Geomagnetické pole: vlastnosti, struktura, charakteristika a historie výzkumu

Geomagnetické pole (HP) je generováno zdroji umístěnými uvnitř Země, stejně jako v magnetosféře a ionosféře. Chrání planetu a život na ní před škodlivými vlivy kosmické záření.

Obecné charakteristiky

Naše planeta je obrovský magnet. Jeho severní pól je v "horní" části Země, nedaleko geografického pólu a jižní pól je vedle odpovídajícího geografického pólu. Z těchto bodů se rozprostírají tisíce kilometrů do vesmíru a rozšiřují se magnetické linie, které tvoří magnetosféru.

Magnetické a geografické sloupy jsou dostatečně daleko od sebe. Pokud nakreslíme přímku mezi magnetickými póly, nakonec můžeme získat magnetickou osu s úhlem sklonu 11,3 ° k ose rotace. Tato hodnota není konstantní, ale všechny proto, že se magnetické póly pohybují relativně k povrchu planety, mění se jejich umístění každý rok.

Povaha geomagnetického pole

Magnetická ochrana je generován elektrickými proudy (pohyblivé poplatků), které jsou vyráběny ve vnější tekuté jádro, které se nachází na velmi slušné hloubky uvnitř Země. Je to tekoucí kov a pohybuje se. Tento proces se nazývá konvekce. Pohyblivá látka jádra vytváří proudy a v důsledku toho magnetické pole.

Magnetický štít spolehlivě chrání Zem před kosmickým zářením. Jeho hlavním zdrojem je sluneční vítr - pohyb ionizovaných částic, které proudí z solar corona. Magnetosféra odvádí tento nepřetržitý proud a přesměruje jej kolem Země, takže tvrdé záření nemá ničivý účinek na všechny živé modré planety.

Pokud by Země neměla geomagnetické pole, sluneční vítr by ji zbavil atmosféry. Podle jedné z hypotéz se to stalo na Marsu. Sluneční vítr není v žádném případě jedinou hrozbou, protože Slunce také uvolňuje velké množství hmoty a energie ve formě koronálních výbojů doprovázených silným proudem radioaktivních částic. I v těchto případech však chrání magnetické pole Země a odvádí tyto proudy z planety.

Magnetická obrazovka mění své póly přibližně jednou za 250 000 let. Severní severní magnetický pól se stává na místě severního a naopak. Vědci nemají jasné vysvětlení, proč k tomu dojde.

Historie výzkumu

Známost lidí s úžasnými vlastnostmi pozemského magnetismu se objevuje na úsvitu civilizace. Již v době starověku si člověk uvědomoval magnetický železný kámen - magnetit. Nicméně kdo a kdy zjistil, že přírodní magnety jsou stejně orientovány ve vesmíru vzhledem k geografickým pólům planety, není známo. Podle jedné verze se Číňané tohoto problému již seznámili již v roce 1100, ale teprve o dvě století později bylo v praxi používáno. V západní Evropě se magnetický kompas začal používat v navigaci v roce 1187.

Struktura a vlastnosti

Magnetické pole Země lze rozdělit na:

• hlavní magnetické pole (95%), jehož zdroje jsou ve vnějším jádru planety, které vede elektrický proud;
• anomální magnetické pole (4%) vytvořené skalami v horní vrstvě Země s dobrou magnetickou citlivostí (jedna z nejsilnějších - kursská magnetická anomálie);
• vnější magnetické pole (také nazývané proměnná, 1%), které je spojeno se solárně-pozemskými interakcemi.

Pravidelné geomagnetické variace

Změny v geomagnetickém poli v čase pod vlivem vnitřního i vnějšího zdroje (s ohledem na povrch planety) se nazývají magnetické variace. Ty jsou charakterizovány odchylkou složek GP od průměrné hodnoty v místě pozorování. Magnetické změny mají průběžnou reorganizaci v čase a často jsou takové změny periodické.

Pravidelné variace, opakující se každý den, - měnící se magnetické pole spojené s Luni-solární-a denních změn v napětí GP. Variace dosahují maxima ve dne iv měsíční konfrontaci.

Nepravidelné geomagnetické změny

Tyto změny vznikají vlivem vlivu slunečního větru na zemskou magnetosféru, změn v samotné magnetosféře a její interakce s ionizovanou horní atmosférou.

• Dvacet sedmidenní variace existují jako vzor pro opakovaný nárůst magnetických poruch každých 27 dní, což odpovídá době rotace hlavního nebeského těla vzhledem k pozemskému pozorovateli. Tento trend je způsoben existencí aktivních dlouhých obytných míst na naší rodné hvězdě, pozorovaných několikrát. Vypadá to jako 27denní opakování geomagnetických poruch a magnetické bouře.
• Jedenáctileté variace jsou spojeny s periodicitou sluneční barvivosti. Je odhaleno, že v letech největšího nahromadění tmavých oblastí na slunečním disku dochází také k maximálnímu magnetickému působení, ale růst geomagnetické aktivity zaostává za růstem slunečního pole v průměru za rok.
• Sezónní variace mají dvě maxima a dvě minima odpovídající periodám rovnodennosti a době slunovratu.
• Sekulární, na rozdíl od výše uvedeného, ​​- vnějšího původu, tvořené pohyb látek a šíření vln v kapalném elektricky vodivého jádra planety a je hlavním zdrojem informací o elektrické spodním plášti vodivosti a jádra z fyzikálních procesů, které vedou k látky konvekcí, jakož i mechanismus generování geomagnetického pole Země. Jedná se o nejpomalejší varianty - s obdobím v rozmezí několika let až rok.

Vliv magnetického pole na živý svět

Navzdory skutečnosti, že magnetická obrazovka není vidět, obyvatelé planety to dokonale cítí. Například stěhovaví ptáci vytvářejí svou vlastní trasu a zaměřují se na ni. Vědci předložili několik hypotéz o tomto jevu. Jeden z nich naznačuje, že to ptáci vnímají vizuálně. V očích stěhovavých ptáků existují speciální proteiny (kryptochromy), které mohou změnit svou polohu pod vlivem geomagnetického pole. Autoři této hypotézy věří, že kryptochromy mohou fungovat jako kompas. Avšak nejen ptáci, ale i mořské želvy používají jako GPS navigátor magnetickou obrazovku.

Efekt magnetického štítu na osobu

Vliv geomagnetického pole na člověka se zásadně liší od jakéhokoli jiného, ​​ať už je to záření nebo nebezpečný proud, protože zcela ovlivňuje lidské tělo.

Vědci věří, že geomagnetické pole pracuje v ultravysokém frekvenčním rozsahu, který odpovídá základním fyziologickým rytmům: respiračním, srdečním a mozkovým. Člověk nemusí cítit nic, ale organismus zároveň reaguje na ně s funkčními změnami nervového, kardiovaskulárního systému a mozkové aktivity. Psychiatři již mnoho let monitorují vztah mezi výbuchy intenzity geomagnetického pole a exacerbací duševních chorob, často vedoucích k sebevraždě.

"Indexování" geomagnetické aktivity

Poruchy magnetického pole související se změnami v systému magnetosféra-ionosférického proudu jsou nazývány geomagnetickou aktivitou (GA). K určení jeho úrovně se používají dva indexy - A a K. Poslední hodnota udává hodnotu GA. Vypočítává se na základě měření magnetické obrazovky, prováděné denně s tříhodinovým intervalem začínajícím od 00:00 UTC (Světový koordinovaný čas). Nejvyšší hodnoty magnetického rušení jsou porovnávány s hodnotami geomagnetického pole tichého dne pro konkrétní vědeckou instituci, přičemž se berou v úvahu maximální hodnoty pozorované odchylky.

Na základě údajů o indexu základě se vypočítá K. Vzhledem k tomu, že je quasilogarithmic hodnota (tj., zvyšuje s rostoucím rušení přibližně 2 krát), nemůže být zprůměrovány pro získání dlouhodobé historický vzorec geomagnetického pole planety. K tomu je index A, který představuje denní průměr. Je definováno jednoduše - každé měření indexu K se přemění na ekvivalentní index. Hodnoty K získané v průběhu celého dne, v průměru, tak, že je možné získat index A, jejíž hodnota na všední dny nepřekročí prahovou hodnotu 100, a v době vážných magnetických bouří může být přenesena na 200.

Protože poruchy geomagnetického pole na různých místech planety nejsou stejné, hodnoty indexu A z různých vědeckých zdrojů se mohou výrazně lišit. Aby se zabránilo takovému náběhu, jsou indexy A získané observatoři sníženy na střední a globální index A_str. Totéž platí pro index K_str, což je zlomková hodnota v rozsahu 0-9. Jeho hodnota od 0 do 1 signalizuje, že geomagnetické pole je normální, a proto jsou zachovány optimální podmínky pro průchod krátkovlnných rozsahů. Samozřejmě za předpokladu poměrně intenzivního toku slunečního záření. Geomagnetické pole o dvou bodech je charakterizováno jako středně velké magnetické rušení, které mírně komplikuje průchod dekimetrových vln. Hodnoty od 5 do 7 indikují dostupnost geomagnetické bouře, což vytváří zásahy do výše zmíněného rozsahu a silnou bouří (8-9 bodů) znemožňuje průchod krátkých vln.

Vliv magnetických bouří na lidské zdraví

50-70% světové populace je ovlivněno negativními účinky magnetických bouří. Současně je na začátku stresové reakce u některých lidí zaznamenáno 1-2 dny před magnetickou poruchou, když jsou pozorovány blesky na slunci. Ostatní - na vrcholu nebo po nějaké době po nadměrné geomagnetické aktivitě.

Metozavisimym lidí, stejně jako ti, kteří trpí chronickými nemocemi, je třeba sledovat údaje o geomagnetického pole na týden, s možným přístupem ke magnetických bouří odstranění fyzické a emocionální stres, stejně jako všechny akce a události, které mohou vést ke stresu.

Syndrom nedostatku magnetického pole

Oslabení geomagnetického pole kuřáků (hypogeomagnetic pole) dochází v důsledku konstrukčních vlastností různých staveb, materiálů na stavbu zdí a také zmagnetizované struktur. Když jste v místnosti se špatnou GP krevního oběhu, zásobení kyslíkem a živinami do tkání a orgánů. Oslabení magnetického štítu také ovlivňuje nervový, kardiovaskulární, endokrinní, respirační, kosterní a svalový systém.

Japonský doktor Nakagawa "tento fenomén" nazval "syndromem lidského deficitu magnetického pole". Ve svém významu může tento koncept plně konkurovat deficitu vitaminů a minerálů.

Hlavní symptomy, které naznačují přítomnost tohoto syndromu, jsou:

• zvýšená únava;
• snížená účinnost;
• nespavost;
• bolesti hlavy a bolesti kloubů;
• hypo- a hypertenze;
• poruchy trávicího systému;
• poruchy v činnosti kardiovaskulárního systému.