Magnetosfera obavija bilo koje tijelo magnetnim poljem. Pojavljuje se zbog činjenice da čestice s nabojem odstupaju od prvobitne linije kretanja pod utjecajem unutrašnjeg magnetizma. Tačka susreta solarne energije i magnetnog polja formira plazmu koja pokriva omotač magnetosfere.
Uticaj Sunca na Zemlju
Sunce emituje veliku količinu energije, koja se neprestano širi, "isparavajući" prema van. Ova ekspanzija se zove solarni vetar.
Solarni vetar se širi u svim pravcima, ispunjavajući sav međuplanetarni prostor. Iz tog razloga, formacija plazme koja se zove plazma solarnog vjetra formira se u međuzvjezdanom području.
Solarna plazma se kreće spiralno, u proseku tokom 4 dana prevazilazi interval između Sunca i Zemlje.
Sunce oslobađa energiju, zahvaljujući kojoj se život nastavlja na Zemlji. Međutim, opasno zračenje dolazi i od Sunca, koje je destruktivno za sva živa bića na našoj planeti. Kada se Zemlja kreće oko Sunca, zračenje se neravnomjerno raspoređuje tokom cijele godine. Iz tog razloga se godišnja doba mijenjaju.
Šta štiti Zemlju?
Prirodna struktura planete Zemlje štiti je od štetnog sunčevog zračenja. Zemlja je okružena sa nekoliko školjki:
- magnetosfera, koja štiti od zračenja sunčevog toka;
- jonosfera koja upija X-zrake i ultraljubičasto zračenje;
- ozonski omotač, koji zadržava preostale količine ultraljubičastog zračenja.
Kao rezultat toga, Zemljina biosfera (stanište živih organizama) je potpuno zaštićena.
Zemljina magnetosfera je zaštitni sloj, najudaljeniji od centra planete. To je barijera za plazmu solarnog vjetra. Iz tog razloga, solarna plazma struji oko Zemlje, formirajući šupljinu u kojoj je skriveno geomagnetno polje.
Zašto postoji magnetno polje?
Uzroci zemaljskog magnetizma su skriveni unutar planete. Kao što je poznato o strukturi planete Zemlje, ona se sastoji od:
- cores;
- robe;
- Zemljina kora.
Postoje različita polja širom planete, uključujući gravitaciona i magnetna. Gravitacija u svom najjednostavnijem smislu je privlačenje Zemlje za sve materijalne čestice.
Zemljin magnetizam leži u fenomenima koji se dešavaju na granicama jezgra i plašta. Sama planeta je ogroman magnet, jednoliko magnetizirana lopta.
Uzrok svakog magnetnog polja je električna struja ili kontinuirana magnetizacija. Naučnici koji se bave problemom Zemljinog magnetizma otkrivaju:
- razlozi za magnetnogravitacija Zemlje;
- uspostavite veze između zemaljskog magnetizma i njegovih izvora;
- odredite distribuciju i smjer magnetnog polja na planeti.
Ova istraživanja se sprovode putem magnetskih istraživanja, kao i kroz posmatranja u opservatorijama - posebnim tačkama u različitim regionima sveta.
Kako radi magnetosfera?
Tip i struktura magnetosfere se razvijaju:
- solarni vjetar;
- zemaljski magnetizam.
Solarni vetar je izlaz plazme, koja se distribuira od Sunca u bilo kom pravcu. Brzina vjetra na površini zemlje je 300-800 km/s. Sunčev vetar je ispunjen protonima, elektronima, alfa česticama i karakteriše ga kvazineutralnost. Sunčev vetar je obdaren solarnim magnetizmom, transportovan plazmom veoma daleko.
Zemljina magnetosfera je prilično složena šupljina. Sve njegove sekcije ispunjene su plazma procesima, u kojima su mehanizmi ubrzanja čestica od velike važnosti. Na sunčanoj strani, jaz od centra do granica Zemlje određen je jačinom sunčevog vjetra i može doseći od 60 do 70 hiljada kilometara, što je jednako 10-12 Zemljinih radijusa Re. Re je 6371 km.
Granice magnetosfere su različite u zavisnosti od lokacije u odnosu na Sunce. Sličan obrub na sunčanoj strani po obliku je sličan projektilu. Njegova približna udaljenost je 15 Re. Na tamnoj strani, magnetosfera ima oblik cilindričnog repa, poluprečnik joj je 20-25 Re, dužina je veća od 200 Re, kraj je nepoznat.
U magnetosferipostoje područja sa česticama visoke energije, zovu se "radijacioni pojasevi". Magnetosfera je sposobna inicirati razne oscilacije i sama je izvor zračenja, od kojih neke mogu prodrijeti u Zemlju.
Plazma curi u Zemljinu magnetosferu kroz intervale između karakteristika magnetopauze - polarnih kvržica, kao i zbog hidromagnetnih pojava i nestabilnosti.
Aktivnost magnetnog polja
Zemljina magnetosfera utiče na geomagnetsku aktivnost, geomagnetske oluje i sub-oluje.
Ona štiti život na Zemlji. Bez nje bi život stao. Prema naučnicima, okeani Marsa i njegova atmosfera otišli su u svemir zbog neskrivenog uticaja sunčevog vetra. Na isti način, vode Venere su odnešene u svemir solarnim tokom.
Jupiter, Uran, Saturn i Neptun takođe imaju magnetosferu. Mars i Merkur imaju male magnetne ljuske. Venera ga uopšte nema, solarnim vetrom se upravlja zahvaljujući jonosferi.
Obilježja polja
Glavno svojstvo magnetnog polja je njegov intenzitet. Magnetni intenzitet je vektorska veličina. Magnetno polje planete je prikazano pomoću linija sile, tangente na njih pokazuju smjer vektora intenziteta.
Magnetno polje danas iznosi 0,5 oersteda ili 0,1 a/m. Naučnici dozvoljavaju fluktuacije u veličini u prošlosti. Ali u posljednjih 2-3,5 milijardi godina, geomagnetno polje se nije promijenilo.
Tačke na Zemlji u kojima je napetost vertikalno usmjerena nazivaju se magnetni polovi. Dva su na Zemlji:
- sjever;
- Južni.
Prava linija prolazi kroz oba pola - magnetnu osu. Krug okomit na osu je magnetni ekvator. Jačina polja na ekvatoru je horizontalna.
Magnetski stubovi
Magnetski polovi ne odgovaraju uobičajenim geografskim. Geografski polovi su postavljeni duž geografske ose duž koje se planeta rotira. Kada se Zemlja kreće oko Sunca, smjer Zemljine ose je očuvan.
Igla kompasa pokazuje tačno na severni magnetni pol. Magnetne opservatorije mere fluktuacije magnetnog polja tokom dana, neke od njih se angažuju u svakom drugom merenju.
Magnetski meridijani idu od sjevernog do južnog pola. Ugao između magnetskog i geografskog meridijana naziva se magnetska deklinacija. Svaka tačka na zemlji ima svoj ugao deklinacije.
Na ekvatoru, strelica magneta je postavljena horizontalno. Kada se krećete prema sjeveru, gornji kraj strelice juri prema dolje. Ugao između pokazivača i horizontalne površine je magnetni nagib. U području polova nagib je najveći i iznosi 90 stepeni.
Kretanje magnetnog polja
Lokacija magnetnih polova se vremenom mijenja.
Prvo, magnetni pol je otkriven 1831. godine, a zatim je lociran stotinama kilometara od sadašnje lokacije. Približna udaljenost putovanja godišnje je 15 km.
Posljednjih godina tempo kretanja magnetnih polova se povećava. Sjeverni pol se krećebrzina od 40 km godišnje.
Promjena magnetnih polja
Proces promjene polariteta na Zemlji naziva se inverzija. Naučnici znaju za najmanje 100 slučajeva u kojima je geomagnetno polje obrnulo svoj polaritet.
Vjeruje se da se inverzija dešava svakih 11-12 hiljada godina. Druge verzije se zovu 13, 500, pa čak i 780 hiljada godina. Možda inverzija nema jasnu periodičnost. Naučnici vjeruju da je tokom prethodnih inverzija život na Zemlji bio očuvan.
Ljudi se pitaju, "Kada je sljedeći preokret polariteta?"
Faza pomaka polova se dešavala tokom prošlog veka. Južni pol se sada nalazi u Indijskom okeanu, dok se Sjeverni pol kreće preko Arktičkog okeana prema Sibiru. Magnetno polje u blizini polova u ovom slučaju slabi. Tenzije popuštaju.
Najvjerovatnije, sa sljedećom inverzijom, život na Zemlji će se nastaviti. Pitanje je samo po kojoj ceni. Ako do inverzije dođe s izumiranjem magnetosfere na Zemlji za kratko vrijeme, to može biti vrlo opasno za čovječanstvo. Nezaštićena planeta je izložena štetnom dejstvu kosmičkih zraka. Osim toga, oštećenje ozonskog omotača također može predstavljati ozbiljnu opasnost.
Promena polova na Suncu, koja se dogodila 2001. godine, nije dovela do gašenja njegovog magnetnog sloja. Da li će na Zemlji biti sličnog scenarija, naučnici ne znaju.
Poremećaj Zemljine magnetosfere: uticaj na ljude
Na početnom pristupu, solarna plazma ne stiže do magnetosfere. Ali pod određenim uslovimaporemećena je propusnost plazme, dolazi do oštećenja magnetne ljuske. Solarna plazma i njena energija prodiru u magnetosferu. Što se tiče brzine protoka energije, postoje tri opcije za odgovor magnetosfere:
- Tiho stanje magnetosfere - školjka ne mijenja svoje stanje, jer je brzina kretanja energije preniska ili jednaka količini disipirane energije unutar magnetske sfere.
- Magnetna substorm. Stanje koje nastaje kada je brzina dolazne energije veća od stope stacionarne disipacije, a dio energije pobjegne iz magnetosfere kroz kanal koji se naziva suboluja. Proces se sastoji u oslobađanju dijela energije magnetosfere. Njegova najsjajnija personifikacija je aurora borealis. Emisije viška energije mogu se pojaviti u intervalima od 3 sata u polarnim područjima obje hemisfere.
- Magnetna oluja je proces snažnog poremećaja polja zbog velike brzine energije koja dolazi izvana. Magnetno polje se takođe menja ispod, u predelu ekvatora.
Magnetno polje Zemlje se menja lokalno tokom suboluja, dok su promene globalne tokom oluja. U svakom slučaju, ove promjene nisu veće od nekoliko procenata, što je mnogo manje od polja koje je napravio čovjek.
Medicina vjeruje da magnetne oluje negativno utiču na zdravlje ljudi. U tom periodu raste broj pacijenata koji pate od kardiovaskularnih patologija, depresije i drugih neuropsihijatrijskih poremećaja.poremećaji.
Velika je uloga Zemljine magnetosfere u svim geografskim procesima na planeti. Ova zaštitna školjka štiti našu planetu od mnogih nepovoljnih procesa i utiče na vremenske prilike. Pod uticajem promena u magnetosferi na Zemlji menjaju se klimatske karakteristike, oblici života životinja i biljaka i još mnogo toga.
