oblastima se pojavljuje suprotna slika. Oblasti obrnutog magnetnog polja porasle su u broju i veličini između 1980. i 2000. Ako bi ispunile cijeli prostor na oba pola, mogla bi doći do repolarizacije.

Modeli okretanja polova

Mape magnetnog polja pokazuju kako je, s normalnim polaritetom, većina magnetnog fluksa usmjerena od centra Zemlje (žuto) na južnoj hemisferi i prema njenom centru (plavo) na sjevernoj hemisferi (a). Početak repolarizacije je obilježen pojavom nekoliko područja obrnutog magnetskog polja (plavo na južnoj hemisferi i žuto na sjevernoj hemisferi), što podsjeća na formiranje njegovih sekcija na granici jezgra-plašt. Tijekom otprilike 3 tisuće godina smanjili su snagu dipolnog polja, koje je zamijenjeno slabijim, ali složenijim prijelaznim poljem na granici jezgra-plašt (b). Preokreti polova postali su česta pojava nakon 6 hiljada godina, kada su sekcije obrnutog magnetnog polja (c) počele da dominiraju na granici jezgra-plašt. Do tog vremena, potpuni preokret polova se također manifestirao na površini Zemlje. Ali tek nakon još 3 hiljade godina došlo je do potpune zamjene dipola, uključujući i Zemljino jezgro (d).

Šta se danas dešava sa unutrašnjim magnetnim poljem?

Većina nas zna da geografski polovi stalno čine složena petljasta kretanja u pravcu dnevne rotacije Zemlje (precesija ose sa periodom od 25.776 godina). Tipično, ova kretanja se dešavaju u blizini imaginarne ose rotacije Zemlje i ne dovode do primjetnih klimatskih promjena. Pročitajte više o pomaku polova. Ali malo ljudi je primijetilo da se krajem 1998. ukupna komponenta ovih pokreta promijenila. U roku od mjesec dana, pol se pomjerio prema Kanadi za 50 kilometara. Trenutno, Sjeverni pol "puzi" duž 120. paralele zapadne geografske dužine. Može se pretpostaviti da bi se, ako se trenutni trend kretanja polova nastavi do 2010. godine, sjeverni pol mogao pomjeriti za 3-4 hiljade kilometara. Krajnja tačka nanošenja su Velika medvjeđa jezera u Kanadi. Južni pol će se prema tome pomjeriti iz centra Antarktika u Indijski okean.

Pomicanje magnetnih polova se bilježi od 1885. Tokom proteklih 100 godina, magnetni pol na južnoj hemisferi se pomjerio za skoro 900 km i ušao u Indijski okean. Najnoviji podaci o stanju arktičkog magnetnog pola (koji se kreće prema istočnosibirskoj svjetskoj magnetskoj anomaliji kroz Arktički ocean): pokazali su da je od 1973. do 1984. njegova kilometraža bila 120 km, od 1984. do 1994. godine. – više od 150 km. Karakteristično je da su ovi podaci proračunati, ali su potvrđeni specifičnim mjerenjima sjevernog magnetskog pola. 40 km/god 2001. godine.

Osim toga, jačina Zemljinog magnetnog polja opada, i to vrlo neravnomjerno. Tako se u protekle 22 godine smanjio u prosjeku za 1,7 posto, au nekim regijama - na primjer, u južnom Atlantskom okeanu - za 10 posto. Međutim, na nekim mjestima na našoj planeti jačina magnetnog polja je, suprotno općem trendu, čak neznatno porasla.

Naglašavamo da ubrzanje kretanja polova (u prosjeku za 3 km/godišnje po deceniji) i njihovo kretanje duž koridora inverzije magnetnih polova (više od 400 paleoinverzija omogućilo je identifikaciju ovih koridora) navodi na sumnju da je ovo kretanje polova ne treba posmatrati kao ekskurziju, i preokret Zemljinog magnetnog polja.

Ubrzanje može dovesti pomicanje polova i do 200 km godišnje, tako da će se preokret odvijati mnogo brže nego što očekuju istraživači koji su daleko od profesionalnih procena stvarnih procesa preokreta polariteta.

U istoriji Zemlje, promjene položaja geografskih polova dešavale su se više puta, a ovaj fenomen je prvenstveno povezan sa glacijacijom ogromnih površina kopna i dramatičnim promjenama klime cijele planete. Ali samo posljednja katastrofa, najvjerovatnije povezana s pomakom polova, koja se dogodila prije oko 12 hiljada godina, dobila je odjeka u ljudskoj istoriji. Svi znamo da su mamuti izumrli. Ali sve je bilo mnogo ozbiljnije.

Nesumnjivo je izumiranje stotina životinjskih vrsta. Postoje rasprave o potopu i smrti Atlantide. Ali jedno je sigurno - odjeci najveće katastrofe u ljudskom sjećanju imaju stvarnu osnovu. I to je najvjerovatnije uzrokovano pomakom polova od samo 2000 km.

Model ispod prikazuje magnetno polje unutar jezgra (gomila linija polja u centru) i izgled dipola (duge zakrivljene linije) 500 godina (a) prije sredine repolarizacije magnetnog dipola (b) i 500 godina kasnije u fazi njegovog završetka (c).

Magnetno polje Zemljine geološke prošlosti

Tokom proteklih 150 miliona godina, repolarizacija se dogodila stotine puta, o čemu svjedoče minerali magnetizirani Zemljinim poljem tokom zagrijavanja stijena. Zatim su se stijene ohladile, a minerali su zadržali svoju prethodnu magnetsku orijentaciju.

Skala preokreta magnetnog polja: I – za posljednjih 5 miliona godina; II – tokom poslednjih 55 miliona godina. Crna boja – normalna magnetizacija, bela boja – reverzna magnetizacija (prema W.W. Harland et al., 1985.)

Preokreti magnetnog polja su promjena predznaka osi simetričnog dipola. B. Brun je 1906. godine, mjereći magnetska svojstva neogena, relativno mlade lave u centralnoj Francuskoj, otkrio da je njihova magnetizacija suprotna u smjeru modernog geomagnetnog polja, odnosno da su sjeverni i južni magnetni pol zamijenili mjesta. Prisustvo obrnuto magnetiziranih stijena nije posljedica nekih neuobičajenih uslova u trenutku njegovog nastanka, već rezultat inverzije Zemljinog magnetnog polja u ovom trenutku. Obrnuti polaritet geomagnetskog polja je najvažnije otkriće u paleomagnetologiji, koje je omogućilo stvaranje nove nauke magnetostratigrafije, koja proučava podjelu naslaga stijena na osnovu njihove direktne ili reverzne magnetizacije. A ovdje je glavna stvar dokazati sinhronicitet ovih promjena znakova na cijelom svijetu. U ovom slučaju, geolozi imaju vrlo efikasnu metodu za korelaciju sedimenata i događaja u svojim rukama.

U stvarnom magnetnom polju Zemlje, vrijeme tokom kojeg se mijenja znak polariteta može biti kratko, do hiljadu godina ili milioni godina.
Vremenski intervali prevlasti bilo kojeg polariteta nazivaju se geomagnetnim epohama, a nekima od njih daju se imena istaknutih geomagnetologa Brunessa, Matuyame, Gausa i Hilberta. Unutar epoha razlikuju se kraći intervali jednog ili drugog polariteta, koji se nazivaju geomagnetne epizode. Najefikasnija identifikacija intervala direktnog i obrnutog polariteta geomagnetskog polja izvršena je za geološki mlade tokove lave na Islandu, Etiopiji i drugim mjestima. Ograničenje ovih studija je da je erupcija lave bila povremeni proces, pa je moguće da je neka magnetna epizoda propuštena.

Kada je postalo moguće odrediti položaj paleomagnetskih polova u vremenskom intervalu koji nas zanima pomoću odabranih stijena iste starosti, ali uzetih na različitim kontinentima, pokazalo se da je izračunati prosječni pol, recimo, za stijene gornje jure ( 170 - 144 miliona godina) Severne Amerike i isti pol za iste stene u Evropi biće na različitim mestima. Izgledalo je kao da postoje dva sjeverna pola, što se ne može dogoditi s dipolnim sistemom. Da bi postojao jedan severni pol, položaj kontinenata na površini Zemlje morao je da se promeni. U našem slučaju to je značilo konvergenciju Evrope i Sjeverne Amerike sve dok im se rubovi šelfa ne poklope, odnosno do dubine okeana od oko 200 m. Drugim riječima, ne kreću se polovi, već kontinenti.

Korištenje paleomagnetske metode omogućilo je da se izvrše detaljne rekonstrukcije otvaranja relativno mladih Atlantskog, Indijskog i Arktičkog oceana i da se razumije povijest razvoja starijeg Tihog oceana. Sadašnji raspored kontinenata rezultat je raspada superkontinenta Pangea, koji je počeo prije oko 200 miliona godina. Linearno magnetsko polje okeana omogućava određivanje brzine kretanja ploča, a njegov obrazac pruža najbolje informacije za geodinamičku analizu.

Zahvaljujući paleomagnetskim studijama, ustanovljeno je da je do razdvajanja Afrike i Antarktika došlo prije 160 miliona godina. Najdrevnije anomalije stare 170 miliona godina (srednja jura) pronađene su uz rubove Atlantika uz obale Sjeverne Amerike i Afrike. Ovo je vrijeme kada je superkontinent počeo da se raspada. Južni Atlantik je nastao prije 120 - 110 miliona godina, a Sjeverni Atlantik mnogo kasnije (prije 80 - 65 miliona godina) itd. Slični primjeri mogu se dati za bilo koji okean i, kao da se „čita“ paleomagnetski zapis, može se rekonstruirati povijest njihovog razvoja i kretanja litosferskih ploča.

Svjetske anomalije– odstupanja od ekvivalentnog dipola do 20% intenziteta pojedinačnih područja sa karakterističnim dimenzijama do 10.000 km. Ova anomalna polja doživljavaju sekularne varijacije, što rezultira promjenama tokom vremena tokom mnogo godina i stoljeća. Primjeri anomalija: Brazilska, Kanadska, Sibirska, Kurska. U toku sekularnih varijacija, globalne anomalije se pomiču, dezintegriraju i ponovo nastaju. Na niskim geografskim širinama postoji zapadni pomak u geografskoj dužini brzinom od 0,2° godišnje.

2. MAGNETNA POLJA LOKALNIH PODRUČJA vanjske školjke dužine od nekoliko do stotina kilometara. Oni su uzrokovani magnetizacijom stijena u gornjem sloju Zemlje, koje čine zemljinu koru i nalaze se blizu površine. Jedna od najmoćnijih je Kurska magnetna anomalija.

3. ALTERNATIVNO MAGNETNO POLJE ZEMLJE (takođe nazvan eksterno) je određen izvorima u obliku strujnih sistema koji se nalaze izvan zemljine površine iu njenoj atmosferi. Glavni izvori takvih polja i njihovih promjena su korpukularni tokovi magnetizirane plazme koji dolaze sa Sunca zajedno sa solarnim vjetrom i formiraju strukturu i oblik Zemljine magnetosfere.

Prije svega, jasno je da ova struktura ima „slojeviti“ oblik. Međutim, ponekad se može uočiti „pucanje“ gornjih slojeva, koje se očito javlja pod utjecajem sve većeg sunčevog vjetra. Na primjer kao ovdje:

Istovremeno, stepen „zagrevanja“ zavisi od brzine i gustine Sunčevog vetra u tom trenutku, on se odražava u skali boja od žute do ljubičaste, što zapravo odražava količinu pritiska na magnetno polje u; ovu zonu (gore desno).

Struktura magnetnog polja Zemljine atmosfere (Earth's external magnetic field)

Na magnetsko polje Zemlje utiče tok magnetizovane solarne plazme. Kao rezultat interakcije sa Zemljinim poljem, formira se vanjska granica magnetnog polja blizu Zemlje, tzv. magnetopauza. Ograničava Zemljinu magnetosferu. Usljed utjecaja solarnih korpuskularnih tokova, veličina i oblik magnetosfere se konstantno mijenjaju, a nastaje naizmjenično magnetsko polje, određeno vanjskim izvorima. Njegova varijabilnost duguje svoje porijeklo trenutnim sistemima koji se razvijaju na različitim visinama od nižih slojeva jonosfere do magnetopauze. Promjene Zemljinog magnetskog polja tokom vremena, uzrokovane različitim razlozima, nazivaju se geomagnetnim varijacijama, koje se razlikuju kako po trajanju, tako i po svojoj lokalizaciji na Zemlji i u njenoj atmosferi.

Magnetosfera je područje blizu Zemlje koje kontroliše Zemljino magnetno polje. Magnetosfera nastaje kao rezultat interakcije Sunčevog vjetra sa plazmom gornje atmosfere i Zemljinim magnetnim poljem. Oblik magnetosfere je šupljina i dugačak rep, koji ponavljaju oblik linija magnetnog polja. Podsolarna tačka je u prosjeku na udaljenosti od 10 Zemljinih radijusa, a rep magnetosfere se proteže izvan orbite Mjeseca. Topologija magnetosfere određena je područjima invazije solarne plazme u magnetosferu i prirodom strujnih sistema.

Rep magnetosfere formiraju linije sile Zemljinog magnetnog polja, koje izlaze iz polarnih oblasti i protežu se pod uticajem Sunčevog vetra na stotine Zemljinih radijusa od Sunca do noćne strane Zemlje. Kao rezultat toga, čini se da plazma solarnog vjetra i solarnih korpuskularnih tokova teku oko Zemljine magnetosfere, dajući joj neobičan oblik repa.
U repu magnetosfere, na velikim udaljenostima od Zemlje, jačina Zemljinog magnetnog polja, a samim tim i njihova zaštitna svojstva, su oslabljene, a neke čestice solarne plazme mogu prodrijeti i ući u unutrašnjost Zemljine magnetosfere i magnetne zamke radijacionih pojaseva. Prodirući u glavu magnetosfere u područje auroralnih ovala pod utjecajem promjenjivog pritiska sunčevog vjetra i međuplanetarnog polja, rep služi kao mjesto za formiranje tokova taložnih čestica, izazivajući aurore i auroralne struje. Magnetosfera je odvojena od međuplanetarnog prostora magnetopauzom. Duž magnetopauze, čestice korpuskularnih tokova teku oko magnetosfere. Uticaj Sunčevog vjetra na Zemljino magnetsko polje je ponekad vrlo jak. Magnetopauza je vanjska granica Zemljine (ili planete) magnetosfere, na kojoj je dinamički pritisak sunčevog vjetra uravnotežen pritiskom vlastitog magnetnog polja. Sa tipičnim parametrima solarnog vjetra, podsolarna tačka je 9-11 Zemljinih radijusa udaljena od centra Zemlje. Tokom perioda magnetnih poremećaja na Zemlji, magnetopauza može ići izvan geostacionarne orbite (6,6 Zemljinih radijusa). Sa slabim solarnim vjetrom, podsolarna tačka se nalazi na udaljenosti od 15-20 Zemljinih radijusa.

Geomagnetske varijacije

Promjene Zemljinog magnetnog polja tokom vremena pod utjecajem različitih faktora nazivaju se geomagnetne varijacije. Razlika između uočene jačine magnetnog polja i njegove prosječne vrijednosti tokom bilo kojeg dugog vremenskog perioda, na primjer, mjesec ili godinu, naziva se geomagnetska varijacija. Prema zapažanjima, geomagnetske varijacije se kontinuirano mijenjaju tokom vremena, a takve promjene su često periodične.

Dnevne varijacije geomagnetna polja nastaju redovno, uglavnom zbog strujanja u Zemljinoj jonosferi uzrokovanih promjenama u osvjetljenju Zemljine jonosfere Suncem tokom dana.

Dnevna geomagnetna varijacija za period 19.03.2010. 12:00 do 21.03.2010. 00:00

Zemljino magnetsko polje opisuje se sa sedam parametara. Da bismo izmjerili Zemljino magnetsko polje u bilo kojoj tački, moramo izmjeriti smjer i jačinu polja. Parametri koji opisuju smjer magnetskog polja: deklinacija (D), nagib (I). D i I se mjere u stepenima. Opću jačinu polja (F) opisuje horizontalna komponenta (H), vertikalna komponenta (Z) i sjeverna (X) i istočna (Y) komponenta horizontalnog intenziteta. Ove komponente se mogu mjeriti u Oerstedima (1 Oersted = 1 Gauss), ali obično u nanoTesla (1nT x 100,000 = 1 Oersted).

Nepravilne varijacije magnetna polja nastaju zbog uticaja toka solarne plazme (solarnog vetra) na Zemljinu magnetosferu, kao i promena unutar magnetosfere i interakcije magnetosfere sa jonosferom.

Slika ispod prikazuje (s lijeva na desno) slike trenutnog magnetnog polja, tlaka, konvekcijskih struja u jonosferi, kao i grafikone promjena brzine i gustine sunčevog vjetra (V, Dens) i vrijednosti vertikalne i istočne komponente Zemljinog vanjskog magnetskog polja.

Varijacije od 27 dana postoje kao tendencija ponavljanja povećanja geomagnetne aktivnosti svakih 27 dana, što odgovara periodu rotacije Sunca u odnosu na zemaljskog posmatrača. Ovaj obrazac je povezan s postojanjem dugovječnih aktivnih područja na Suncu, uočenih tokom nekoliko solarnih revolucija. Ovaj obrazac se manifestuje u obliku 27-dnevne ponovljivosti magnetske aktivnosti i magnetnih oluja.

Sezonske varijacije magnetna aktivnost se pouzdano identifikuje na osnovu prosečnih mesečnih podataka o magnetnoj aktivnosti dobijenih obradom posmatranja tokom nekoliko godina. Njihova amplituda raste sa povećanjem ukupne magnetske aktivnosti. Utvrđeno je da sezonske varijacije u magnetnoj aktivnosti imaju dva maksimuma, koji odgovaraju periodima ekvinocija, i dva minimuma, koji odgovaraju periodima solsticija. Razlog za ove varijacije je formiranje aktivnih regija na Suncu, koje su grupisane u zonama od 10 do 30° sjeverne i južne heliografske širine. Stoga je u periodima ekvinocija, kada se ravni Zemljinog i Sunčevog ekvatora poklapaju, Zemlja najosjetljivija na djelovanje aktivnih područja na Suncu.

11 godina varijacije. Veza između solarne i magnetske aktivnosti najjasnije se očituje kada se uporede duge serije posmatranja, višestruki 11-godišnjim periodima solarne aktivnosti. Najpoznatija mjera solarne aktivnosti je broj sunčevih pjega. Utvrđeno je da u godinama maksimalnog broja sunčevih pjega i magnetna aktivnost dostiže najveću vrijednost, ali povećanje magnetne aktivnosti nešto kasni u odnosu na povećanje sunčeve aktivnosti, tako da je u prosjeku ovo kašnjenje godinu dana.

Vjekovne varijacije – spore varijacije elemenata zemaljskog magnetizma sa periodima od nekoliko godina ili više. Za razliku od dnevnih, sezonskih i drugih varijacija vanjskog porijekla, sekularne varijacije su povezane s izvorima koji leže unutar Zemljinog jezgra. Amplituda sekularnih varijacija dostiže desetine nT/godišnje promjene u prosječnim godišnjim vrijednostima takvih elemenata se nazivaju sekularne varijacije. Izolinije sekularnih varijacija su koncentrisane oko nekoliko tačaka - centara ili žarišta sekularnih varijacija u tim centrima veličina sekularne varijacije dostiže svoje maksimalne vrijednosti.

Magnetna oluja - uticaj na ljudski organizam

Lokalne karakteristike magnetnog polja se mijenjaju i fluktuiraju, ponekad po mnogo sati, a zatim se vraćaju na prethodni nivo. Ova pojava se naziva magnetna oluja. Magnetne oluje često počinju iznenada i istovremeno širom svijeta.

Dan nakon sunčeve baklje, udarni val solarnog vjetra stiže do Zemljine orbite i počinje magnetna oluja. Ozbiljno bolesni pacijenti jasno reaguju od prvih sati nakon baklje na Suncu, ostali - od trenutka kada je oluja počela na Zemlji. Ono što je svima zajedničko je promjena bioritma tokom ovih sati. Broj slučajeva infarkta miokarda raste dan nakon izbijanja (oko 2 puta više u odnosu na magnetno mirne dane). Istog dana počinje magnetosferska oluja izazvana bakljom. Kod apsolutno zdravih ljudi se aktivira imunološki sistem, može doći do povećanja performansi i poboljšanja raspoloženja.

Bilješka: geomagnetno zatišje, koje traje nekoliko dana ili više uzastopno, na više načina djeluje depresivno na organizam stanovnika grada, poput oluje – izaziva depresiju i slabljenje imunološkog sistema. Blago „odbijanje” magnetnog polja u opsegu Kp = 0 – 3 pomaže da se lakše izdrže promjene atmosferskog tlaka i drugih vremenskih faktora.

Prihvaćena je sljedeća gradacija vrijednosti Kp indeksa:

Kp = 0-1 – geomagnetna situacija mirna (mirna);

Kp = 1-2 – geomagnetski uslovi od mirnih do blago poremećenih;

Kp = 3-4 – od blago poremećenog do poremećenog;

Kp = 5 i više – slaba magnetna oluja (nivo G1);

Kp = 6 i više – prosječna magnetna oluja (nivo G2);

Kp = 7 i više – jaka magnetna oluja (nivo G3); moguće nesreće, pogoršanje zdravlja ljudi koji ovise o vremenskim prilikama

Kp = 8 i više – veoma jaka magnetna oluja (nivo G4);

Kp = 9 – izuzetno jaka magnetna oluja (nivo G5) – maksimalna moguća vrijednost.

Online praćenje stanja magnetosfere i magnetnih oluja ovdje:

Kao rezultat brojnih studija sprovedenih na Institutu za svemirska istraživanja (IKI), Institutu za zemaljski magnetizam, jonosferu i širenje radio talasa (IZMIRAN), Medicinska akademija. NJIH. Sečenova i Instituta za medicinske i biološke probleme Ruske akademije nauka, pokazalo se da je tokom geomagnetnih oluja kod pacijenata sa patologijama kardiovaskularnog sistema, posebno onih koji su pretrpeli infarkt miokarda, krvni pritisak skočio, viskozitet krvi primetno povećan, brzina njegovog protoka u kapilarama se usporila, a vaskularni tonus se promijenio i aktivirali hormoni stresa.

Promjene su se desile i u organizmu nekih zdravih ljudi, ali su uglavnom izazivale umor, smanjenu pažnju, glavobolju, vrtoglavicu i nisu predstavljale ozbiljnu opasnost. Tijela astronauta su nešto jače reagirala na promjene: razvile su se aritmije i promijenio vaskularni tonus. Eksperimenti u orbiti su također pokazali da na ljudsko stanje negativno utiču elektromagnetna polja, a ne drugi faktori koji djeluju na Zemlji, ali su isključeni u svemiru. Osim toga, identificirana je još jedna "rizična grupa" - zdravi ljudi s prenapregnutim sistemom adaptacije povezanim s izlaganjem dodatnom stresu (u ovom slučaju bestežinskom stanju, koja također utječe na kardiovaskularni sistem).

Istraživači su došli do zaključka da geomagnetske oluje izazivaju isti adaptivni stres kao i oštra promjena vremenskih zona, što remeti čovjekove biološke cirkadijalne ritmove. Iznenadne sunčeve baklje i druge manifestacije sunčeve aktivnosti dramatično mijenjaju relativno pravilne ritmove Zemljinog geomagnetnog polja, što uzrokuje da životinje i ljudi ometaju vlastite ritmove i stvaraju adaptivni stres.

Zdravi ljudi se s tim nose relativno lako, ali za osobe sa patologijama kardiovaskularnog sistema, sa prenapregnutim adaptivnim sistemom i za novorođenčad, potencijalno je opasan.

Nemoguće je predvidjeti odgovor. Sve ovisi o mnogim faktorima: o stanju osobe, o prirodi oluje, o frekvencijskom spektru elektromagnetnih oscilacija itd. Još nije poznato kako promjene u geomagnetnom polju utiču na biohemijske i biofizičke procese koji se odvijaju u tijelu: šta su prijemnici geomagnetnih signala-receptora, da li osoba reagira na izlaganje elektromagnetskom zračenju cijelog tijela, pojedinih organa ili čak i pojedinačne ćelije. Trenutno se u Institutu za svemirska istraživanja otvara heliobiološka laboratorija u cilju proučavanja uticaja sunčeve aktivnosti na ljude.

9. N.V. Koronovsky. MAGNETSKO POLJE GEOLOŠKE PROŠLOSTI ZEMLJE // Moskovski državni univerzitet. M.V. Lomonosov. Soros Educational Journal, N5, 1996, str. 56-63

U prošlom veku, razni naučnici su izneli nekoliko pretpostavki o Zemljinom magnetnom polju. Prema jednom od njih, polje se pojavljuje kao rezultat rotacije planete oko svoje ose.

Zasnovan je na zanimljivom Barnett-Einstein efektu, koji je da kada se bilo koje tijelo rotira, nastaje magnetno polje. Atomi u ovom efektu imaju svoj magnetni moment dok se rotiraju oko svoje ose. Ovako se pojavljuje Zemljino magnetno polje. Međutim, ova hipoteza nije izdržala eksperimentalno testiranje. Pokazalo se da je magnetsko polje dobijeno na tako netrivijalan način nekoliko miliona puta slabije od stvarnog.

Druga hipoteza se zasniva na pojavi magnetnog polja zbog kružnog kretanja nabijenih čestica (elektrona) na površini planete. Ispostavilo se i da je nesolventna. Kretanje elektrona može uzrokovati pojavu vrlo slabog polja, a ova hipoteza ne objašnjava inverziju Zemljinog magnetnog polja. Poznato je da se sjeverni magnetni pol ne poklapa sa sjevernim geografskim polom.

Sunčev vjetar i strujanja plašta

Mehanizam formiranja magnetnog polja Zemlje i drugih planeta Sunčevog sistema nije u potpunosti proučen i još uvijek ostaje misterija za naučnike. Međutim, jedna predložena hipoteza prilično dobro objašnjava inverziju i veličinu indukcije stvarnog polja. Zasnovan je na radu unutrašnjih strujanja Zemlje i sunčevog vjetra.

Unutrašnje Zemljine struje teku u omotaču koji se sastoji od supstanci vrlo dobre provodljivosti. Izvor struje je jezgro. Energija od jezgra do površine zemlje prenosi se konvekcijom. Dakle, u plaštu postoji stalno kretanje materije, koja formira magnetsko polje prema dobro poznatom zakonu kretanja naelektrisanih čestica. Ako njegovu pojavu povežemo samo sa unutrašnjim strujama, ispada da bi sve planete čiji se smjer rotacije poklapa sa smjerom rotacije Zemlje trebale imati identično magnetsko polje. Međutim, nije. Jupiterov sjeverni geografski pol poklapa se sa njegovim sjevernim magnetnim polom.

U formiranju Zemljinog magnetnog polja ne učestvuju samo unutrašnje struje. Odavno je poznato da reaguje na solarni vetar, tok visokoenergetskih čestica koje dolaze sa Sunca kao rezultat reakcija koje se dešavaju na njegovoj površini.

Sunčev vjetar je po svojoj prirodi električna struja (kretanje nabijenih čestica). Nošen rotacijom Zemlje, stvara kružnu struju, što dovodi do pojave Zemljinog magnetnog polja.

Struktura i karakteristike Zemljinog magnetnog polja

Na maloj udaljenosti od Zemljine površine, oko tri njena poluprečnika, linije magnetnog polja imaju raspored poput dipola. Ovo područje se zove plazmasfera Zemlja.

Kako se udaljavate od Zemljine površine, utjecaj sunčevog vjetra se povećava: sa strane Sunca, geomagnetno polje je komprimirano, a sa suprotne, noćne strane, ono se proteže u dugačak „rep“.

Plazmosfera

Struje u jonosferi imaju primetan uticaj na magnetno polje na površini Zemlje. Ovo je područje gornjeg sloja atmosfere, koje se proteže na visinama od oko 100 km i više. Sadrži veliki broj jona. Plazmu drži Zemljino magnetsko polje, ali njeno stanje je određeno interakcijom Zemljinog magnetnog polja sa solarnim vjetrom, što objašnjava vezu između magnetskih oluja na Zemlji i solarnih baklji.

Opcije polja

Tačke na Zemlji u kojima jačina magnetnog polja ima vertikalni smjer nazivaju se magnetni polovi. Na Zemlji postoje dvije takve tačke: sjeverni magnetni pol i južni magnetni pol.

Prava linija koja prolazi kroz magnetne polove naziva se Zemljina magnetna osa. Veliki krug u ravni koja je okomita na magnetnu osu naziva se magnetni ekvator. Vektor magnetskog polja u tačkama magnetnog ekvatora ima približno horizontalni pravac.

Zemljino magnetsko polje karakteriziraju poremećaji koji se nazivaju geomagnetne pulsacije zbog pobuđivanja hidromagnetnih valova u Zemljinoj magnetosferi; Frekvencijski opseg talasa se proteže od miliherca do jednog kiloherca.

Magnetski meridijan

Magnetski meridijani su projekcije Zemljinih linija magnetnog polja na njenu površinu; složene krive koje konvergiraju na sjevernom i južnom magnetnom polu Zemlje.

Hipoteze o prirodi Zemljinog magnetnog polja

Nedavno je razvijena hipoteza koja povezuje nastanak Zemljinog magnetnog polja sa protokom struja u jezgru od tečnog metala. Procjenjuje se da se zona u kojoj djeluje mehanizam “magnetnog dinamo” nalazi na udaljenosti od 0,25-0,3 Zemljinih radijusa. Sličan mehanizam stvaranja polja može se odvijati i na drugim planetama, posebno u jezgrima Jupitera i Saturna (prema nekim pretpostavkama, koji se sastoje od tekućeg metalnog vodonika).

Promjene u magnetskom polju Zemlje

To potvrđuje i trenutni porast ugla otvaranja kvržica (polarnih praznina u magnetosferi na sjeveru i jugu), koji je do sredine 1990-ih dostigao 45°. Radijacijski materijal iz Sunčevog vjetra, međuplanetarnog prostora i kosmičkih zraka navalio je u proširene praznine, uslijed čega više materije i energije ulazi u polarne regije, što može dovesti do dodatnog zagrijavanja polarnih kapa.

Geomagnetske koordinate (McIlwain koordinate)

U fizici kosmičkih zraka široko se koriste specifične koordinate u geomagnetskom polju, nazvane po naučniku Carlu McIlwainu ( Carl McIlwain), koji je prvi predložio njihovu upotrebu, budući da se zasnivaju na invarijantama kretanja čestica u magnetskom polju. Tačku u dipolnom polju karakteriziraju dvije koordinate (L, B), gdje je L takozvana magnetna ljuska, ili McIlwain parametar. L-ljuska, L-vrijednost, McIlwain L-parametar ), B - indukcija magnetnog polja (obično u G). Za parametar magnetne ljuske obično se uzima vrijednost L, jednaka omjeru prosječne udaljenosti stvarne magnetne ljuske od centra Zemlje u ravni geomagnetnog ekvatora i radijusa Zemlje. .

Istorija istraživanja

Sposobnost magnetiziranih objekata da se lociraju u određenom smjeru bila je poznata Kinezima prije nekoliko hiljada godina.

Godine 1544. njemački naučnik Georg Hartmann otkrio je magnetsku inklinaciju. Magnetni nagib je ugao za koji igla, pod uticajem Zemljinog magnetnog polja, odstupa od horizontalne ravni prema dole ili gore. Na hemisferi sjeverno od magnetskog ekvatora (koja se ne poklapa sa geografskim ekvatorom), sjeverni kraj strelice odstupa prema dolje, na južnom - obrnuto. Na samom magnetnom ekvatoru, linije magnetnog polja su paralelne sa Zemljinom površinom.

Prvu pretpostavku o prisutnosti Zemljinog magnetnog polja, koje uzrokuje takvo ponašanje magnetiziranih objekata, iznio je engleski liječnik i prirodni filozof William Gilbert. William Gilbert) 1600. godine u svojoj knjizi "O magnetu" ("De Magnete"), u kojoj je opisao eksperiment s kuglom magnetne rude i malom željeznom strijelom. Gilbert je došao do zaključka da je Zemlja veliki magnet. Zapažanja engleskog astronoma Henryja Gellibranda Henry Gellibrand) pokazalo je da geomagnetno polje nije konstantno, već se sporo mijenja.

Ugao za koji magnetna igla odstupa od pravca sjever-jug naziva se magnetna deklinacija. Kristofor Kolumbo je otkrio da magnetna deklinacija ne ostaje konstantna, već se mijenja s promjenama geografskih koordinata. Kolumbovo otkriće dalo je poticaj novom proučavanju Zemljinog magnetnog polja: informacije o njemu bile su potrebne pomorcima. Godine 1759. ruski naučnik M.V. Lomonosov je u svom izvještaju „Razgovor o velikoj tačnosti morskog puta“ dao vrijedne savjete za povećanje tačnosti očitavanja kompasa. Za proučavanje zemaljskog magnetizma, M.V. Lomonosov je preporučio organizovanje mreže stalnih tačaka (opservatorija) u kojima bi se vršila sistematska magnetska posmatranja; Takva promatranja moraju se provoditi naširoko na moru. Lomonosovljeva ideja o organizovanju magnetnih opservatorija ostvarena je tek 60 godina kasnije u Rusiji.

Godine 1831. engleski polarni istraživač John Ross otkrio je magnetni pol u kanadskom arhipelagu - području gdje magnetna igla zauzima vertikalni položaj, odnosno nagib je 90°. Godine 1841. James Ross (nećak Džona Rosa) stigao je do drugog magnetnog pola Zemlje, koji se nalazi na Antarktiku.

Carl Gauss (njemački) Carl Friedrich Gauß) iznio je teoriju o nastanku Zemljinog magnetnog polja i 1839. godine dokazao da njegov glavni dio izlazi iz Zemlje, a razlog za mala, kratka odstupanja u njegovim vrijednostima treba tražiti u vanjskom okruženju.

vidi takođe

• intermagnet ( engleski)

Bilješke

Književnost

• Sivukhin D.V. Kurs opšte fizike. - Ed. 4., stereotipno. - M.: Fizmatlit; Izdavačka kuća MIPT, 2004. - T. III. Struja. - 656 s. - ISBN 5-9221-0227-3; ISBN 5-89155-086-5.
• Koshkin N.I., Shirkevich M.G. Priručnik iz elementarne fizike. - M.: Nauka, 1976.
• N. V. Koronovsky Magnetno polje Zemljine geološke prošlosti. Soros Educational Journal, N5, 1996, str. 56-63

Linkovi

Karte pomaka Zemljinih magnetnih polova za period od 1600. do 1995.

Ostale informacije o temi

• Preokreti magnetnog polja u geološkoj istoriji Zemlje
• Utjecaj preokreta magnetskog polja na klimu i evoluciju života na Zemlji

Wikimedia fondacija. 2010.

Pogledajte šta je "Zemljino magnetsko polje" u drugim rječnicima:

Na udaljenosti? 3R= (R= poluprečnik Zemlje) približno odgovara polju jednoliko magnetizovane lopte jačine polja? 55 7 A/m (0,70 Oe) na magnetnim polovima Zemlje i 33,4 A/m (0,42 Oe) na magnetnom ekvatoru. Na udaljenostima 3R magnetno polje ... ... Veliki enciklopedijski rječnik

Prostor oko globusa u kojem se nalazi snaga Zemljinog magnetizma. Zemljino magnetsko polje karakterizira vektor jačine, magnetska inklinacija i magnetna deklinacija. EdwART. Eksplanatorni pomorski rječnik, 2010 ... Marine Dictionary

Zemlja je džinovski magnet oko kojeg se formira magnetno polje. Zemljini magnetski polovi se ne poklapaju sa pravim geografskim polom - sjevernim i južnim. Linije sile koje idu od jednog do drugog magnetnog pola nazivaju se magnetski meridijani. Između magnetskog i geografskog meridijana formira se određeni ugao (oko 11,5° - cca. Dakle, magnetizirana igla kompasa tačno pokazuje smjer magnetskih meridijana, a smjer prema sjevernom geografskom polu - samo približno.

Slobodno viseća magnetna igla nalazi se vodoravno samo na liniji magnetskog ekvatora, koja se ne poklapa s geografskom. Ako se krećete sjeverno od magnetskog ekvatora, sjeverni kraj igle će se postepeno spuštati. Ugao koji formiraju magnetska igla i horizontalna ravan naziva se magnetski nagib. Na sjevernom magnetnom polu (77° N i 102° W) slobodno viseća magnetna igla će biti postavljena okomito sa svojim sjevernim krajem prema dolje, a na južnom magnetnom polu (65° S i 139° E - cca. , magnetna igla pokazuje smjer linija magnetnog polja iznad površine zemlje.

Vjeruje se da naša planeta sama stvara konstantno magnetsko polje. Nastaje zbog složenog sistema električnih struja koje nastaju prilikom rotacije Zemlje i kretanja tečne materije u njenom vanjskom jezgru. Položaj magnetnih polova i distribucija magnetnog polja na zemljinoj površini se mijenjaju tokom vremena. Zemljino magnetsko polje proteže se do visine od oko 100 hiljada km. On odbija ili hvata čestice solarnog vjetra koje su štetne za sve žive organizme. Ove nabijene čestice formiraju Zemljin radijacijski pojas, a čitava oblast svemira u blizini Zemlje u kojoj se nalaze naziva se magnetosfera.

Sunce šalje na Zemlju ogroman tok energije, koji se sastoji od elektromagnetnog zračenja (vidljivo svjetlo, infracrveno i radio zračenje - cca.); ultraljubičasto i rendgensko zračenje; sunčeve kosmičke zrake, koje se javljaju samo tokom veoma jakih baklji; i solarni vjetar – stalni tok plazme formiran uglavnom od protona (joni vodonika).

Elektromagnetno zračenje sa Sunca stiže do Zemlje za 8 minuta, a tokovi čestica koje donose najveći dio smetnje sa Sunca kreću se brzinom od oko 1000 km/s i kasne dva do tri dana. Glavni uzrok poremećaja solarnog vjetra, koji značajno utiču na kopnene procese, jesu enormna izbacivanja materije iz solarne korone. Kako se kreću prema Zemlji, pretvaraju se u magnetne oblake i dovode do jakih, ponekad ekstremnih poremećaja na Zemlji. Posebno jaki poremećaji u magnetnom polju Zemlje - magnetne oluje - remete radio komunikaciju i uzrokuju intenzivne aurore.

Aurora iznad Zemlje (slika iz svemira)

Magnetne anomalije

U pojedinim dijelovima planete primjećuju se odstupanja magnetne deklinacije i magnetne inklinacije od prosječnih vrijednosti za datu teritoriju. Na primjer, u regiji Kursk, u području ležišta željezne rude, napon magnetnog polja je 5 puta veći od prosjeka za ovo područje. Nalazište se naziva Kurska magnetna anomalija - ponekad se takva odstupanja uočavaju na velikim površinama. Istočnosibirsku magnetnu anomaliju karakterizira zapadna magnetna deklinacija, a ne istočna.