Magnetosféra Země: důsledky její změny. Vnější pláště Země

Magnetosféra obklopuje jakékoliv tělo s magnetickým polem. Zdá se, že částice s náboji se liší od původní linie pohybu pod vlivem vnitřního magnetismu. Místo setkání pro sluneční energii a magnetické pole tvoří plazmu pokrývající magnetosféru.

Vliv Slunce na Zemi

Slunce vydává velké množství energie, které se neustále rozšiřuje a "odpařuje" venku. Tato expanze se nazývá sluneční vítr.

Sluneční vítr se rozprostírá v jakémkoliv směru a vyplňuje celý meziplanetární prostor. Z tohoto důvodu vzniká v oblasti mezihvězdné plazmy tzv. Plazma slunečního větru.

Sluneční plazma se pohybuje spirálovitě, v průměru za 4 dny překonává interval mezi Sluncem a Zemí.

Slunce vydává energii, díky níž život na Zemi pokračuje. Slunce však vydává nebezpečné záření, destruktivní pro všechny živé bytosti na naší planetě. Když se Země pohybuje kolem Slunce, záření je rozloženo nerovnoměrně po celý rok. Z tohoto důvodu mění roční období.

Co chrání Zemi?

Přirozená struktura planety Země ji chrání před škodlivým slunečním zářením. Země je obklopena několika skořápkami:

• magnetosféra, která chrání proti slunečnímu záření radiace;
• ionosféra, absorbující rentgenové a ultrafialové záření;
• Ozonová vrstva, omezující zbývající množství ultrafialového záření.

V důsledku toho je biosféra Země (stanoviště živých organismů) zcela chráněna.

Zemská magnetosféra je ochranná vrstva, nejdále od středu planety. Je to překážka plazmové sluneční větru. Z tohoto důvodu proudí plazma Slunce kolem Země, tvořící formu dutiny, ve které je skrytá geomagnetické pole.

Proč existuje magnetické pole?

Příčiny zemského magnetismu jsou skryty uvnitř planety. Jak je známo o struktuře planety Země, sestává z:

• jádro;
• plášť;
• zemské kůry.

Kolem planety existují různé pole, včetně gravitační a magnetické. Gravitace v nejjednodušenějším smyslu je přitažlivost země ke všem hmotným částicím.

Zemský magnetismus se skládá z jevů, které se vyskytují na hranicích jádra a pláště. Samotná planeta je obrovský magnet, rovnoměrně magnetizovaná koule.

Důvodem pro jakékoliv magnetické pole je elektrický proud nebo nepřerušovaná magnetizace. Vědci zabývající se problematikou magnetismu na Zemi zjistí:

• příčiny magnetické přitažlivosti Země;
• vytvořit spojení mezi pozemským magnetismem a jeho zdroji;
• určuje rozložení a směr magnetického pole na planetě.

Tyto studie se provádějí pomocí magnetických průzkumů a také prostřednictvím pozorování v observatořích - zvláštních místech v různých oblastech světa.

Jak je uspořádána magnetosféra?

Vzhled a uspořádání magnetosféry se vytváří:

• sluneční vítr;
• pozemský magnetismus.

Sluneční vítr je produktem plazmatu, distribuovaného ze Slunce v libovolném směru. Rychlost větru v blízkosti zemského povrchu je 300-800 km / s. Sluneční vítr je naplněn protony, elektrony, alfa částicemi a je charakterizován kvazinutralizací. Sluneční vítr je obdařen solárním magnetem, který je plazmou posunut velmi daleko.

Zemská magnetosféra je poměrně složitá dutina. Všechny jeho části jsou naplněny plazmovými procesy, u kterých jsou mechanismy zrychlení částic velmi důležité. Ze sluneční strany je vzdálenost od středu k hranicím země určena silou slunečního větru a může dosahovat 60 až 70 tisíc kilometrů, což se rovná 10-12 poloměru Země Re. Re se rovná 6 371 km.

Hranice magnetosféry se liší v závislosti na poloze vůči Slunci. Taková hranice na slunečné straně má podobný tvar jako projektil. Jeho přibližná vzdálenost je 15 Re. S temné strany magnetosféru má podobu válcového ocasu, jeho poloměru 20-25 Re, délka 200 Re, končící neznámý.

V magnetosféře existují oblasti s vysokoenergetickými částicemi, které se nazývají "radiační pásy". Magnetosféra je schopna iniciovat různé oscilace a je sama zdrojem radiačního záření, z nichž některé mohou proniknout na Zemi.

Plazma prosakuje do magnetosféry intervaly mezi zvláštností magnetopauzou - polární hrbolků, a také kvůli jevy hydro a nestabilitu.

Aktivita magnetického pole

Zemní magnetosféra ovlivňuje geomagnetickou aktivitu, geomagnetické bouře a substormy.

Chrání život na Zemi. Bez ní by se život zastavil. Podle vědců se Marsu a její atmosféra dostaly do vesmíru kvůli neurčitému vlivu slunečního větru. Podobně byly vody Venuše propuštěny do prostoru slunečním proudem.

Magnetosféra se nachází také v Jupiteru, Uranu, Saturnu a Neptunu. Na Marsu a Merkuře jsou magnetické pláště nevýznamné. Venuša to vůbec nemá, se solárním větrem je možné se vyrovnat s ionosférou.

Funkce pole

Hlavní magnetická vlastnost pole jsou napětí. Magnetické napětí je vektorové množství. Magnetické pole planety je znázorněno pomocí linií síly, tečny k nim ukazují směr vektoru napětí.

Intenzita magnetického pole je dnes 0,5 Oersted nebo 0,1 A / m. Vědci umožňují kolísání rozsahu v minulosti. Ale geomagnetické pole se za poslední 2-3,5 miliardy let nezměnilo.

Body na Zemi, kde napětí je vertikálně řízené, se nazývají magnetické póly. Na Zemi jsou dvě:

• Severní;
• Jižní.

Přímka prochází oběma póly - magnetickou osou. Kruh umístěný kolmo k ose je magnetický rovník. Síla pole v rovníku je vodorovná.

Magnetické póly

Magnetické póly neodpovídají konvenčním geografickým pólům. Geografické sloupy jsou umístěny podél geografické osy, podél které se planeta otáčí. Když se Země pohybuje kolem Slunce, zůstává směr osy Země.

Jehla kompasu ukazuje na magnetický severní pól. Magnetické observatoře měří fluktuace magnetického pole během dne, některé z nich jsou zapojeny každé druhé měření.

Ze severního pólu na jih projíždějí magnetické meridiány. Úhel mezi magnetickým a geografickým poledníkem se nazývá magnetická deklinace. Každý bod na zemi má svůj vlastní úhel odklonu.

Na rovníku je šipka magnetu umístěna horizontálně. Když se přesunete na sever, horní konec šipky spadne dolů. Úhel mezi šipkou a vodorovným povrchem je magnetický sklon. V oblasti sloupů je sklon největší a je 90 stupňů.

Pohyb magnetického pole

Časem se mění uspořádání magnetických pólů.

Zpočátku byl magnetický pól otevřen v roce 1831 a poté byl umístěn stovky kilometrů od jeho současného umístění. Přibližná vzdálenost ujetá za rok je 15 km.

V posledních letech se zvyšuje rychlost pohybu magnetických pólů. Severní pól se pohybuje rychlostí 40 km za rok.

Permutace magnetických polí

Proces změny polarity na Zemi se nazývá inverze. Vědci znají alespoň asi 100 případů, kdy geomagnetické pole změnilo svou polaritu.

Předpokládá se, že inverse nastává každých 11-12 tisíc let. Jiné verze se nazývají 13, 500 a dokonce i 780 tisíc let. Snad inverze nemá jasnou periodicitu. Vědci věří, že při předchozích inversích pokračoval život na Zemi.

Lidé si kladou otázku: "Kdy budeme čekat na další změnu polarity?"

Fáze posunu pólů probíhá již v minulém století. Jižní pól se nyní nachází v Indickém oceánu a severní se přes Arktický oceán přesouvá směrem k Sibiři. Magnetické pole poblíž pólů je oslabené. Napětí je sníženo.

S největší pravděpodobností s příští inversí bude život na Zemi pokračovat. Jediná otázka je, jakou cenu. Pokud dojde k vyvrácení magnetosféry na Zemi na krátkou dobu, může to být pro lidstvo velmi nebezpečné. Nechráněná planeta je vystavena nepříznivým účinkům kosmických paprsků. Kromě toho může být vážné nebezpečí také snížení ozonové vrstvy.

Změna pólů na Slunce, která nastala v roce 2001, nevedla k odpojení jeho magnetické vrstvy. Bude na Zemi takový scénář, vědci nejsou známi.

Porušení zemské magnetosféry: účinky na člověka

Při počáteční aproximaci se solární plazma nedostává do magnetosféry. Ovšem za určitých podmínek je porušena propustnost plazmatu, magnetický plášť je poškozen. Solární plazma a její energie pronikají do magnetosféry. Co se týče rychlosti příchodu energetických toků, existují tři možnosti reakce magnetosféry:

1. Klidný stav magnetosféry - skořepina nezmění svůj stav, protože rychlost přenosu energie je příliš malá nebo rovná množství energie rozptýlené uvnitř magnetické koule.
2. Magnetické podsvěti. Stav, který se vyskytuje v případě, že míra rychlosti příchozí pohlcování energie nad stacionární a část energie uniká z magnetosféry kanálu, tzv substorm. Proces spočívá v uvolnění části magnetosférické energie. Nejjasnějším ztělesněním je polární záře. Emise přebytečné energie se mohou vyskytovat s frekvencí 3 hodin v polárních oblastech obou hemisfér.
3. Magnetická bouře je proces silného pole vzrušení kvůli vysoké rychlosti energie přicházející zvenčí. Magnetické pole prochází změnami také v dolní části, v oblasti rovníku.

Magnetické pole Země během substormy se mění místně a během bouří jsou změny globální. V žádném případě nejsou tyto změny vyšší než několik procent, což je mnohem méně než pole vytvořené člověkem.

Medicína věří, že magnetické bouře nepříznivě ovlivňují lidské zdraví. Během tohoto období vzrůstá počet pacientů trpících kardiovaskulárními patology, depresí a dalšími neuropsychickými poruchami.

Velká je úloha zemské magnetosféry ve všech geografických procesech na planetě. Tento ochranný plášť chrání naši planetu před mnoha nepříznivými procesy a ovlivňuje povětrnostní podmínky. Pod vlivem změn v magnetosféře, klimatických změnách, životních formách zvířat a rostlin a mnohem více změn na Zemi.