Magnetinis laukas. Žemės magnetinio lauko teorija: atsiradimo mechanizmas, struktūra, magnetinės audros, poliarizacijos pasikeitimas

Žemė yra milžiniškas magnetas, aplink kurį susidaro magnetinis laukas. Žemės magnetiniai poliai nesutampa su tikraisiais geografiniais poliais – šiaurės ir pietų. Jėgos linijos, einančios nuo vieno magnetinio poliaus iki kito, vadinamos magnetiniais meridianais. Tarp magnetinio ir geografinio dienovidinio susidaro tam tikras kampas (apie 11,5° - apytiksliai .. Todėl įmagnetinto kompaso rodyklė tiksliai parodo magnetinių dienovidinių kryptį, o kryptis į šiaurinį geografinį ašigalį yra tik apytiksliai).

Laisvai pakabinta magnetinė adata yra horizontaliai tik ant magnetinio pusiaujo linijos, kuri nesutampa su geografine. Jei judate į šiaurę nuo magnetinio pusiaujo, šiaurinis rodyklės galas palaipsniui nukris. Magnetinės adatos ir horizontalios plokštumos suformuotas kampas vadinamas magnetiniu pokrypiu. Šiaurės magnetiniame ašigalyje (77° šiaurės platumos ir 102° vakarų ilgumos) laisvai pakabinama magnetinė adata bus sumontuota vertikaliai šiauriniu galu žemyn, o pietiniame magnetiniame ašigalyje (65° pietų ir 139° rytų – pastaba .. Taigi, magnetinė adata rodo magnetinio lauko linijų kryptį virš žemės paviršiaus.

Manoma, kad pati mūsų planeta sukuria nuolatinį magnetinį lauką. Jis susidaro dėl sudėtingos elektros srovių sistemos, atsirandančios Žemės sukimosi metu ir skystos medžiagos judėjimo jos išorinėje šerdyje. Magnetinių polių padėtis ir magnetinio lauko pasiskirstymas žemės paviršiuje laikui bėgant kinta. Žemės magnetinis laukas tęsiasi iki maždaug 100 000 km aukščio. Jis nukreipia arba sulaiko saulės vėjo daleles, kurios kenkia visiems gyviems organizmams. Šios įkrautos dalelės sudaro Žemės radiacijos juostą, o visas artimos Žemės erdvės regionas, kuriame jos yra, vadinamas magnetosfera.

Saulė siunčia į Žemę didžiulį energijos srautą, susidedantį iš elektromagnetinės spinduliuotės (matomos šviesos, infraraudonųjų ir radijo spindulių – apytiksliai); ultravioletinė ir rentgeno spinduliuotė; saulės kosminiai spinduliai, atsirandantys tik labai stiprių blyksnių metu; o saulės vėjas – nuolatinis plazmos srautas, kurį daugiausia sudaro protonai (vandenilio jonai).

Saulės elektromagnetinė spinduliuotė į Žemę atkeliauja per 8 minutes, o dalelių srautai, atnešantys iš Saulės pagrindinę perturbacijos dalį, juda apie 1000 km/s greičiu ir vėluoja dvi ar tris dienas. Pagrindinė saulės vėjo trikdžių, reikšmingai veikiančių sausumos procesus, priežastis yra grandioziniai medžiagų išmetimai iš Saulės vainiko. Judėdami link Žemės jie virsta magnetiniais debesimis ir sukelia stiprius, kartais ekstremalius Žemės trikdžius. Ypač stiprūs Žemės magnetinio lauko perturbacijos – magnetinės audros – sutrikdo radijo ryšį ir sukelia intensyvias auroras.

Aurora Borealis virš Žemės (žiūrint iš kosmoso)

Magnetinės anomalijos

Kai kuriuose planetos regionuose stebimi magnetinio deklinacijos ir magnetinio pokrypio nuokrypiai nuo vidutinių tam tikros teritorijos verčių. Pavyzdžiui, Kursko srityje, geležies rūdos telkinio srityje, magnetinio lauko stiprumas yra 5 kartus didesnis nei vidutinis šiame regione. Laukas vadinamas taip – ​​Kursko magnetine anomalija – pastaba .. Kartais tokie nukrypimai pastebimi didžiuliuose plotuose. Rytų Sibiro magnetinei anomalijai būdinga vakarinė, o ne rytinė magnetinė deklinacija.

Norint suprasti magnetinio lauko sąvoką, reikia sujungti vaizduotę. Žemė yra magnetas su dviem poliais. Žinoma, šio magneto dydis labai skiriasi nuo žmonėms pažįstamų raudonai mėlynų magnetų, tačiau esmė išlieka ta pati. Magnetinio lauko linijos išeina iš pietų ir patenka į žemę šiauriniame magnetiniame poliuje. Šios nematomos linijos, tarsi apgaubiančios planetą apvalkalu, sudaro Žemės magnetosferą.

Magnetiniai poliai yra gana arti geografinių polių. Periodiškai magnetiniai poliai keičia vietą – kasmet nukeliauja po 15 kilometrų.

Šis Žemės „skydas“ sukurtas planetos viduje. Išorinė metalinė skystoji šerdis generuoja elektros srovę dėl metalo judėjimo. Šios srovės sukuria magnetinio lauko linijas.

Kodėl jums reikia magnetinio apvalkalo? Jame yra jonosferos dalelės, kurios savo ruožtu palaiko atmosferą. Kaip žinia, atmosferos sluoksniai apsaugo planetą nuo mirtinos kosminės ultravioletinės spinduliuotės. Pati magnetosfera taip pat saugo Žemę nuo radiacijos, atstumdama ją nešantį saulės vėją. Jei Žemė nebūtų turėjusi „magnetinio skydo“, nebūtų atmosferos, o gyvybė planetoje nebūtų kilusi.


Magnetinio lauko reikšmė magijoje

Ezoterikai jau seniai domėjosi žemės magnetosfera, manydami, kad ją galima panaudoti magijoje. Jau seniai žinoma, kad magnetinis laukas veikia magiškus žmogaus gebėjimus: kuo stipresnė lauko įtaka, tuo silpnesni gebėjimai. Kai kurie praktikai naudojasi šia informacija darydami savo priešus magnetais, kurie taip pat sumažina raganavimo galią.

Žmogus gali pajusti magnetinį lauką. Kaip ir kokiais organais tai vyksta, kol kas neaišku. Tačiau kai kurie magai, tyrinėjantys žmogaus galimybes, mano, kad tai gali būti panaudota. Pavyzdžiui, daugelis mano, kad mintis ir energiją galima perduoti vieni kitiems jungiantis prie srautų.

Taip pat praktikai mano, kad žemės magnetinis laukas veikia žmogaus aurą, todėl aiškiaregiams ji daugiau ar mažiau matoma. Išsamiau išstudijavę šią savybę, galite išmokti paslėpti savo aurą nuo smalsių akių ir taip sustiprinti savo apsaugą.

Magiški gydytojai gydydamiesi dažnai naudoja įprastus magnetus. Tai vadinama magnetoterapija. Tačiau jei įmanoma žmones gydyti įprastais magnetais, tai milžiniška Žemės magnetosfera gali duoti dar didesnių gydymo rezultatų. Galbūt jau yra praktikų, kurie išmoko tokiems tikslams panaudoti bendrąjį magnetinį lauką.

Kita magnetinės jėgos panaudojimo kryptis – žmonių paieška. Reguliuodamas magnetinius prietaisus, specialistas gali jais surasti vietą, kur yra tas ar kitas asmuo, nesiimdamas kitų matavimų.

Bioenergetikai taip pat aktyviai naudoja magnetines bangas savo tikslams. Su jo pagalba jie gali išvalyti žmogų nuo žalos ir naujakurių, taip pat išvalyti jo aurą ir karmą. Stiprindami arba susilpnindami magnetines bangas, jungiančias visus planetos žmones, galite daryti meilės burtus ir atlapus.

Darant įtaką magnetiniams srautams, galima valdyti energijos srautus žmogaus kūne. Taigi kai kurios praktikos gali paveikti žmogaus psichiką ir smegenų veiklą, įkvėpti minčių ir tapti energetiniais vampyrais.


Tačiau svarbiausia magijos sritis, kurią plėtojant padės suprasti magnetiniam laukui būdingą galią, yra levitacija. Gebėjimas skristi ir perkelti daiktus oru jau seniai jaudina svajotojų protus, tačiau praktikai tokius įgūdžius laiko gana tikėtinais. Tinkamas apeliavimas į gamtos jėgas, geomagnetinių laukų ezoterinės pusės išmanymas ir pakankamas jėgų kiekis gali padėti magams visapusiškai judėti ore.

Žemės elektromagnetinis laukas taip pat turi vieną keistą savybę. Daugelis magų daro prielaidą, kad tai yra ir Žemės informacinis laukas, iš kurio galite pasisemti visos praktikos reikalingos informacijos.

Magnetoterapija

Ypač įdomus magnetinių laukų stiprumo panaudojimo metodas ezoterikoje yra magnetoterapija. Dažniausiai toks gydymas atsiranda dėl įprastų magnetų ar magnetinių prietaisų. Jų pagalba magai gydo žmones ir nuo fizinio kūno ligų, ir nuo įvairiausio magiško negatyvo. Toks gydymas laikomas itin veiksmingu, nes rodo teigiamą rezultatą net pažengusiais destruktyvaus juodosios magijos poveikio atvejais.

Labiausiai paplitęs gydymo magnetu metodas yra susijęs su energijos laukų perturbacija to paties pavadinimo magneto polių susidūrimo metu. Toks paprastas biolauko magnetinių bangų poveikis priverčia žmogaus energiją smarkiai supurtyti ir pradėti aktyviai ugdyti „imunitetą“: tiesiogine prasme suplėšyti ir išstumti magišką negatyvą. Tas pats pasakytina apie kūno ir psichikos ligas, taip pat karminį negatyvumą: magneto galia gali padėti išvalyti sielą ir kūną nuo bet kokios taršos. Magnetas savo veikimu yra panašus į energetinį vidinių jėgų atžvilgiu.

Tik nedaugelis praktikų sugeba panaudoti didžiulio žemiško informacinio lauko jėgas. Jei išmoksite teisingai dirbti su energetiniu-informaciniu lauku, galite pasiekti nuostabių rezultatų. Maži magnetai yra itin veiksmingi ezoterinėse praktikose, o viso žemiškojo magneto stiprumas suteiks daug daugiau galimybių valdyti jėgas.

Dabartinė magnetinio lauko būsena

Suvokus geomagnetinio lauko reikšmę, galima išsigąsti sužinoti, kad jis pamažu nyksta. Per pastaruosius 160 metų jo galia mažėjo ir siaubingai greitai. Kol kas žmogus praktiškai nejaučia šio proceso įtakos, tačiau momentas, kai prasideda problemos, kasmet vis artėja.

Pietų Atlanto anomalija – tai didžiulis Žemės paviršiaus plotas pietiniame pusrutulyje, kur geomagnetinis laukas šiandien silpnėja labiausiai. Niekas nežino, kas sukėlė šį pasikeitimą. Spėjama, kad jau 22 amžiuje įvyks dar vienas globalus magnetinių polių pasikeitimas. Prie ko tai prives, galima suprasti ištyrus informaciją apie lauko vertę.

Geomagnetinis fonas šiandien silpnėja netolygiai. Jei apskritai Žemės paviršiuje jis nukrito 1-2%, tai anomalijos vietoje - 10%. Kartu su lauko stiprumo mažėjimu išnyksta ir ozono sluoksnis, dėl kurio atsiranda ozono skylių.

Mokslininkai kol kas nežino, kaip sustabdyti šį procesą, ir mano, kad mažėjant laukui Žemė pamažu mirs. Tačiau kai kurie magai mano, kad magnetinio lauko mažėjimo laikotarpiu stebuklingi žmonių gebėjimai nuolat auga. Dėl to, kai lauko beveik visiškai nebeliks, žmonės galės valdyti visas gamtos jėgas ir taip išsaugoti gyvybę planetoje.

Daug daugiau magų įsitikinę, kad stichinės nelaimės ir stiprūs pokyčiai žmonių gyvenime įvyksta dėl silpnėjančio geomagnetinio fono. Įtempta politinė aplinka, bendrų žmonijos nuotaikų pokyčiai ir didėjantis susirgimų skaičius, kurį jie sieja su šiuo procesu.


  • Magnetiniai poliai keičiasi vietomis maždaug kartą per 2,5 amžiaus. Šiaurė eina į pietų vietą ir atvirkščiai. Niekas nežino šio reiškinio atsiradimo priežasčių, taip pat nežinoma, kaip tokie judėjimai veikia planetą.
  • Dėl magnetinių srovių susidarymo Žemės rutulio viduje vyksta žemės drebėjimai. Srovės sukelia tektoninių plokščių judėjimą, o tai sukelia aukštus žemės drebėjimus.
  • Magnetinis laukas yra tai, kas sukelia šiaurės pašvaistę.
  • Žmonės ir gyvūnai gyvena nuolat veikiami magnetosferos. Žmonėms tai dažniausiai išreiškiama organizmo reakcijomis į magnetines audras. Kita vertus, gyvūnai, veikiami elektromagnetinio srauto, randa teisingą kelią – pavyzdžiui, paukščiai migracijos metu vedžiojami būtent jais. Be to, dėl šio reiškinio vėžliai ir kiti gyvūnai jaučiasi ten, kur yra.
  • Kai kurie mokslininkai mano, kad gyvybė Marse neįmanoma būtent dėl ​​to, kad jame nėra magnetinio lauko. Ši planeta yra gana tinkama gyvybei, tačiau nesugeba atstumti radiacijos, kuri sunaikina visą gyvybę, kuri joje gali egzistuoti.
  • Saulės žybsnių sukeltos magnetinės audros paveikia žmones ir elektroniką. Žemės magnetosferos stiprumas nėra pakankamai stiprus, kad visiškai atlaikytų blyksnius, todėl mūsų planetoje jaučiama 10-20% pliūpsnio energijos.
  • Nepaisant to, kad magnetinių polių apsisukimo reiškinys buvo mažai ištirtas, žinoma, kad polių konfigūracijos pasikeitimo laikotarpiu Žemė yra labiau jautri radiacijos poveikiui. Kai kurie mokslininkai mano, kad per vieną iš šių laikotarpių dinozaurai išnyko.
  • Biosferos raidos istorija sutampa su Žemės elektromagnetizmo raida.

Kiekvienam žmogui svarbu turėti bent pagrindinę informaciją apie Žemės geomagnetinį lauką. O tiems, kurie užsiima magija, tuo labiau verta atkreipti dėmesį į šiuos duomenis. Galbūt netrukus praktikai galės išmokti naujų metodų, kaip panaudoti šias jėgas ezoterikoje, taip padidindami savo jėgas ir suteikdami pasauliui naujos svarbios informacijos.

Straipsnio turinys

MAGNETINIS ŽEMĖS LAUKAS. Dauguma Saulės sistemos planetų tam tikru mastu turi magnetinius laukus. Dipolio magnetinio momento mažėjimo tvarka pirmoje vietoje yra Jupiteris ir Saturnas, po to Žemė, Merkurijus ir Marsas, o Žemės magnetinio momento atžvilgiu jų momentų reikšmė yra 20 000, 500, 1, 3/ 5000 3/10000. Žemės dipolio magnetinis momentas 1970 metais buvo 7,98·10 25 G/cm 3 (arba 8,3·10 22 A.m 2), per dešimtmetį jis sumažėjo 0,04·10 25 G/cm 3 . Vidutinis lauko stiprumas paviršiuje yra apie 0,5 Oe (5 10 -5 T). Pagrindinio Žemės magnetinio lauko forma iki mažesnių nei trijų spindulių atstumų yra artima lygiaverčio magnetinio dipolio laukui. Jo centras Žemės centro atžvilgiu pasislinkęs 18° šiaurės platumos kryptimi. ir 147,8° rytų ilgumos. e. Šio dipolio ašis į Žemės sukimosi ašį pasvirusi 11,5°. Tuo pačiu kampu geomagnetiniai poliai yra atskirti nuo atitinkamų geografinių polių. Tuo pačiu metu pietinis geomagnetinis polius yra šiauriniame pusrutulyje. Šiuo metu jis yra netoli geografinio šiaurinio Žemės ašigalio Šiaurės Grenlandijoje. Jo koordinatės yra j = 78,6 + 0,04° T NL, l = 70,1 + 0,07° T W, čia T yra dešimtmečių skaičius nuo 1970 m. Šiauriniame magnetiniame poliuje j = 75° S, l = 120,4° rytų (Antarktidoje). Tikrosios Žemės magnetinio lauko magnetinio lauko linijos yra vidutiniškai artimos šio dipolio jėgos linijoms, nuo jų skiriasi vietiniais nelygumais, susijusiais su įmagnetintų uolienų buvimu plutoje. Dėl pasaulietinių svyravimų geomagnetinis polius precesuoja geografinio poliaus atžvilgiu maždaug 1200 metų laikotarpiu. Dideliais atstumais Žemės magnetinis laukas yra asimetriškas. Veikiant iš Saulės sklindančiam plazmos srautui (saulės vėjui), Žemės magnetinis laukas iškraipomas ir įgauna „uodegą“ Saulės kryptimi, kuri tęsiasi šimtus tūkstančių kilometrų, išeina už Žemės orbitos ribų. Mėnulis.

Speciali geofizikos dalis, tirianti Žemės magnetinio lauko kilmę ir prigimtį, vadinama geomagnetizmu. Geomagnetizmas nagrinėja pagrindinio pastovaus komponento atsiradimo ir evoliucijos problemas geomagnetinis laukas, kintamojo komponento pobūdis (apie 1% pagrindinio lauko), taip pat magnetosferos struktūra - viršutiniai įmagnetinti plazminiai žemės atmosferos sluoksniai, sąveikaujantys su saulės vėju ir apsaugoti Žemę nuo kosminės spinduliuotės. Svarbi užduotis yra ištirti geomagnetinio lauko kitimo modelius, nes juos sukelia išoriniai poveikiai, pirmiausia susiję su saulės aktyvumu. .

Magnetinio lauko kilmė.

Pastebėtos Žemės magnetinio lauko savybės atitinka jo atsiradimo sampratą dėl hidromagnetinio dinamo mechanizmo. Šiame procese pradinis magnetinis laukas sustiprėja dėl elektrai laidžios medžiagos judėjimo (dažniausiai konvekcinio arba turbulentinio) skystoje planetos šerdyje arba žvaigždės plazmoje. Kelių tūkstančių K medžiagos temperatūroje jos laidumas yra pakankamai didelis, kad net ir silpnai įmagnetintoje terpėje vykstantys konvekciniai judesiai gali sužadinti besikeičiančias elektros sroves, kurios pagal elektromagnetinės indukcijos dėsnius gali sukurti naujus magnetinius laukus. Šių laukų slopinimas arba sukuria šiluminę energiją (pagal Džaulio dėsnį), arba sukelia naujų magnetinių laukų atsiradimą. Priklausomai nuo judesių pobūdžio, šie laukai gali susilpninti arba sustiprinti pirminius laukus. Laukui sustiprinti pakanka tam tikros judesių asimetrijos. Taigi būtina hidromagnetinio dinamo sąlyga yra pats judesių buvimas laidžioje terpėje, o pakankama sąlyga yra tam tikros terpės vidinių srautų asimetrijos (sraigtiškumo) buvimas. Kai tenkinamos šios sąlygos, stiprinimo procesas tęsiasi tol, kol Džaulio šilumos nuostoliai, kurie didėja didėjant srovės stiprumui, subalansuoja energijos antplūdį dėl hidrodinaminių judesių.

Dinamo efektas – magnetinių laukų savaiminis sužadinimas ir palaikymas nejudančioje būsenoje dėl laidžios skysčio ar dujų plazmos judėjimo. Jo mechanizmas panašus į elektros srovės ir magnetinio lauko generavimą savaime sužadinamame dinamo variklyje. Dinamo efektas yra susijęs su pačių Žemės ir planetų Saulės magnetinių laukų, taip pat jų vietinių laukų, pavyzdžiui, dėmių ir aktyvių sričių, kilme.

Geomagnetinio lauko komponentai.

Pačios Žemės magnetinis laukas (geomagnetinis laukas) gali būti suskirstytas į tris pagrindines dalis.

1. Pagrindinis Žemės magnetinis laukas, patiriantis lėtus laiko pokyčius (pasaulietines variacijas) su periodais nuo 10 iki 10 000 metų, susitelkęs 10–20, 60–100, 600–1200 ir 8000 metų intervaluose. Pastarasis yra susijęs su dipolio magnetinio momento pasikeitimu 1,5–2 kartus.

2. Pasaulio anomalijos - nukrypimai nuo ekvivalentinio dipolio iki 20% atskirų sričių, kurių būdingi dydžiai yra iki 10 000 km, intensyvumo. Šiose anomaliose srityse vyksta pasaulietiniai skirtumai, dėl kurių bėgant metams ir šimtmečiams keičiasi. Anomalijų pavyzdžiai: Brazilijos, Kanados, Sibiro, Kursko. Pasaulietiškų variacijų metu pasaulio anomalijos pasislenka, suyra ir vėl atsiranda. Žemose platumose yra vakarų ilgumos poslinkis 0,2° per metus.

3. Išorinių apvalkalų vietinių regionų magnetiniai laukai, kurių ilgis nuo kelių iki šimtų kilometrų. Jie atsiranda dėl viršutiniame Žemės sluoksnyje esančių uolienų, kurios sudaro žemės plutą ir yra arti paviršiaus, įmagnetinimo. Viena iš galingiausių yra Kursko magnetinė anomalija.

4. Kintamąjį Žemės magnetinį lauką (dar vadinamą išoriniu) lemia šaltiniai srovės sistemų pavidalu, esantys už žemės paviršiaus ir jos atmosferoje. Pagrindiniai tokių laukų ir jų pokyčių šaltiniai yra korpuskuliniai įmagnetintos plazmos srautai, ateinantys iš Saulės kartu su saulės vėju ir formuojantys Žemės magnetosferos struktūrą bei formą.

Žemės atmosferos magnetinio lauko sandara.

Žemės magnetiniam laukui įtaką daro įmagnetintos saulės plazmos srautas. Dėl sąveikos su Žemės lauku susidaro išorinė artimo Žemės magnetinio lauko riba, vadinama magnetopauze. Tai riboja Žemės magnetosferą. Dėl saulės korpuso srautų poveikio magnetosferos dydis ir forma nuolat kinta, atsiranda kintamasis magnetinis laukas, nulemtas išorinių šaltinių. Jo kintamumas atsirado dėl dabartinių sistemų, besivystančių skirtinguose aukščiuose nuo apatinių jonosferos sluoksnių iki magnetopauzės. Žemės magnetinio lauko pokyčiai laikui bėgant, nulemti įvairių priežasčių, vadinami geomagnetinėmis variacijomis, kurios skiriasi tiek savo trukme, tiek lokalizacija Žemėje ir jos atmosferoje.

Magnetosfera yra artimos Žemės erdvės sritis, valdoma Žemės magnetinio lauko. Magnetosfera susidaro dėl saulės vėjo sąveikos su viršutinių atmosferos sluoksnių plazma ir Žemės magnetiniu lauku. Magnetosferos forma yra ertmė ir ilga uodega, kurios atkartoja magnetinio lauko linijų formą. Subsalės taškas yra vidutiniškai 10 Žemės spindulių atstumu, o magnetinė uodega tęsiasi už Mėnulio orbitos. Magnetosferos topologiją lemia saulės plazmos įsiskverbimo į magnetosferą sritys ir dabartinių sistemų pobūdis.

Susiformuoja magnetosferos uodega Žemės magnetinio lauko jėgos linijos, kylančios iš poliarinių sričių ir pailgėjusios veikiant saulės vėjui šimtus Žemės spindulių nuo Saulės iki naktinės Žemės pusės. Dėl to saulės vėjo plazma ir saulės korpuso srautai tarsi teka aplink Žemės magnetosferą, suteikdami jai savotišką uodegos formą. Magnetosferos uodegoje, dideliais atstumais nuo Žemės, susilpnėja Žemės magnetinio lauko intensyvumas, taigi ir jų apsauginės savybės, kai kurios saulės plazmos dalelės sugeba prasiskverbti ir patekti į Žemės magnetosferą ir magnetinės. radiacijos diržų gaudyklės. Įsiskverbia į magnetosferos galvos dalį į auroros ovalų sritį veikiant besikeičiančiam saulės vėjo ir tarpplanetinio lauko slėgiui, uodega tarnauja kaip vieta, kur susidaro kritulių dalelių srautai, sukeliantys auroras ir auroralines sroves. Magnetosferą nuo tarpplanetinės erdvės skiria magnetopauzė. Išilgai magnetopauzės aplink magnetosferą teka korpuskulinių srautų dalelės. Saulės vėjo įtaka žemės magnetiniam laukui kartais būna labai stipri. magnetopauzė išorinė Žemės (arba planetos) magnetosferos riba, ant kurios dinaminį saulės vėjo slėgį subalansuoja jo paties magnetinio lauko slėgis. Esant tipiniams saulės vėjo parametrams, posaulio taškas yra 9–11 Žemės spindulių atstumu nuo Žemės centro. Magnetinių trikdžių Žemėje laikotarpiu magnetopauzė gali išeiti už geostacionarios orbitos (6,6 Žemės spindulio). Kai saulės vėjas silpnas, posaulio taškas yra 15–20 Žemės spindulių atstumu.

Saulėtas vėjas -

Saulės vainiko plazmos nutekėjimas į tarpplanetinę erdvę. Žemės orbitos lygyje saulės vėjo dalelių (protonų ir elektronų) vidutinis greitis yra apie 400 km/s, dalelių skaičius – kelios dešimtys 1 cm 3 .

Magnetinė audra.

Vietinės magnetinio lauko charakteristikos kartais kinta ir svyruoja daugelį valandų, o vėliau atkuriamos į buvusį lygį. Šis reiškinys vadinamas magnetinė audra. Magnetinės audros dažnai prasideda staiga ir visame pasaulyje tuo pačiu metu.


geomagnetiniai pokyčiai.

Žemės magnetinio lauko pokyčiai laikui bėgant, veikiami įvairių veiksnių, vadinami geomagnetiniais pokyčiais. Skirtumas tarp stebimos magnetinio lauko stiprumo vertės ir jo vidutinės vertės per bet kurį ilgą laikotarpį, pavyzdžiui, mėnesį ar metus, vadinamas geomagnetiniu pokyčiu. Stebėjimų duomenimis, geomagnetiniai kitimai laike kinta nuolat, o tokie pokyčiai dažnai būna periodiški.

dienos svyravimai. Kasdieniniai geomagnetinio lauko svyravimai vyksta reguliariai, daugiausia dėl srovių Žemės jonosferoje, kurią sukelia Saulės Žemės jonosferos apšvietimo pokyčiai dienos metu.

netaisyklingos variacijos. Netaisyklingi magnetinio lauko svyravimai atsiranda dėl saulės plazmos srauto (saulės vėjas) Žemės magnetosferoje, taip pat pokyčiai magnetosferoje ir magnetosferos sąveika su jonosfera.

27 dienų variacijos. 27 dienų svyravimai egzistuoja kaip tendencija kartoti geomagnetinio aktyvumo padidėjimą kas 27 dienas, atitinkančius Saulės sukimosi laikotarpį Žemės stebėtojo atžvilgiu. Šis modelis yra susijęs su ilgaamžių aktyvių Saulės regionų egzistavimu, stebimu kelių Saulės sukimosi metu. Šis modelis pasireiškia 27 dienas trunkančio magnetinio aktyvumo ir magnetinių audrų pasikartojimo forma.

Sezoniniai svyravimai. Sezoniniai magnetinio aktyvumo svyravimai patikimai atskleidžiami remiantis mėnesio vidutiniais magnetinio aktyvumo duomenimis, gautais apdorojant kelerių metų stebėjimus. Jų amplitudė didėja didėjant bendram magnetiniam aktyvumui. Nustatyta, kad sezoniniai magnetinio aktyvumo kitimai turi du maksimumus, atitinkančius lygiadienių laikotarpius, ir du minimumus, atitinkančius saulėgrįžų periodus. Šių svyravimų priežastis yra aktyvių Saulės regionų susidarymas, kurie sugrupuoti į zonas nuo 10 iki 30° šiaurinių ir pietinių heliografinių platumų. Todėl lygiadienių laikotarpiais, kai sutampa žemės ir Saulės pusiaujo plokštumos, Žemę labiausiai veikia aktyvūs Saulės regionai.

11 metų variacijos. Ryšys tarp saulės aktyvumo ir magnetinio aktyvumo aiškiausiai pasireiškia lyginant ilgas stebėjimų serijas, kurios kartojasi 11 metų saulės aktyvumo periodus. Geriausiai žinomas saulės aktyvumo matas yra saulės dėmių skaičius. Nustatyta, kad didžiausio saulės dėmių skaičiaus metais magnetinis aktyvumas taip pat pasiekia maksimalią reikšmę, tačiau magnetinio aktyvumo padidėjimas šiek tiek atsilieka nuo saulės aktyvumo padidėjimo, todėl vidutiniškai šis vėlavimas yra vieneri metai.

Amžiaus variacijos- lėtos antžeminio magnetizmo elementų svyravimai kelerių metų ar ilgesniais laikotarpiais. Skirtingai nuo dieninių, sezoninių ir kitų išorinės kilmės svyravimų, pasaulietiniai pokyčiai yra susiję su šaltiniais, esančiais žemės šerdyje. Pasaulietinių variacijų amplitudė siekia dešimtis nT/metus, o tokių elementų vidutinių metinių verčių pokyčiai vadinami pasaulietine variacija. Pasaulietinių variacijų izoliacijos sutelktos aplink kelis taškus – pasaulietinės variacijos centrus arba židinius, šiuose centruose pasaulietinės variacijos dydis pasiekia maksimalias reikšmes.

Radiacijos juostos ir kosminiai spinduliai.

Žemės radiacinės juostos yra du artimiausios Žemės erdvės sritys, supančios Žemę uždarų magnetinių spąstų pavidalu.

Juose yra didžiuliai protonų ir elektronų srautai, užfiksuoti Žemės dipolio magnetinio lauko. Žemės magnetinis laukas daro didelę įtaką elektra įkrautoms dalelėms, judančioms artimoje Žemės erdvėje. Pagrindiniai šių dalelių šaltiniai yra du: kosminiai spinduliai, t.y. energingi (nuo 1 iki 12 GeV) elektronai, protonai ir sunkiųjų elementų branduoliai, atkeliaujantys beveik šviesos greičiu, daugiausia iš kitų Galaktikos dalių. Ir mažiau energingų įkrautų dalelių (10 5 -10 6 eV) korpuskuliniai srautai, kuriuos išstumia Saulė. Magnetiniame lauke elektrinės dalelės juda spirale; dalelės trajektorija tarsi vingiuoja aplink cilindrą, išilgai kurio ašies eina jėgos linija. Šio įsivaizduojamo cilindro spindulys priklauso nuo lauko stiprumo ir dalelių energijos. Kuo didesnė dalelės energija, tuo didesnis spindulys (jis vadinamas Larmoro spinduliu) tam tikram lauko stiprumui. Jei Larmoro spindulys yra daug mažesnis už Žemės spindulį, dalelė nepasiekia jo paviršiaus, o yra užfiksuota Žemės magnetinio lauko. Jei Larmoro spindulys daug didesnis už Žemės spindulį, dalelė juda taip, lyg magnetinio lauko nebūtų, dalelės prasiskverbia į Žemės magnetinį lauką pusiaujo srityse, jei jų energija didesnė nei 10 9 eV. Tokios dalelės prasiskverbia į atmosferą ir, susidūrusios su jos atomais, sukelia branduolines transformacijas, kurios išskiria tam tikrą kiekį antrinių kosminių spindulių. Šie antriniai kosminiai spinduliai jau registruojami Žemės paviršiuje. Norint ištirti kosminius spindulius jų pradine forma (pirminiai kosminiai spinduliai), įranga keliama ant raketų ir dirbtinių žemės palydovų. Maždaug 99% energetinių dalelių, „pramušančių“ Žemės magnetinį ekraną, yra galaktinės kilmės kosminiai spinduliai, o Saulėje susidaro tik apie 1%. Žemės magnetiniame lauke yra daugybė energetinių dalelių – tiek elektronų, tiek protonų. Jų energija ir koncentracija priklauso nuo atstumo iki Žemės ir geomagnetinės platumos. Dalelės užpildo tarsi didžiulius žiedus ar diržus, dengiančius Žemę aplink geomagnetinį pusiaują.


Edvardas Kononovičius

Žemės magnetinis laukas yra darinys, kurį sukuria planetoje esantys šaltiniai. Tai yra atitinkamo geofizikos skyriaus tyrimo objektas. Toliau pažiūrėkime atidžiau, kas yra Žemės magnetinis laukas, kaip jis susidaro.

Bendra informacija

Netoli Žemės paviršiaus, maždaug trijų jos spindulių atstumu, magnetinio lauko jėgos linijos yra išdėstytos „dviejų polinių krūvių“ sistemoje. Čia yra sritis, vadinama „plazmos sfera“. Didėjant atstumui nuo planetos paviršiaus, didėja jonizuotų dalelių srauto iš Saulės vainiko įtaka. Tai veda prie magnetosferos suspaudimo iš Saulės pusės, ir atvirkščiai, Žemės magnetinis laukas ištraukiamas iš priešingos, šešėlinės pusės.

plazmos sfera

Apčiuopiamą poveikį Žemės paviršiaus magnetiniam laukui daro nukreiptas įkrautų dalelių judėjimas viršutiniuose atmosferos sluoksniuose (jonosferoje). Pastarojo vieta yra nuo šimto kilometrų ir aukščiau nuo planetos paviršiaus. Žemės magnetinis laukas sulaiko plazmosferą. Tačiau jo struktūra labai priklauso nuo saulės vėjo aktyvumo ir sąveikos su laikančiuoju sluoksniu. O magnetinių audrų dažnį mūsų planetoje lemia saulės blyksniai.

Terminologija

Yra sąvoka „Žemės magnetinė ašis“. Tai tiesi linija, einanti per atitinkamus planetos polius. „Magnetinis ekvatorius“ yra didysis plokštumos, statmenos šiai ašiai, apskritimas. Ant jo esantis vektorius turi kryptį, artimą horizontalei. Vidutinis Žemės magnetinio lauko intensyvumas labai priklauso nuo geografinės padėties. Jis yra maždaug lygus 0,5 Oe, tai yra, 40 A / m. Ties magnetiniu pusiauju tas pats rodiklis yra maždaug 0,34 Oe, o prie ašigalių – arti 0,66 Oe. Kai kuriose planetos anomalijose, pavyzdžiui, Kursko anomalijos ribose, rodiklis padidėja ir siekia 2 Oe. Laukas Sudėtingos struktūros Žemės magnetosferos linijos, projektuojamos į jos paviršių ir susilieja jos pačiose poliuose, vadinamos „magnetiniais dienovidiniais“.

Įvykio pobūdis. Prielaidos ir spėjimai

Ne taip seniai prielaida apie ryšį tarp Žemės magnetosferos atsiradimo ir srovės tekėjimo skysto metalo šerdyje, esančiame ketvirtadalio ar trečdalio mūsų planetos spindulio atstumu, įgijo teisę egzistuoti. Mokslininkai turi prielaidą apie vadinamąsias „telūrines sroves“, tekančias šalia žemės plutos. Reikia pasakyti, kad laikui bėgant vyksta formacijos transformacija. Per pastaruosius šimtą aštuoniasdešimt metų Žemės magnetinis laukas keitėsi daug kartų. Tai fiksuota vandenyno plutoje, ir tai liudija liekamosios magnetizacijos tyrimai. Lyginant atkarpas abiejose vandenyno keterų pusėse, nustatomas šių ruožų divergencijos laikas.

Žemės magnetinio poliaus poslinkis

Šių planetos dalių padėtis nėra pastovi. Jų pasislinkimo faktas fiksuojamas nuo XIX amžiaus pabaigos. Pietų pusrutulyje per tą laiką magnetinis polius pasislinko 900 km ir atsidūrė Indijos vandenyne. Panašūs procesai vyksta ir šiaurinėje dalyje. Čia ašigalis krypsta magnetinės anomalijos Rytų Sibire link. Nuo 1973 iki 1994 metų atstumas, kuriuo ruožas čia judėjo, buvo 270 km. Šie iš anksto apskaičiuoti duomenys vėliau buvo patvirtinti matavimais. Naujausiais duomenimis, Šiaurės pusrutulio magnetinio poliaus greitis gerokai padidėjo. Jis išaugo nuo 10 km/metus praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje iki 60 km/metus šio amžiaus pradžioje. Tuo pačiu metu žemės magnetinio lauko stiprumas mažėja netolygiai. Taigi per pastaruosius 22 metus vietomis sumažėjo 1,7 proc., o kai kur – 10 proc., nors yra ir vietovių, kur atvirkščiai – padidėjo. Magnetinių polių poslinkio pagreitis (maždaug 3 km per metus) leidžia manyti, kad šiandien stebimas jų judėjimas nėra ekskursija, tai dar viena inversija.

Tai netiesiogiai patvirtina vadinamųjų „poliarinių tarpų“ padidėjimas magnetosferos pietuose ir šiaurėje. Jonizuota saulės vainiko ir kosmoso medžiaga greitai prasiskverbia į susidariusius pratęsimus. Iš to Žemės subpoliariniuose regionuose surenkama vis daugiau energijos, kuri savaime yra kupina papildomo poliarinių ledo dangtelių šildymo.

Koordinatės

Mokslas, tiriantis kosminius spindulius, naudoja geomagnetinio lauko koordinates, pavadintas mokslininko McIlwaino vardu. Jis pirmasis pasiūlė juos naudoti, nes jie yra pagrįsti modifikuotais įkrautų elementų aktyvumo magnetiniame lauke variantais. Taškui naudojamos dvi koordinatės (L, B). Jie apibūdina magnetinį apvalkalą (Makilveino parametras) ir lauko indukciją L. Pastaroji yra parametras, lygus sferos vidutinio atstumo nuo planetos centro ir jos spindulio santykiui.

"Magnetinis polinkis"

Prieš kelis tūkstančius metų kinai padarė nuostabų atradimą. Jie nustatė, kad įmagnetinti objektai gali būti dedami tam tikra kryptimi. O XVI amžiaus viduryje vokiečių mokslininkas Georgas Cartmannas padarė dar vieną atradimą šioje srityje. Taip atsirado sąvoka „magnetinis polinkis“. Šis pavadinimas reiškia rodyklės nukrypimo aukštyn arba žemyn nuo horizontalios plokštumos kampą, veikiant planetos magnetosferai.

Iš tyrinėjimų istorijos

Šiaurinio magnetinio pusiaujo regione, kuris skiriasi nuo geografinio, šiaurinis galas leidžiasi žemyn, o pietuose, atvirkščiai, kyla aukštyn. 1600 m. anglų gydytojas Williamas Gilbertas pirmą kartą padarė prielaidas apie Žemės magnetinio lauko buvimą, sukeliantį tam tikrą iš anksto įmagnetintų objektų elgesį. Savo knygoje jis aprašė eksperimentą su rutuliu su geležine strėle. Atlikęs tyrimus, jis padarė išvadą, kad Žemė yra didelis magnetas. Eksperimentus taip pat atliko anglų astronomas Henry Gellibrant. Atlikęs savo stebėjimus, jis padarė išvadą, kad Žemės magnetinis laukas kinta lėtai.

José de Acosta aprašė galimybę naudoti kompasą. Jis taip pat nustatė skirtumą tarp magnetinio ir Šiaurės ašigalių, o jo garsiojoje istorijoje (1590 m.) buvo pagrįsta linijų be magnetinio nuokrypio teorija. Kristupas Kolumbas taip pat svariai prisidėjo prie nagrinėjamos problemos tyrimo. Jam priklauso magnetinės deklinacijos nenuoseklumo atradimas. Transformacijos priklauso nuo geografinių koordinačių pasikeitimų. Magnetinė deklinacija – tai rodyklės nukrypimo nuo Šiaurės-Pietų krypties kampas. Ryšium su Kolumbo atradimu, suaktyvėjo tyrimai. Informacija apie tai, kas yra Žemės magnetinis laukas, navigatoriams buvo nepaprastai reikalinga. Prie šios problemos dirbo ir M. V. Lomonosovas. Tirdamas žemės magnetizmą, jis rekomendavo atlikti sisteminius stebėjimus, naudojant nuolatinius taškus (pvz., observatorijas). Taip pat labai svarbu, anot Lomonosovo, tai atlikti jūroje. Ši didžiojo mokslininko idėja buvo įgyvendinta Rusijoje po šešiasdešimties metų. Magnetinio ašigalio atradimas Kanados salyne priklauso anglų poliariniam tyrinėtojui Johnui Rossui (1831). O 1841 metais jis atrado ir kitą planetos ašigalį, bet jau Antarktidoje. Hipotezę apie Žemės magnetinio lauko kilmę iškėlė Carlas Gaussas. Netrukus jis taip pat įrodė, kad didžioji jo dalis yra maitinama iš šaltinio planetos viduje, tačiau nežymių jo nukrypimų priežastis yra išorinėje aplinkoje.