A magnetoszféra bármely testet mágneses térrel beborít. Úgy tűnik, hogy a töltésű részecskék a belső mágnesesség hatására eltérnek az eredeti mozgásvon altól. A napenergia és a mágneses tér találkozási pontja alkotja a magnetoszférikus héjat borító plazmát.
A Nap hatása a Földre
A nap nagy mennyiségű energiát bocsát ki, amely folyamatosan tágul, "elpárolog" kifelé. Ezt a tágulást napszélnek nevezik.
A napszél minden irányba terjed, és kitölti az összes bolygóközi teret. Emiatt a napszélplazmának nevezett plazmaképződmény képződik a csillagközi régióban.
A napplazma spirálban mozog, átlagosan 4 nap alatt legyőzi a Nap és a Föld közötti intervallumot.
A Nap energiát szabadít fel, ennek köszönhetően folytatódik az élet a Földön. A Napból azonban veszélyes sugárzás is érkezik, ami bolygónk minden élőlényére nézve pusztító. Amikor a Föld a Nap körül mozog, a sugárzás egyenetlenül oszlik el az év során. Emiatt az évszakok változnak.
Mi védi a Földet?
A Föld természetes szerkezete megvédi a káros napsugárzástól. A Földet több kagyló veszi körül:
- magnetoszféra, amely véd a napsugárzás sugárzásától;
- egy ionoszféra, amely elnyeli a röntgen- és ultraibolya sugárzást;
- az ózonréteg, amely visszatartja az ultraibolya sugárzás maradék mennyiségét.
Ennek eredményeként a Föld bioszférája (az élő szervezetek élőhelye) teljesen védett.
A Föld magnetoszférája egy védőréteg, amely a legtávolabb van a bolygó középpontjától. Gátja a napszélplazmának. Emiatt a napplazma a Föld körül áramlik, és egy üregképződményt képez, amelyben a geomágneses tér el van rejtve.
Miért van mágneses tér?
A földi mágnesesség okai a bolygó belsejében rejtőznek. Mint ismeretes a Föld bolygó szerkezetéről, a következőkből áll:
- magok;
- köntös;
- Földkéreg.
A bolygó körül különböző mezők vannak, beleértve a gravitációs és a mágneses mezőket. A gravitáció a legegyszerűbb értelmében a Föld vonzása minden anyagi részecske számára.
A Föld mágnesessége a mag és a köpeny határain előforduló jelenségekben rejlik. Maga a bolygó egy hatalmas mágnes, egy egyenletesen mágnesezett golyó.
Minden mágneses mező oka az elektromos áram vagy a folyamatos mágnesezés. A Föld mágnesességének problémájával foglalkozó tudósok rájöttek:
- ok a mágnesesség miatta Föld gravitációja;
- kapcsolatok létrehozása a földi mágnesesség és forrásai között;
- határozza meg a mágneses tér eloszlását és irányát a bolygón.
Ezeket a vizsgálatokat mágneses felmérésekkel, valamint obszervatóriumokban végzett megfigyeléseken keresztül végzik – a földgolyó különböző régióiban található speciális pontokon.
Hogyan működik a magnetoszféra?
A magnetoszféra típusa és szerkezete fejlesztés alatt áll:
- napszél;
- föld mágnesesség.
A napszél a plazma kimenete, amely a Napból bármely irányba eloszlik. A szél sebessége a Föld felszínén 300-800 km/s. A napszél tele van protonokkal, elektronokkal, alfa-részecskékkel, és kvázi-semlegesség jellemzi. A napszél napmágnesességgel rendelkezik, amelyet a plazma nagyon messzire szállít.
A Föld magnetoszférája meglehetősen összetett üreg. Minden szekciója tele van plazmafolyamatokkal, amelyekben a részecskegyorsítási mechanizmusok nagy jelentőséggel bírnak. A napos oldalon a Föld középpontja és határai közötti távolságot a napszél ereje határozza meg, és elérheti a 60-70 ezer kilométert, ami 10-12 Re földsugárnak felel meg. Re egyenlő 6371 km.
A magnetoszféra határai a Naphoz viszonyított elhelyezkedésétől függően eltérőek. A napos oldalon egy hasonló szegély alakja hasonló a lövedékhez. Hozzávetőleges távolsága 15 Re. A sötét oldalon a magnetoszféra hengeres farok alakú, sugara 20-25 Re, hossza több mint 200 Re, vége ismeretlen.
A magnetoszférábanvannak olyan területek, ahol nagy energiájú részecskék találhatók, ezeket "sugárzási öveknek" nevezik. A magnetoszféra különféle oszcillációk indítására képes, és maga is sugárzás forrása, amelynek egy része áthatol a Földön.
Plazma szivárog a Föld magnetoszférájába a magnetopauza jellemzői – poláris csúcsok – közötti időközönként, valamint hidromágneses jelenségek és instabilitások miatt.
Mágneses mező aktivitása
A Föld magnetoszférája befolyásolja a geomágneses tevékenységet, a geomágneses viharokat és a viharokat.
Megvédi az életet a Földön. Nélküle az élet megállna. A tudósok szerint a Mars óceánjai és légköre a napszél nem titkolt befolyása miatt került az űrbe. Ugyanígy a Vénusz vizét egy napsugár vitte el a világűrbe.
A Jupiternek, az Uránusznak, a Szaturnusznak és a Neptunusznak is van magnetoszférája. A Marsnak és a Merkúrnak kicsi mágneses héja van. A Vénusz egyáltalán nem rendelkezik vele, a napszelet az ionoszférának köszönhetően kezelik.
Terepi jellemzők
A mágneses mező fő tulajdonsága az intenzitása. A mágneses intenzitás egy vektormennyiség. A bolygó mágneses mezejét erővonalak ábrázolják, a hozzájuk tartozó érintők az intenzitásvektor irányát mutatják.
A mágneses tér ma 0,5 oersted vagy 0,1 a/m. A tudósok megengedik a múltbeli nagyságrendű ingadozásokat. De az elmúlt 2-3,5 milliárd évben a geomágneses tér nem változott.
A Föld azon pontjait, ahol a feszültség függőlegesen irányul, mágneses pólusoknak nevezzük. Kettő van a Földön:
- Észak;
- Déli.
Egy egyenes vonal halad át mindkét póluson – a mágneses tengelyen. A tengelyre merőleges kör a mágneses egyenlítő. A térerősség az egyenlítőn vízszintes.
Mágneses pólusok
A mágneses pólusok nem felelnek meg a szokásos földrajzi pólusoknak. A földrajzi pólusok azon a földrajzi tengely mentén helyezkednek el, amely mentén a bolygó forog. Amikor a Föld a Nap körül mozog, a Föld tengelyének iránya megmarad.
Az iránytű tűje pontosan a mágneses északi pólusra mutat. A mágneses obszervatóriumok a mágneses tér ingadozásait mérik a nap folyamán, néhányan minden második mérést végeznek.
Mágneses meridiánok futnak az Északi-sarktól a Déli-sarkig. A mágneses és a földrajzi meridián közötti szöget mágneses deklinációnak nevezzük. A Föld bármely pontjának megvan a maga deklinációs szöge.
Az Egyenlítőnél a mágnes nyila vízszintesen helyezkedik el. Észak felé haladva a nyíl felső vége lefelé rohan. A mutató és a vízszintes felület közötti szög a mágneses dőlés. A pólusok tartományában a dőlés a legnagyobb, és eléri a 90 fokot.
A mágneses tér mozgása
A mágneses pólusok elhelyezkedése idővel változik.
A mágneses pólust kezdetben 1831-ben fedezték fel, majd több száz kilométerre helyezték el a jelenlegi helyétől. A hozzávetőleges megtett távolság évente 15 km.
Az elmúlt években a mágneses pólusok mozgási üteme nőtt. Az Északi-sark mozogévi 40 km sebesség.
Mágneses mezők megváltoztatása
A Földön a polaritások megváltoztatásának folyamatát inverziónak nevezik. A tudósok legalább 100 olyan esetről tudnak, amikor a geomágneses mező megfordította a polaritását.
Azt tartják, hogy az inverzió 11-12 ezer évente egyszer történik meg. Más verziókat 13, 500 és még 780 ezer évnek is neveznek. Talán az inverziónak nincs egyértelmű periodicitása. A tudósok úgy vélik, hogy a korábbi inverziók során a Földön megmaradt az élet.
Az emberek kíváncsiak: "Mikor lesz a következő polaritásváltás?"
A pólusváltás fázisa az elmúlt évszázadban zajlott. A Déli-sark jelenleg az Indiai-óceánban található, míg az Északi-sark a Jeges-tengeren át Szibéria felé halad. A pólusok közelében lévő mágneses tér ilyenkor gyengül. A feszültség enyhül.
Valószínűleg a következő inverzióval folytatódni fog az élet a Földön. A kérdés csak az, hogy milyen áron. Ha az inverzió a magnetoszféra kihalásával a Földön rövid időre bekövetkezik, az nagyon veszélyes lehet az emberiség számára. Egy védtelen bolygó ki van téve a kozmikus sugarak káros hatásainak. Emellett az ózonréteg csökkenése is komoly veszélyt jelenthet.
A Nap pólusainak 2001-ben bekövetkezett változása nem vezetett a mágneses réteg leállásához. A tudósok nem tudják, hogy lesz-e hasonló forgatókönyv a Földön.
A Föld magnetoszférájának zavarása: hatás az emberekre
A kezdeti megközelítésben a napplazma nem éri el a magnetoszférát. De bizonyos feltételek melletta plazma permeabilitása megzavarodik, a mágneses héj károsodása következik be. A napplazma és energiája áthatol a magnetoszférán. Az energiaáramlás sebességét illetően három lehetőség van a magnetoszféra reakciójára:
- A magnetoszféra csendes állapota - a héj nem változtatja meg állapotát, mivel az energiamozgás sebessége túl kicsi, vagy egyenlő a mágneses gömbön belüli disszipált energia mennyiségével.
- Mágneses vihar. Olyan állapot, amely akkor következik be, amikor a beérkező energia sebessége nagyobb, mint a stacionárius disszipáció sebessége, és az energia egy része egy alviharnak nevezett csatornán keresztül távozik a magnetoszférából. A folyamat a magnetoszférikus energia egy részének felszabadításából áll. Legfényesebb megszemélyesítése az aurora borealis. A többletenergia kibocsátása 3 órás időközönként előfordulhat mindkét félteke sarki régiójában.
- A mágneses vihar a mező erős zavarásának folyamata a kívülről érkező energia nagy sebessége miatt. A mágneses tér is változik lent, az Egyenlítő tartományában.
A Föld mágneses tere helyben változik szubviharok alatt, míg a változások globálisak viharok alatt. Mindenesetre ezek a változások nem magasabbak néhány százaléknál, ami jóval kevesebb, mint az ember által alkotott mezők.
Az orvostudomány úgy véli, hogy a mágneses viharok károsan befolyásolják az emberi egészséget. Ebben az időszakban növekszik a szív- és érrendszeri betegségekben, depresszióban és egyéb neuropszichiátriai rendellenességekben szenvedők száma.rendellenességek.
A Föld magnetoszférájának nagy szerepe van a bolygó minden földrajzi folyamatában. Ez a védőburok megvédi bolygónkat számos káros folyamattól és befolyásolja az időjárási viszonyokat. A Föld magnetoszférájában bekövetkezett változások hatására az éghajlati jellemzők, az állatok és növények életformái és még sok minden megváltozik.
