Magnetosfæren omslutter ethvert legeme med et magnetfelt. Det forekommer på grund af det faktum, at partikler med ladninger afviger fra den oprindelige bevægelseslinje under påvirkning af intern magnetisme. Mødepunktet for solenergi og magnetfeltet danner plasmaet, der dækker den magnetosfæriske skal.
Solens indflydelse på jorden
Solen udsender en stor mængde energi, som konstant udvider sig, "fordamper" udad. Denne udvidelse kaldes solvinden.
Solvinden spreder sig i alle retninger og fylder hele det interplanetariske rum. Af denne grund dannes en plasmaformation kaldet solvindplasmaet i det interstellare område.
Solplasma bevæger sig i en spiral, i gennemsnit over 4 dage overvinder intervallet mellem Solen og Jorden.
Solen frigiver energi, takket være hvilken livet fortsætter på Jorden. Men farlig stråling kommer også fra Solen, som er ødelæggende for alle levende væsener på vores planet. Når Jorden bevæger sig rundt om Solen, fordeles strålingen ujævnt over hele året. Af denne grund skifter årstiderne.
Hvad beskytter jorden?
Den naturlige struktur på planeten Jorden beskytter den mod skadelig solstråling. Jorden er omgivet af flere skaller:
- magnetosfære, som beskytter mod strålingen fra solfluxen;
- en ionosfære, der absorberer røntgenstråler og ultraviolet stråling;
- ozonlaget, som holder resterende mængder af ultraviolet stråling tilbage.
Som et resultat er jordens biosfære (habitatet for levende organismer) fuldstændig beskyttet.
Jordens magnetosfære er et beskyttende lag, længst væk fra planetens centrum. Det er en barriere for solvindplasma. Af denne grund flyder solplasmaet rundt om Jorden og danner en hulrumsformation, hvori det geomagnetiske felt er skjult.
Hvorfor er der et magnetfelt?
Årsagerne til jordisk magnetisme er skjult inde i planeten. Som det er kendt om strukturen af planeten Jorden, består den af:
- kerner;
- kåbe;
- Jordens skorpe.
Der er forskellige felter rundt om på planeten, inklusive gravitation og magnetisk. Tyngdekraften i sin enkleste forstand er jordens tiltrækning af alle materielle partikler.
Jordens magnetisme ligger i de fænomener, der opstår ved grænserne af kernen og kappen. Selve planeten er en enorm magnet, en ensartet magnetiseret kugle.
Årsagen til hvert magnetfelt er elektrisk strøm eller kontinuerlig magnetisering. Forskere, der beskæftiger sig med problemet med Jordens magnetisme, finder ud af:
- årsager til magnetiskJordens tyngdekraft;
- etablere forbindelser mellem jordisk magnetisme og dens kilder;
- bestem fordelingen og retningen af magnetfeltet på planeten.
Disse undersøgelser udføres gennem magnetiske undersøgelser såvel som gennem observationer i observatorier - særlige punkter i forskellige områder af kloden.
Hvordan fungerer magnetosfæren?
Typen og strukturen af magnetosfæren er under udvikling:
- solvind;
- jordmagnetisme.
Solvinden er output fra plasma, som fordeles fra Solen i alle retninger. Vindhastigheden på jordens overflade er 300-800 km/s. Solvinden er fyldt med protoner, elektroner, alfapartikler og er karakteriseret ved kvasi-neutralitet. Solvinden er udstyret med solmagnetisme, transporteret af plasma meget langt.
Jordens magnetosfære er et ret komplekst hulrum. Alle dens sektioner er fyldt med plasmaprocesser, hvor mekanismerne for partikelacceleration er af stor betydning. På solsiden bestemmes afstanden fra midten til jordens grænser af solvindens styrke og kan nå fra 60 til 70 tusinde kilometer, hvilket er lig med 10-12 jordradier Re. Re er lig med 6371 km.
Grænserne for magnetosfæren er forskellige afhængigt af placeringen i forhold til Solen. En lignende kant på solsiden svarer i form til et projektil. Dens omtrentlige afstand er 15 Re. På den mørke side har magnetosfæren form af en cylindrisk hale, dens radius er 20-25 Re, dens længde er mere end 200 Re, enden er ukendt.
I magnetosfærender er områder med højenergipartikler, de kaldes "strålingsbælter". Magnetosfæren er i stand til at igangsætte forskellige svingninger og er i sig selv en kilde til stråling, hvoraf nogle kan trænge igennem Jorden.
Plasma lækker ind i Jordens magnetosfære gennem intervaller mellem magnetopausens funktioner - polære spidser, såvel som på grund af hydromagnetiske fænomener og ustabiliteter.
Magnetisk feltaktivitet
Jordens magnetosfære påvirker geomagnetisk aktivitet, geomagnetiske storme og substorme.
Hun beskytter livet på jorden. Uden hende ville livet stoppe. Ifølge videnskabsmænd er oceanerne på Mars og dens atmosfære gået ud i rummet på grund af solvindens utilslørede indflydelse. På samme måde blev Venus vand ført væk ud i det ydre rum af en solstrøm.
Jupiter, Uranus, Saturn og Neptun har også en magnetosfære. Mars og Merkur har små magnetiske skaller. Venus har det slet ikke, solvinden styres takket være ionosfæren.
Feltegenskaber
Den vigtigste egenskab ved et magnetfelt er dets intensitet. Magnetisk intensitet er en vektorstørrelse. Planetens magnetfelt er afbildet ved hjælp af kraftlinjer, tangenter til dem viser retningen af intensitetsvektoren.
Det magnetiske felt i dag er 0,5 oersted eller 0,1 a/m. Forskere tillader udsving i størrelsen i fortiden. Men i de sidste 2-3,5 milliarder år har det geomagnetiske felt ikke ændret sig.
Punkter på Jorden, hvor spændingen er rettet lodret, kaldes magnetiske poler. Der er to på jorden:
- North;
- Southern.
En lige linje går gennem begge poler - den magnetiske akse. Cirklen vinkelret på aksen er den magnetiske ækvator. Feltstyrken ved ækvator er vandret.
Magnetiske stænger
Magnetiske poler svarer ikke til de sædvanlige geografiske. De geografiske poler er placeret langs den geografiske akse, langs hvilken planeten roterer. Når Jorden bevæger sig rundt om Solen, bevares retningen af Jordens akse.
Kompasnålen peger nøjagtigt mod den magnetiske nordpol. Magnetiske observatorier måler udsvingene i magnetfeltet i løbet af dagen, nogle af dem er i gang med hver anden måling.
Magnetiske meridianer løber fra Nordpolen til Sydpolen. Vinklen mellem den magnetiske og den geografiske meridian kaldes magnetisk deklination. Ethvert punkt på jorden har sin egen deklinationsvinkel.
Ved ækvator er magnetens pil placeret vandret. Når man bevæger sig nordpå, styrter den øverste ende af pilen ned. Vinklen mellem viseren og den vandrette overflade er den magnetiske hældning. I området omkring polerne er hældningen størst og udgør 90 grader.
Bevægelse af magnetfeltet
Placeringen af de magnetiske poler ændrer sig over tid.
Oprindeligt blev den magnetiske pol opdaget i 1831, og derefter var den placeret hundreder af kilometer fra den nuværende placering. Den omtrentlige rejsedistance om året er 15 km.
I de seneste år er bevægelsestempoet for de magnetiske poler steget. Nordpolen bevæger sighastighed på 40 km om året.
Ændring af magnetfelter
Processen med at ændre polariteter på Jorden kaldes inversion. Forskere kender til mindst 100 tilfælde, hvor det geomagnetiske felt vendte sin polaritet.
Det menes, at inversionen sker en gang hvert 11.-12. tusinde år. Andre versioner kaldes 13, 500 og endda 780 tusind år. Måske har inversionen ikke en klar periodicitet. Forskere mener, at livet på Jorden blev bevaret under tidligere inversioner.
Folk spekulerer på, "Hvornår er den næste polaritetsvending?"
Polskiftefasen har fundet sted i det sidste århundrede. Sydpolen ligger nu i Det Indiske Ocean, mens Nordpolen bevæger sig over det arktiske hav mod Sibirien. Magnetfeltet nær polerne svækkes i dette tilfælde. Spændingerne aftager.
Sandsynligvis vil livet på Jorden fortsætte med den næste inversion. Spørgsmålet er kun til hvilken pris. Hvis inversionen sker med udryddelsen af magnetosfæren på Jorden i kort tid, kan det være meget farligt for menneskeheden. En ubeskyttet planet er udsat for de negative virkninger af kosmiske stråler. Derudover kan nedbrydningen af ozonlaget også udgøre en alvorlig fare.
Skiftet af poler på Solen, som fandt sted i 2001, førte ikke til nedlukning af dets magnetiske lag. Om der vil være et lignende scenarie på Jorden, ved forskerne ikke.
Forstyrrelse af jordens magnetosfære: indvirkning på mennesker
Ved den første tilgang når solplasmaet ikke magnetosfæren. Men under visse betingelserplasmaets permeabilitet er forstyrret, der opstår skade på den magnetiske skal. Solplasma og dets energi trænger ind i magnetosfæren. Med hensyn til hastigheden af energistrømme er der tre muligheder for magnetosfærens reaktion:
- Stille tilstand af magnetosfæren - skallen ændrer ikke sin tilstand, da energibevægelsens hastighed er for lav eller lig med mængden af spredt energi inde i den magnetiske sfære.
- Magnetisk understorm. En tilstand, der opstår, når hastigheden af indkommende energi er højere end hastigheden af stationær dissipation, og en del af energien undslipper fra magnetosfæren gennem en kanal kaldet en substorm. Processen består i at frigive en del af den magnetosfæriske energi. Dens lyseste personificering er nordlys. Emissioner af overskydende energi kan forekomme med intervaller på 3 timer i de polære områder på begge halvkugler.
- En magnetisk storm er en proces med stærk forstyrrelse af feltet på grund af den høje hastighed af energi, der kommer udefra. Det magnetiske felt ændrer sig også nedenfor, i området ved ækvator.
Jordens magnetfelt ændrer sig lok alt under substorme, mens ændringer er globale under storme. Under alle omstændigheder er disse ændringer ikke højere end nogle få procent, hvilket er meget mindre end menneskeskabte marker.
Medicin mener, at magnetiske storme påvirker menneskers sundhed negativt. I denne periode stiger antallet af patienter, der lider af kardiovaskulære patologier, depression og andre neuropsykiatriske lidelser.lidelser.
Fantastisk er Jordens magnetosfæres rolle i alle geografiske processer på planeten. Denne beskyttende skal beskytter vores planet mod mange ugunstige processer og påvirker vejrforholdene. Under indflydelse af ændringer i magnetosfæren på Jorden ændres klimatiske egenskaber, livsformer for dyr og planter og meget mere.
