الأرض عبارة عن مغناطيس عملاق يتشكل حوله مجال مغناطيسي. لا يتطابق القطبان المغناطيسيان للأرض مع القطبين الجغرافيين الحقيقيين - الشمال والجنوب. تسمى خطوط القوة التي تمتد من قطب مغناطيسي إلى آخر بخطوط الطول المغناطيسية. تتشكل زاوية معينة بين خطوط الطول المغناطيسية والجغرافية (حوالي 11.5 درجة - تقريبًا .. لذلك فإن إبرة البوصلة الممغنطة توضح بدقة اتجاه خطوط الطول المغناطيسية، ويكون الاتجاه إلى القطب الجغرافي الشمالي تقريبيًا فقط.
توجد إبرة مغناطيسية معلقة بحرية أفقيًا فقط على خط الاستواء المغناطيسي، والذي لا يتطابق مع الخط الجغرافي. إذا تحركت شمال خط الاستواء المغناطيسي، فسوف ينخفض الطرف الشمالي للسهم تدريجيًا. الزاوية التي تشكلها الإبرة المغناطيسية والمستوى الأفقي تسمى الميل المغناطيسي. عند القطب المغناطيسي الشمالي (77° شمالاً و102° غرباً)، سيتم تركيب إبرة مغناطيسية معلقة بحرية عمودياً بحيث يكون طرفها الشمالي إلى الأسفل، وعند القطب المغناطيسي الجنوبي (65° جنوباً و139° شرقاً - ملاحظة.. وهكذا، وتبين الإبرة المغناطيسية اتجاه خطوط المجال المغناطيسي فوق سطح الأرض.
يُعتقد أن كوكبنا نفسه يولد مجالًا مغناطيسيًا ثابتًا. ويتكون نتيجة لنظام معقد من التيارات الكهربائية التي تحدث أثناء دوران الأرض وحركة المادة السائلة في قلبها الخارجي. يتغير موضع الأقطاب المغناطيسية وتوزيع المجال المغناطيسي على سطح الأرض بمرور الوقت. ويمتد المجال المغناطيسي للأرض إلى ارتفاع حوالي 100 ألف كيلومتر. فهو يحرف أو يلتقط جزيئات الرياح الشمسية الضارة بجميع الكائنات الحية. تشكل هذه الجسيمات المشحونة الحزام الإشعاعي للأرض، وتسمى المنطقة بأكملها من الفضاء القريب من الأرض التي تقع فيها هذه الجسيمات بالغلاف المغناطيسي.
ترسل الشمس إلى الأرض تيارًا هائلاً من الطاقة يتكون من الإشعاع الكهرومغناطيسي (الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء والإشعاع الراديوي - تقريبًا) ؛ الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية. والأشعة الكونية الشمسية، التي تظهر فقط أثناء التوهجات القوية جدًا؛ والرياح الشمسية - تيار مستمر من البلازما يتكون بشكل رئيسي من البروتونات (أيونات الهيدروجين).
يصل الإشعاع الكهرومغناطيسي للشمس إلى الأرض خلال 8 دقائق، وتتحرك تيارات الجسيمات التي تجلب الجزء الرئيسي من الاضطراب من الشمس بسرعة حوالي 1000 كم/ثانية وتستمر لمدة يومين أو ثلاثة أيام. السبب الرئيسي لاضطرابات الرياح الشمسية، والتي تؤثر بشكل كبير على العمليات الأرضية، هو الانبعاثات الضخمة للمادة من الهالة الشمسية. وعند تحركها نحو الأرض تتحول إلى سحب مغناطيسية وتؤدي إلى اضطرابات قوية وأحياناً شديدة على الأرض. الاضطرابات القوية بشكل خاص في المجال المغناطيسي للأرض - العواصف المغناطيسية - تعطل الاتصالات اللاسلكية وتسبب الشفق القطبي الشديد.
الشفق القطبي فوق الأرض (من الفضاء)
الشذوذات المغناطيسية
في بعض مناطق الكوكب، يتم ملاحظة انحرافات الانحراف المغناطيسي والميل المغناطيسي عن القيم المتوسطة لمنطقة معينة. على سبيل المثال، في منطقة كورسك، في منطقة رواسب خام الحديد، تكون قوة المجال المغناطيسي أعلى بخمس مرات من المتوسط في هذه المنطقة. يسمى المجال بذلك - شذوذ كورسك المغناطيسي - ملاحظة .. في بعض الأحيان يتم ملاحظة مثل هذه الانحرافات على مساحات شاسعة. يتميز الشذوذ المغناطيسي في شرق سيبيريا بانحراف مغناطيسي غربي، وليس شرقي.
لفهم مفهوم المجال المغناطيسي، تحتاج إلى ربط الخيال. الأرض عبارة عن مغناطيس ذو قطبين. وبطبيعة الحال، فإن حجم هذا المغناطيس يختلف كثيرا عن المغناطيس الأحمر والأزرق المألوف لدى الناس، ولكن الجوهر يظل كما هو. تخرج خطوط المجال المغناطيسي من الجنوب وتصل إلى الأرض عند القطب المغناطيسي الشمالي. هذه الخطوط غير المرئية، كما لو كانت تغلف الكوكب بقذيفة، تشكل الغلاف المغناطيسي للأرض.
تقع الأقطاب المغناطيسية بالقرب نسبيًا من الأقطاب الجغرافية. بشكل دوري، تغير الأقطاب المغناطيسية موقعها - فهي تتحرك كل عام مسافة 15 كيلومترًا.
تم إنشاء "درع" الأرض هذا داخل الكوكب. يولّد اللب السائل المعدني الخارجي تيارات كهربائية بسبب حركة المعدن. تولد هذه التيارات خطوط المجال المغناطيسي.
لماذا تحتاج إلى غلاف مغناطيسي؟ فهو يحمل جزيئات الغلاف الأيوني، والتي بدورها تدعم الغلاف الجوي. وكما تعلم فإن طبقات الغلاف الجوي تحمي الكوكب من الأشعة فوق البنفسجية الكونية القاتلة. كما يحمي الغلاف المغناطيسي نفسه الأرض من الإشعاع عن طريق صد الرياح الشمسية التي تحملها. إذا لم يكن للأرض "درع مغناطيسي"، فلن يكون هناك غلاف جوي، ولن تنشأ الحياة على هذا الكوكب.
معنى المجال المغناطيسي في السحر
لطالما اهتم علماء الباطنية بالغلاف المغناطيسي للأرض، معتقدين أنه يمكن استخدامه في السحر. من المعروف منذ فترة طويلة أن المجال المغناطيسي يؤثر على القدرات السحرية للشخص: فكلما كان تأثير المجال أقوى، أضعفت القدرة. يستخدم بعض الممارسين هذه المعلومات من خلال التأثير على أعدائهم بالمغناطيس، مما يقلل أيضًا من قوة السحر.
يستطيع الإنسان أن يستشعر المجال المغناطيسي. كيف وبأي أعضاء يحدث هذا لا يزال غير واضح. ومع ذلك، يعتقد بعض السحرة الذين يدرسون القدرات البشرية أنه يمكن استخدامها. على سبيل المثال، يعتقد الكثيرون أنه من الممكن نقل الأفكار والطاقة لبعضهم البعض عن طريق الاتصال بالتيارات.
كما يعتقد الممارسون أن المجال المغناطيسي للأرض يؤثر على الهالة البشرية، مما يجعلها أكثر أو أقل وضوحا للعرافين. إذا قمت بدراسة هذه الميزة بمزيد من التفصيل، فيمكنك تعلم إخفاء الهالة الخاصة بك من أعين المتطفلين، وبالتالي تعزيز الحماية الخاصة بك.
غالبًا ما يستخدم المعالجون السحريون المغناطيس العادي في الشفاء. وهذا ما يسمى العلاج المغناطيسي. ومع ذلك، إذا كان من الممكن علاج الأشخاص بالمغناطيس العادي، فإن الغلاف المغناطيسي العملاق للأرض يمكن أن يعطي نتائج أكبر في العلاج. ربما يوجد بالفعل ممارسون تعلموا استخدام المجال المغناطيسي العام لمثل هذه الأغراض.
الاتجاه الآخر الذي تستخدم فيه القوة المغناطيسية هو البحث عن الأشخاص. ومن خلال ضبط الأجهزة المغناطيسية، يستطيع الممارس استخدامها للعثور على المكان الذي يتواجد فيه هذا الشخص أو ذاك، دون اللجوء إلى قياسات أخرى.
تستخدم الطاقة الحيوية أيضًا الموجات المغناطيسية بنشاط لأغراضها الخاصة. بمساعدتها، يمكنهم تطهير شخص من الضرر والمستوطنين، وكذلك تطهير هالته والكرمة. من خلال تقوية أو إضعاف الموجات المغناطيسية التي تربط جميع الأشخاص على هذا الكوكب، يمكنك عمل تعويذة حب وطيات صدر السترة.
ومن خلال التأثير على التدفقات المغناطيسية، من الممكن التحكم في تدفقات الطاقة في جسم الإنسان. لذا فإن بعض الممارسات يمكن أن تؤثر على نفسية الشخص ونشاطه الدماغي، وتلهم الأفكار وتصبح مصاصي دماء للطاقة.
ومع ذلك، فإن أهم مجال من مجالات السحر، والذي سيساعد في تطويره فهم القوة الكامنة في المجال المغناطيسي، هو التحليق. لقد أثارت القدرة على الطيران وتحريك الأشياء في الهواء عقول الحالمين منذ فترة طويلة، لكن الممارسين يعتبرون أن مثل هذه المهارات محتملة جدًا. إن الاستئناف المناسب للقوى الطبيعية ومعرفة الجانب الباطني للمجالات المغنطيسية الأرضية وكمية كافية من القوى يمكن أن يساعد السحرة على التحرك بشكل كامل في الهواء.
يمتلك المجال الكهرومغناطيسي للأرض أيضًا خاصية غريبة. يفترض العديد من السحرة أن هذا هو أيضًا مجال معلومات الأرض، والذي يمكنك من خلاله استخلاص جميع المعلومات التي تحتاجها للتدرب.
العلاج المغناطيسي
هناك طريقة مثيرة للاهتمام بشكل خاص لاستخدام قوة المجالات المغناطيسية في الباطنية وهي العلاج المغناطيسي. في أغلب الأحيان، يحدث هذا العلاج بسبب المغناطيس التقليدي أو الأجهزة المغناطيسية. بمساعدتهم، يعالج السحرة الناس من أمراض الجسم المادي، ومن مجموعة متنوعة من السلبية السحرية. ويعتبر هذا العلاج فعالا للغاية، حيث يظهر نتيجة إيجابية حتى في الحالات المتقدمة من الآثار المدمرة للسحر الأسود.
ترتبط الطريقة الأكثر شيوعًا للعلاج بالمغناطيس باضطراب مجالات الطاقة في وقت اصطدام أقطاب المغناطيس التي تحمل الاسم نفسه. مثل هذا التأثير البسيط للموجات المغناطيسية للحقل الحيوي يجعل طاقة الشخص تهتز بشكل حاد وتبدأ في تطوير "المناعة" بنشاط: تمزيق السلبية السحرية حرفيًا ودفعها للخارج. الأمر نفسه ينطبق على أمراض الجسم والنفس، وكذلك السلبية الكرمية: قوة المغناطيس يمكن أن تساعد في تطهير الروح والجسم من أي تلوث. يشبه المغناطيس في عمله طاقة القوى الداخلية.
فقط عدد قليل من الممارسين قادرون على استخدام قوى مجال المعلومات الأرضية الواسع. إذا تعلمت كيفية العمل بشكل صحيح مع مجال معلومات الطاقة، يمكنك تحقيق نتائج مذهلة. تعتبر المغناطيسات الصغيرة فعالة للغاية في الممارسات الباطنية، وستوفر قوة المغناطيس الأرضي بأكمله فرصًا أكبر بكثير للتحكم في القوى.
الحالة الحالية للمجال المغناطيسي
وإدراكًا لأهمية المجال المغنطيسي الأرضي، لا يسع المرء إلا أن يشعر بالرعب عندما يعلم أنه يختفي تدريجيًا. وعلى مدى السنوات الـ 160 الماضية، كانت قوتها تتضاءل، وبوتيرة سريعة مرعبة. حتى الآن، لا يشعر الشخص عمليا بتأثير هذه العملية، ولكن اللحظة التي تبدأ فيها المشاكل تقترب كل عام.
شذوذ جنوب الأطلسي هو الاسم الذي يطلق على منطقة ضخمة من سطح الأرض في نصف الكرة الجنوبي، حيث يضعف المجال المغناطيسي الأرضي بشكل ملحوظ اليوم. لا أحد يعرف سبب هذا التغيير. من المفترض أنه في القرن الثاني والعشرين سيكون هناك تغيير عالمي آخر في الأقطاب المغناطيسية. ما سيؤدي إليه هذا يمكن فهمه من خلال دراسة المعلومات المتعلقة بقيمة الحقل.
الخلفية المغناطيسية الأرضية تضعف بشكل غير متساو اليوم. إذا انخفض بشكل عام على سطح الأرض بنسبة 1-2٪، ثم في مكان الشذوذ - بنسبة 10٪. بالتزامن مع انخفاض شدة المجال، تختفي طبقة الأوزون أيضًا، مما يؤدي إلى ظهور ثقوب الأوزون.
ولا يعرف العلماء بعد كيفية إيقاف هذه العملية، ويعتقدون أنه مع انخفاض المجال، ستموت الأرض تدريجياً. ومع ذلك، يعتقد بعض السحرة أنه خلال فترة تراجع المجال المغناطيسي، تنمو القدرات السحرية للناس بشكل مطرد. بفضل هذا، بحلول الوقت الذي يختفي فيه الحقل بالكامل تقريبا، سيكون الناس قادرين على التحكم في جميع قوى الطبيعة، وبالتالي إنقاذ الحياة على هذا الكوكب.
العديد من السحرة على يقين من أن الكوارث الطبيعية والتغيرات القوية في حياة الناس تحدث بسبب ضعف الخلفية المغناطيسية الأرضية. البيئة السياسية المتوترة والتغيرات في المزاج العام للبشرية وتزايد حالات المرض المرتبطة بهذه العملية.
- تتغير أماكن الأقطاب المغناطيسية مرة واحدة كل 2.5 قرن تقريبًا. فالشمال يذهب إلى مكان الجنوب، والعكس صحيح. ولا أحد يعرف أسباب نشأة هذه الظاهرة، كما أن كيفية تأثير مثل هذه الحركات على الكوكب غير معروف أيضًا.
- بسبب تشكل التيارات المغناطيسية داخل الكرة الأرضية تحدث الزلازل. تسبب التيارات حركة الصفائح التكتونية، مما يسبب زلازل ذات درجات عالية.
- المجال المغناطيسي هو الذي يسبب الأضواء الشمالية.
- يعيش الناس والحيوانات تحت التأثير المستمر للغلاف المغناطيسي. في البشر، يتم التعبير عن هذا عادة من خلال ردود أفعال الجسم تجاه العواصف المغناطيسية. تجد الحيوانات، تحت تأثير التدفق الكهرومغناطيسي، المسار الصحيح - على سبيل المثال، يتم توجيه الطيور أثناء الهجرة بدقة على طولها. كما أن السلاحف والحيوانات الأخرى تشعر بمكان وجودها بفضل هذه الظاهرة.
- يعتقد بعض العلماء أن الحياة على المريخ مستحيلة على وجه التحديد بسبب افتقاره إلى المجال المغناطيسي. هذا الكوكب مناسب تمامًا للحياة، لكنه غير قادر على صد الإشعاع الذي يدمر في مهده كل أشكال الحياة التي يمكن أن توجد عليه.
- العواصف المغناطيسية الناجمة عن التوهجات الشمسية تؤثر على الناس والإلكترونيات. إن قوة الغلاف المغناطيسي للأرض ليست قوية بما يكفي لمقاومة التوهجات بشكل كامل، لذلك فإن 10-20٪ من طاقة التوهج محسوسة على كوكبنا.
- وعلى الرغم من أن ظاهرة انقلاب الأقطاب المغناطيسية لم تتم دراستها إلا قليلا، فمن المعروف أنه خلال فترة تغير تكوين القطبين، تكون الأرض أكثر عرضة للتعرض للإشعاع. ويعتقد بعض العلماء أنه خلال إحدى هذه الفترات انقرضت الديناصورات.
- يتزامن تاريخ تطور المحيط الحيوي مع تطور الكهرومغناطيسية للأرض.
من المهم أن يكون لدى كل شخص على الأقل معلومات أساسية حول المجال المغنطيسي الأرضي للأرض. وبالنسبة لأولئك الذين يمارسون السحر، فإن الأمر يستحق الاهتمام بهذه البيانات. ربما سيتمكن الممارسون قريبًا من تعلم طرق جديدة لاستخدام هذه القوى في الباطنية، وبالتالي زيادة قوتهم وإعطاء العالم معلومات مهمة جديدة.
محتوى المقال
المجال المغناطيسي للأرض.تمتلك معظم الكواكب في النظام الشمسي مجالات مغناطيسية إلى حد ما. وبترتيب تنازلي للعزم المغناطيسي ثنائي القطب، يأتي المشتري وزحل في المركز الأول، يليهما الأرض وعطارد والمريخ، وبالنسبة للعزم المغناطيسي للأرض فإن قيمة عزومهم هي 20.000، 500، 1، 3/ 5000 3/10000. كان العزم المغناطيسي ثنائي القطب للأرض في عام 1970 هو 7.98·10 25 جم/سم 3 (أو 8.3·10 22 أ.م 2)، وانخفض على مدار العقد بمقدار 0.04·10 25 جم/سم 3. ويبلغ متوسط شدة المجال على السطح حوالي 0.5 Oe (5 10 -5 T). شكل المجال المغناطيسي الرئيسي للأرض على مسافات أقل من ثلاثة أنصاف أقطار قريب من مجال ثنائي القطب المغناطيسي المكافئ. ينزاح مركزها بالنسبة إلى مركز الأرض في اتجاه خط عرض 18° شمالاً. و 147.8 درجة شرقًا. هـ - يميل محور ثنائي القطب هذا على محور دوران الأرض بمقدار 11.5 درجة. وبنفس الزاوية، يتم فصل الأقطاب المغناطيسية الأرضية عن الأقطاب الجغرافية المقابلة. وفي الوقت نفسه، يقع القطب الجيومغناطيسي الجنوبي في نصف الكرة الشمالي. وهي تقع حاليًا بالقرب من القطب الشمالي الجغرافي للأرض في شمال جرينلاند. إحداثياتها هي j = 78.6 + 0.04° T NL, l = 70.1 + 0.07° TW، حيث T هو عدد العقود منذ عام 1970. عند القطب المغناطيسي الشمالي، j = 75° جنوبًا، l = 120.4 درجة شرقًا (في القارة القطبية الجنوبية). وتكون خطوط المجال المغناطيسي الحقيقي للمجال المغناطيسي للأرض في المتوسط قريبة من خطوط قوة هذا ثنائي القطب، وتختلف عنها في المخالفات المحلية المرتبطة بوجود الصخور الممغنطة في القشرة الأرضية. ونتيجة للتغيرات العلمانية، فإن القطب الجيومغناطيسي يتقدم بالنسبة للقطب الجغرافي بفترة تبلغ حوالي 1200 عام. على مسافات كبيرة، المجال المغناطيسي للأرض غير متماثل. تحت تأثير تدفق البلازما (الرياح الشمسية) المنبعثة من الشمس، يتشوه المجال المغناطيسي للأرض ويكتسب "ذيلاً" في اتجاه الشمس، والذي يمتد لمئات الآلاف من الكيلومترات، متجاوزًا مدار الشمس. قمر.
يُطلق على قسم خاص من الجيوفيزياء الذي يدرس أصل وطبيعة المجال المغناطيسي للأرض اسم المغناطيسية الأرضية. تدرس المغناطيسية الأرضية مشاكل ظهور وتطور المكون الرئيسي الثابت المجال المغناطيسي الأرضي، طبيعة المكون المتغير (حوالي 1% من المجال الرئيسي)، وكذلك هيكل الغلاف المغناطيسي - طبقات البلازما الممغنطة العلوية للغلاف الجوي للأرض تتفاعل مع الرياح الشمسية وحماية الأرض من الإشعاعات الكونية المخترقة. وتتمثل إحدى المهام المهمة في دراسة أنماط تغيرات المجال المغناطيسي الأرضي، نظرًا لأنها ناجمة عن تأثيرات خارجية مرتبطة في المقام الأول بالنشاط الشمسي. .
أصل المجال المغناطيسي.
تتوافق الخصائص المرصودة للمجال المغناطيسي للأرض مع مفهوم أصله بسبب آلية الدينامو الهيدرومغناطيسي. في هذه العملية، يتم تقوية المجال المغناطيسي الأولي نتيجة لحركات (عادة حملية أو مضطربة) للمادة الموصلة للكهرباء في القلب السائل للكوكب أو في بلازما النجم. عند درجة حرارة مادة تصل إلى عدة آلاف من كلفن، تكون موصليتها عالية بما يكفي بحيث يمكن لحركات الحمل الحراري التي تحدث حتى في وسط ممغنط ضعيف أن تثير تيارات كهربائية متغيرة يمكنها، وفقًا لقوانين الحث الكهرومغناطيسي، إنشاء مجالات مغناطيسية جديدة. وتخميد هذه المجالات إما أن يولد طاقة حرارية (وفقا لقانون جول) أو يؤدي إلى ظهور مجالات مغناطيسية جديدة. اعتمادًا على طبيعة الحركات، يمكن لهذه الحقول إما أن تضعف أو تقوي الحقول الأصلية. لتعزيز المجال، هناك ما يكفي من عدم تناسق الحركات. وبالتالي، فإن الشرط الضروري للدينامو الهيدرومغناطيسي هو وجود الحركات في وسط موصل، والشرط الكافي هو وجود عدم تناسق معين (الهليكوبتر) للتدفقات الداخلية للوسط. عند استيفاء هذه الشروط، تستمر عملية التضخيم حتى يؤدي فقدان حرارة الجول، والذي يزداد مع زيادة قوة التيار، إلى موازنة تدفق الطاقة بسبب الحركات الهيدروديناميكية.
تأثير الدينامو - الإثارة الذاتية والحفاظ على المجالات المغناطيسية في حالة ثابتة بسبب حركة بلازما سائلة أو غازية موصلة. آليتها مشابهة لتوليد التيار الكهربائي والمجال المغناطيسي في دينامو ذاتي الإثارة. يرتبط تأثير الدينامو بأصل المجالات المغناطيسية الخاصة بشمس الأرض والكواكب، بالإضافة إلى مجالاتها المحلية، على سبيل المثال، مجالات البقع والمناطق النشطة.
مكونات المجال المغنطيسي الأرضي.
يمكن تقسيم المجال المغناطيسي للأرض (المجال المغناطيسي الأرضي) إلى الأجزاء الثلاثة الرئيسية التالية.
1. يشهد المجال المغناطيسي الرئيسي للأرض تغيرات بطيئة في الزمن (تغيرات علمانية) بفترات تتراوح من 10 إلى 10000 سنة، وتتركز في فترات 10-20 و60-100 و600-1200 و8000 سنة. ويرتبط الأخير بتغير في العزم المغناطيسي ثنائي القطب بعامل قدره 1.5-2.
2. الشذوذات العالمية - انحرافات عن ثنائي القطب المكافئ تصل إلى 20٪ من شدة المناطق الفردية بأحجام مميزة تصل إلى 10000 كم. تواجه هذه الحقول الشاذة اختلافات علمانية تؤدي إلى تغييرات بمرور الوقت على مدار سنوات وقرون عديدة. أمثلة على الشذوذات: البرازيلية، الكندية، السيبيرية، كورسك. في سياق التغيرات العلمانية، تتغير شذوذات العالم وتتفكك وتعاود الظهور. عند خطوط العرض المنخفضة، هناك انجراف غربي في خط الطول بمعدل 0.2 درجة سنويًا.
3. المجالات المغناطيسية للمناطق المحلية للأصداف الخارجية يتراوح طولها من عدة إلى مئات الكيلومترات. وهي ناتجة عن مغنطة الصخور الموجودة في الطبقة العليا من الأرض، والتي تشكل القشرة الأرضية وتقع بالقرب من السطح. واحدة من أقوى الشذوذ المغناطيسي كورسك.
4. يتم تحديد المجال المغناطيسي المتناوب للأرض (ويسمى أيضًا الخارجي) من خلال مصادر على شكل أنظمة تيار تقع خارج سطح الأرض وفي غلافها الجوي. المصادر الرئيسية لهذه المجالات وتغيراتها هي التدفقات الجسيمية للبلازما الممغنطة القادمة من الشمس مع الرياح الشمسية وتشكل بنية وشكل الغلاف المغناطيسي للأرض.
هيكل المجال المغناطيسي للغلاف الجوي للأرض.
يتأثر المجال المغناطيسي للأرض بتدفق البلازما الشمسية الممغنطة. نتيجة للتفاعل مع مجال الأرض، يتم تشكيل الحدود الخارجية للمجال المغناطيسي القريب من الأرض، والتي تسمى الفاصل المغناطيسي. إنه يحد من الغلاف المغناطيسي للأرض. بسبب تأثير التدفقات الجسيمية الشمسية، يتغير حجم وشكل الغلاف المغناطيسي باستمرار، وينشأ مجال مغناطيسي متناوب، تحدده مصادر خارجية. يعود أصل تقلبه إلى الأنظمة الحالية التي تتطور على ارتفاعات مختلفة من الطبقات السفلى من الغلاف الأيوني إلى الفاصل المغناطيسي. تسمى التغيرات في المجال المغناطيسي للأرض بمرور الوقت، الناجمة عن أسباب مختلفة، بالتغيرات المغناطيسية الأرضية، والتي تختلف في مدتها وتوطينها على الأرض وفي غلافها الجوي.
الغلاف المغناطيسي هو منطقة من الفضاء القريب من الأرض يتحكم فيها المجال المغناطيسي للأرض. يتشكل الغلاف المغناطيسي نتيجة تفاعل الرياح الشمسية مع بلازما الغلاف الجوي العلوي والمجال المغناطيسي للأرض. شكل الغلاف المغناطيسي عبارة عن تجويف وذيل طويل، يكرران شكل خطوط المجال المغناطيسي. تقع النقطة تحت الشمسية في المتوسط على مسافة 10 نصف قطر أرضي، ويمتد الذيل المغناطيسي إلى ما وراء مدار القمر. يتم تحديد طوبولوجيا الغلاف المغناطيسي من خلال مناطق دخول البلازما الشمسية إلى الغلاف المغناطيسي ومن خلال طبيعة الأنظمة الحالية.
يتم تشكيل ذيل الغلاف المغناطيسي خطوط قوة المجال المغناطيسي للأرض، الخارجة من المناطق القطبية والممتدة تحت تأثير الرياح الشمسية لمئات من أنصاف أقطار الأرض من الشمس إلى الجانب الليلي من الأرض. ونتيجة لذلك، تتدفق بلازما الرياح الشمسية والتيارات الجسيمية الشمسية حول الغلاف المغناطيسي للأرض، مما يمنحها شكلاً غريبًا. في ذيل الغلاف المغناطيسي، على مسافات كبيرة من الأرض، تضعف شدة المجال المغناطيسي للأرض، وبالتالي خصائصها الوقائية، وتتمكن بعض جزيئات البلازما الشمسية من اختراق الغلاف المغناطيسي للأرض والدخول إليه. مصائد الأحزمة الإشعاعية. اختراق الجزء الرأسي من الغلاف المغناطيسي في منطقة الشفق البيضاوي تحت تأثير الضغط المتغير للرياح الشمسية والمجال بين الكواكب، يعمل الذيل كمكان لتكوين تيارات من الجسيمات المترسبة التي تسبب الشفق والتيارات الشفقية. يتم فصل الغلاف المغناطيسي عن الفضاء بين الكواكب بواسطة الفاصل المغناطيسي. على طول الفاصل المغناطيسي، تتدفق جسيمات تيارات جسيمية حول الغلاف المغناطيسي. يكون تأثير الرياح الشمسية على المجال المغناطيسي للأرض قويًا جدًا في بعض الأحيان. توقف مغناطيسي – الحد الخارجي للغلاف المغناطيسي للأرض (أو الكوكب)، حيث يتم موازنة الضغط الديناميكي للرياح الشمسية مع ضغط المجال المغناطيسي الخاص بها. مع معلمات الرياح الشمسية النموذجية، تقع النقطة تحت الشمسية على بعد 9-11 نصف قطر أرضي من مركز الأرض. خلال فترة الاضطرابات المغناطيسية على الأرض، يمكن أن يتجاوز الفاصل المغناطيسي المدار الثابت بالنسبة للأرض (6.6 نصف قطر الأرض). عندما تكون الرياح الشمسية ضعيفة، تكون النقطة تحت الشمسية على مسافة 15-20 نصف قطر الأرض.
الرياح المشمسة -
تدفق بلازما الهالة الشمسية إلى الفضاء بين الكواكب. وعلى مستوى مدار الأرض يبلغ متوسط سرعة جسيمات الرياح الشمسية (بروتونات وإلكترونات) حوالي 400 كم/ث، ويبلغ عدد الجسيمات عدة عشرات في 1 سم3.
العاصفة المغناطيسية.
تتغير الخصائص المحلية للمجال المغناطيسي وتتقلب أحيانًا لعدة ساعات، ثم تعود إلى مستواها السابق. وتسمى هذه الظاهرة العاصفة المغناطيسية. غالبًا ما تبدأ العواصف المغناطيسية فجأة وفي جميع أنحاء العالم في نفس الوقت.
الاختلافات الجيومغناطيسية.
تسمى التغيرات في المجال المغناطيسي للأرض بمرور الوقت تحت تأثير العوامل المختلفة بالتغيرات المغناطيسية الأرضية. ويسمى الفرق بين القيمة المرصودة لشدة المجال المغناطيسي ومتوسط قيمته على مدى أي فترة زمنية طويلة، على سبيل المثال، شهر أو سنة، بالتغير المغنطيسي الأرضي. وفقًا للملاحظات، تتغير التغيرات المغناطيسية الأرضية بشكل مستمر مع مرور الوقت، وغالبًا ما تكون هذه التغييرات دورية.
الاختلافات اليومية. تحدث تغيرات يومية في المجال المغنطيسي الأرضي بانتظام، ويرجع ذلك أساسًا إلى التيارات في الغلاف الأيوني للأرض الناتجة عن التغيرات في إضاءة الغلاف الأيوني للأرض بواسطة الشمس خلال النهار.
اختلافات غير منتظمة. تنشأ تغيرات غير منتظمة في المجال المغناطيسي بسبب تأثير تدفق البلازما الشمسية (solar الرياح) على الغلاف المغناطيسي للأرض، بالإضافة إلى التغيرات داخل الغلاف المغناطيسي وتفاعل الغلاف المغناطيسي مع الغلاف الأيوني.
اختلافات لمدة 27 يومًا. توجد اختلافات كل 27 يومًا كميل إلى تكرار الزيادة في النشاط المغناطيسي الأرضي كل 27 يومًا، وهو ما يتوافق مع فترة دوران الشمس بالنسبة لراصد الأرض. ويرتبط هذا النمط بوجود مناطق نشطة طويلة العمر على الشمس، تمت ملاحظتها خلال عدة دورات للشمس. يتجلى هذا النمط في شكل تكرار للنشاط المغناطيسي والعواصف المغناطيسية لمدة 27 يومًا.
الاختلافات الموسمية. يتم الكشف بثقة عن التغيرات الموسمية في النشاط المغناطيسي على أساس متوسط البيانات الشهرية للنشاط المغناطيسي التي تم الحصول عليها من خلال معالجة الملاحظات على مدى عدة سنوات. وتزداد سعتها مع نمو النشاط المغناطيسي الكلي. لقد وجد أن التغيرات الموسمية للنشاط المغناطيسي لها حدين أقصى يتوافقان مع فترات الاعتدالات وحدين أدنى يتوافقان مع فترات الانقلاب. سبب هذه الاختلافات هو تكوين مناطق نشطة على الشمس، والتي تم تجميعها في مناطق من 10 إلى 30 درجة شمالًا وجنوبًا. لذلك، خلال فترات الاعتدالات، عندما تتزامن طائرات الأرض وخط الاستواء الشمسي، تكون الأرض أكثر عرضة لعمل المناطق النشطة في الشمس.
11 سنة الاختلافات. تتجلى العلاقة بين النشاط الشمسي والنشاط المغناطيسي بشكل أوضح عند مقارنة سلسلة طويلة من الملاحظات التي تعد مضاعفات فترات 11 عامًا من النشاط الشمسي. أفضل مقياس معروف للنشاط الشمسي هو عدد البقع الشمسية. وقد وجد أنه خلال سنوات الحد الأقصى لعدد البقع الشمسية، يصل النشاط المغناطيسي أيضًا إلى قيمته القصوى، ومع ذلك، فإن الزيادة في النشاط المغناطيسي تتأخر إلى حد ما عن الزيادة في النشاط الشمسي، بحيث يكون هذا التأخير في المتوسط سنة واحدة.
الاختلافات العمرية- التغيرات البطيئة لعناصر المغناطيسية الأرضية مع فترات تمتد لعدة سنوات أو أكثر. على عكس التغيرات اليومية والموسمية وغيرها من الاختلافات ذات الأصل الخارجي، ترتبط الاختلافات العلمانية بمصادر تقع داخل قلب الأرض. ويصل اتساع التغيرات العلمانية إلى عشرات nT/سنة؛ وتسمى التغيرات في متوسط القيم السنوية لهذه العناصر بالتغير العلماني. تتركز خطوط عزل التباين العلماني حول عدة نقاط - مراكز أو بؤر التباين العلماني، في هذه المراكز تصل قيمة التباين العلماني إلى قيمه القصوى.
الأحزمة الإشعاعية والأشعة الكونية.
الأحزمة الإشعاعية للأرض هما منطقتان من أقرب مسافة قريبة من الأرض، تحيطان بالأرض على شكل مصائد مغناطيسية مغلقة.
أنها تحتوي على تيارات ضخمة من البروتونات والإلكترونات التي تم التقاطها بواسطة المجال المغناطيسي ثنائي القطب للأرض. للمجال المغناطيسي للأرض تأثير قوي على الجسيمات المشحونة كهربائيًا التي تتحرك في الفضاء القريب من الأرض. وهناك مصدران رئيسيان لهذه الجسيمات: الأشعة الكونية، أي. تصل الإلكترونات والبروتونات ونواة العناصر الثقيلة النشطة (من 1 إلى 12 جيجا إلكترون فولت) بسرعات خفيفة تقريبًا، خاصة من أجزاء أخرى من المجرة. والتيارات الجسيمية من الجسيمات المشحونة الأقل نشاطًا (10 5 -10 6 إلكترون فولت) تقذفها الشمس. في المجال المغناطيسي، تتحرك الجسيمات الكهربائية بشكل حلزوني؛ يبدو أن مسار الجسيم يدور حول أسطوانة يمر على طول محورها خط من القوة. يعتمد نصف قطر هذه الأسطوانة الوهمية على شدة المجال وطاقة الجسيمات. كلما زادت طاقة الجسيم، زاد نصف القطر (ويسمى نصف قطر لارمور) لشدة مجال معينة. إذا كان نصف قطر لارمور أصغر بكثير من نصف قطر الأرض، فإن الجسيم لا يصل إلى سطحه، ولكن يتم التقاطه بواسطة المجال المغناطيسي للأرض. إذا كان نصف قطر لارمور أكبر بكثير من نصف قطر الأرض، فإن الجسيم يتحرك كما لو لم يكن هناك مجال مغناطيسي، وتخترق الجسيمات المجال المغناطيسي للأرض في المناطق الاستوائية إذا كانت طاقتها أكبر من 10 9 فولت. تغزو هذه الجسيمات الغلاف الجوي، وعند اصطدامها بذراته، تسبب تحولات نووية، تنتج عنها كميات معينة من الأشعة الكونية الثانوية. وقد تم بالفعل تسجيل هذه الأشعة الكونية الثانوية على سطح الأرض. ولدراسة الأشعة الكونية في شكلها الأصلي (الأشعة الكونية الأولية)، يتم رفع المعدات على الصواريخ والأقمار الصناعية الأرضية. ما يقرب من 99٪ من الجسيمات النشطة التي "تخترق" الشاشة المغناطيسية للأرض هي أشعة كونية من أصل مجري، ويتشكل حوالي 1٪ فقط على الشمس. يحتوي المجال المغناطيسي للأرض على عدد كبير من الجسيمات النشطة، سواء الإلكترونات أو البروتونات. تعتمد طاقتها وتركيزها على المسافة إلى الأرض وخط العرض المغنطيسي الأرضي. تملأ الجسيمات حلقات أو أحزمة ضخمة تغطي الأرض حول خط الاستواء المغنطيسي الأرضي.
إدوارد كونونوفيتش
المجال المغناطيسي للأرض هو تكوين ناتج عن مصادر داخل الكوكب. وهو موضوع دراسة القسم المقابل من الجيوفيزياء. بعد ذلك، دعونا نلقي نظرة فاحصة على ما هو المجال المغناطيسي للأرض، وكيف يتم تشكيله.
معلومات عامة
ليس بعيدًا عن سطح الأرض، على مسافة ثلاثة أنصاف أقطارها تقريبًا، يتم ترتيب خطوط القوة من المجال المغناطيسي في نظام من "شحنتين قطبيتين". هنا منطقة تسمى "كرة البلازما". ومع البعد عن سطح الكوكب، يزداد تأثير تدفق الجزيئات المتأينة من الهالة الشمسية. وهذا يؤدي إلى ضغط الغلاف المغناطيسي من جانب الشمس، والعكس صحيح، يتم سحب المجال المغناطيسي للأرض من جانب الظل المقابل.
مجال البلازما
يتم التأثير الملموس على المجال المغناطيسي السطحي للأرض من خلال الحركة الموجهة للجسيمات المشحونة في الطبقات العليا من الغلاف الجوي (الأيونوسفير). موقع الأخير من مائة كيلومتر فما فوق من سطح الكوكب. يحتوي المجال المغناطيسي للأرض على الغلاف البلازمي. إلا أن تركيبها يعتمد بقوة على نشاط الرياح الشمسية وتفاعلها مع الطبقة الحافظه. وتكرار العواصف المغناطيسية على كوكبنا يرجع إلى التوهجات الشمسية.
المصطلح
هناك مفهوم "المحور المغناطيسي للأرض". هذا خط مستقيم يمر عبر القطبين المقابلين للكوكب. "خط الاستواء المغناطيسي" هو الدائرة الكبرى للمستوى المتعامد مع هذا المحور. المتجه الموجود عليه له اتجاه قريب من الأفقي. يعتمد متوسط شدة المجال المغناطيسي للأرض بشكل كبير على الموقع الجغرافي. إنه يساوي تقريبًا 0.5 Oe ، أي 40 أمبير / م. عند خط الاستواء المغناطيسي يبلغ نفس المؤشر حوالي 0.34 Oe، وبالقرب من القطبين يقترب من 0.66 Oe. في بعض الحالات الشاذة للكوكب، على سبيل المثال، داخل شذوذ كورسك، يزداد المؤشر ويبلغ 2 Oe. تسمى خطوط الغلاف المغناطيسي للأرض ذات البنية المعقدة، المسقطة على سطحها والمتقاربة عند أقطابها، "خطوط الطول المغناطيسية".
طبيعة الحدوث. الافتراضات والتخمينات
منذ وقت ليس ببعيد، اكتسب الافتراض حول العلاقة بين ظهور الغلاف المغناطيسي للأرض والتدفق الحالي في قلب المعدن السائل، الواقع على مسافة ربع أو ثلث نصف قطر كوكبنا، الحق في الوجود. لدى العلماء افتراض حول ما يسمى بـ "التيارات التلورية" التي تتدفق بالقرب من القشرة الأرضية. يجب أن يقال أنه بمرور الوقت يحدث تحول في التكوين. لقد تغير المجال المغناطيسي للأرض عدة مرات خلال المائة والثمانين عامًا الماضية. وهذا ثابت في القشرة المحيطية، وهذا ما تؤكده دراسات المغنطة الدائمة. ومن خلال مقارنة المقاطع الموجودة على جانبي التلال المحيطية، يتم تحديد زمن تباعد هذه المقاطع.
تحول القطب المغناطيسي للأرض
موقع هذه الأجزاء من الكوكب ليس ثابتًا. وقد تم تسجيل حقيقة نزوحهم منذ نهاية القرن التاسع عشر. وفي نصف الكرة الجنوبي، تحول القطب المغناطيسي بمقدار 900 كيلومتر خلال هذا الوقت وانتهى به الأمر في المحيط الهندي. وتجري عمليات مماثلة في الجزء الشمالي. وهنا يتحول القطب نحو الشذوذ المغناطيسي في شرق سيبيريا. ومن عام 1973 إلى عام 1994، كانت المسافة التي قطعها القسم هنا 270 كم. تم تأكيد هذه البيانات المحسوبة مسبقًا في وقت لاحق عن طريق القياسات. وفقا لأحدث البيانات، زادت سرعة القطب المغناطيسي في نصف الكرة الشمالي بشكل ملحوظ. وقد ارتفعت سرعتها من 10 كم/سنة في سبعينيات القرن الماضي إلى 60 كم/سنة في بداية هذا القرن. وفي الوقت نفسه، تتناقص قوة المجال المغناطيسي للأرض بشكل غير متساو. لذلك، على مدى السنوات الـ 22 الماضية، انخفض بنسبة 1.7٪ في بعض الأماكن، وفي مكان ما بنسبة 10٪، على الرغم من أن هناك أيضًا مناطق زادت فيها، على العكس من ذلك. إن التسارع في إزاحة الأقطاب المغناطيسية (بحوالي 3 كيلومترات سنويًا) يعطي سببًا لافتراض أن حركتها الملحوظة اليوم ليست رحلة، بل هو انعكاس آخر.
وهذا ما تؤكده بشكل غير مباشر زيادة ما يسمى بـ "الفجوات القطبية" في جنوب وشمال الغلاف المغناطيسي. تتغلغل المادة المتأينة من الهالة الشمسية والفضاء بسرعة في الامتدادات الناتجة. من هذا، يتم جمع كمية متزايدة من الطاقة في المناطق تحت القطبية للأرض، والتي في حد ذاتها محفوفة بتسخين إضافي للقبعات الجليدية القطبية.
الإحداثيات
العلم الذي يدرس الأشعة الكونية يستخدم إحداثيات المجال المغناطيسي الأرضي، الذي سمي على اسم العالم ماكيلوين. وكان أول من اقترح استخدامها، لأنها تعتمد على متغيرات معدلة لنشاط العناصر المشحونة في المجال المغناطيسي. يتم استخدام إحداثيتين (L، B) للنقطة. وهي تميز الغلاف المغناطيسي (معلمة McIlwain) وتحريض المجال L. والأخير عبارة عن معلمة تساوي نسبة متوسط مسافة الكرة من مركز الكوكب إلى نصف قطرها.
"الميل المغناطيسي"
منذ عدة آلاف من السنين، قام الصينيون باكتشاف مذهل. ووجدوا أنه يمكن وضع الأجسام الممغنطة في اتجاه معين. وفي منتصف القرن السادس عشر، قام العالم الألماني جورج كارتمان باكتشاف آخر في هذا المجال. هكذا ظهر مفهوم "الميل المغناطيسي". ويعني هذا الاسم زاوية انحراف السهم لأعلى أو لأسفل عن المستوى الأفقي تحت تأثير الغلاف المغناطيسي للكوكب.
من تاريخ الأبحاث
وفي منطقة خط الاستواء المغناطيسي الشمالي، المختلف عن الخط الجغرافي، ينخفض الطرف الشمالي، وفي الجنوب، على العكس، يصعد. في عام 1600، قام الطبيب الإنجليزي ويليام جيلبرت لأول مرة بوضع افتراضات حول وجود المجال المغناطيسي للأرض، مما تسبب في سلوك معين للأجسام الممغنطة مسبقًا. ووصف في كتابه تجربة باستخدام كرة مزودة بسهم حديدي. ونتيجة للبحث، توصل إلى استنتاج مفاده أن الأرض عبارة عن مغناطيس كبير. كما أجرى التجارب عالم الفلك الإنجليزي هنري جيليبرانت. ونتيجة لملاحظاته، توصل إلى استنتاج مفاده أن المجال المغناطيسي للأرض يخضع لتغيرات بطيئة.
وصف خوسيه دي أكوستا إمكانية استخدام البوصلة. كما أثبت الفرق بين القطبين المغناطيسي والشمالي، وفي كتابه التاريخي الشهير (1590) تم إثبات نظرية الخطوط دون انحراف مغناطيسي. كما قدم كريستوفر كولومبوس مساهمة كبيرة في دراسة القضية قيد النظر. وهو يمتلك اكتشاف عدم تناسق الانحراف المغناطيسي. تعتمد التحويلات على التغييرات في الإحداثيات الجغرافية. الانحراف المغناطيسي هو زاوية انحراف السهم عن اتجاه الشمال والجنوب. فيما يتعلق باكتشاف كولومبوس، تكثف البحث. كانت المعلومات حول المجال المغناطيسي للأرض ضرورية للغاية للملاحين. عمل M. V. Lomonosov أيضًا على هذه المشكلة. ولدراسة المغناطيسية الأرضية، أوصى بإجراء ملاحظات منهجية باستخدام نقاط دائمة (مثل المراصد) لهذا الغرض. وكان من المهم أيضًا، بحسب لومونوسوف، تنفيذ ذلك في البحر. لقد تحققت فكرة العالم العظيم هذه في روسيا بعد ستين عامًا. يعود اكتشاف القطب المغناطيسي في الأرخبيل الكندي إلى المستكشف القطبي الإنجليزي جون روس (1831). وفي عام 1841، اكتشف أيضًا القطب الآخر للكوكب، ولكن بالفعل في القارة القطبية الجنوبية. تم طرح الفرضية حول أصل المجال المغناطيسي للأرض بواسطة كارل غاوس. وسرعان ما أثبت أيضًا أن معظمها يتغذى من مصدر داخل الكوكب، لكن سبب انحرافاتها الطفيفة هو البيئة الخارجية.