Синдром дефицита магнитного поля
Ослабление геомагнитного поля в помещениях (гипогеомагнитное поле) возникает из-за конструктивных особенностей различных строений, материалов стен, а также намагниченных конструкций. При нахождении в помещении с ослабленным ГП нарушается кровообращение, поставка кислорода и питательных веществ к тканям и органам. Ослабление магнитного экрана также влияет на нервную, сердечно-сосудистую, эндокринную, дыхательную, костную и мышечную системы.
Японский врач Накагава «обозвал» данное явление «синдромом дефицита магнитного поля человека». По своей значимости это понятие вполне может конкурировать с дефицитом витаминов и минералов.
Основными симптомами, указывающими на наличие данного синдрома, являются:
- повышенная утомляемость; снижение работоспособности; бессонница; головная и суставные боли; гипо — и гипертония; сбои в пищеварительной системе; нарушения в работе сердечно-сосудистой системы.
Аномально высокая скорость движения северного геомагнитного полюса и уменьшение интенсивности геомагнитного поля в последние годы порождают спекуляции на тему скорой инверсии геомагнитного поля. Инверсией геомагнитного поля называют процесс перестановки местами южного и северного геомагнитного полюсов. В нормальном состоянии геомагнитного поля северный геомагнитный полюс находится вблизи северного географического полюса. В обратном состоянии же наблюдается противоположная картина: северный геомагнитный полюс находится вблизи южного географического полюса.
Геомагнитное поле: особенности, строение, характеристики и история исследований
Геомагнитное поле (ГП) генерируется источниками, расположенными внутри Земли, а также в магнитосфере и ионосфере. Оно защищает планету и жизнь на ней от пагубного влияния космической радиации. Его присутствие наблюдал каждый, кто держал компас и видел, как один конец стрелки указывает на юг, а другой – на север. Благодаря магнитосфере были совершены великие открытия в физике, и до сих пор ее наличие используется для морской, подводной, авиационной и космической навигации.
Наша планета – это громадный магнит. Северный его полюс находится в «верхней» части Земли, неподалеку от географического полюса, а южный — рядом с соответствующим географическим полюсом. Из этих точек на многие тысячи километров в космос простираются силовые магнитные линии, сосставляющие собственно магнитосферу.
Магнитные и географические полюса достаточно удалены друг от друга. Если провести четкую грань между магнитными полюсами, в итоге можно получить магнитную ось с углом наклона в 11,3° к оси вращения. Эта величина непостоянна, а все потому, что магнитные полюса перемещаются относительно поверхности планеты, ежегодно меняя свое местоположение.
Геомагнитное поле защищает нашу планету от роя заряженных частиц солнечного происхождения (солнечного ветра). Благодаря геомагнитному полю, наша планета теряет гораздо меньше атмосферы по сравнению с другими телами Солнечной Системы, где отсутствует подобное магнитное поле (к примеру, Марс и Венера). Форму поля задаёт солнечный ветер: в направлении Солнца его радиус минимален, в то время, в тени Солнца следы поля протягиваются на миллионы километров. Заряженные элементарные частицы солнечного ветра вместе с космическими лучами после отклонения геомагнитным полем скапливаются в определенных областях, которые называются радиационными поясами Земли. В западной литературе эти пояса часто называются поясами Ван Аллена, в честь американского физика, который впервые их заподозрил в 1958 году на основе измерений спутника “Экспловер-1”. Радиационные пояса представляют собой большую опасность для электроники и электросистем космических аппаратов, в связи с этим инженеры стараются минимизировать их нахождение внутри поясов.
Общие сведения о магнитосфере Земли
Первоначально считалось, что северный геомагнитный полюс совпадает с направлением на Полярную звезду.
19.09.2020 8:05:14
2020-09-19 08:05:14
Любые данныеЛюбые данныеЛюбые данные Любые данные
Смещение магнитных полюсов Земли
Это естественный и нерегулярный процесс для планеты, но он отражается на структуре геологических пород. Поэтому ученые смогли получить некоторые данные о его течении. Так за последние 83 млн лет магнитные полюса поменялись местами уже 184 раза. Периодичность разворотов различная, между событиями были обнаружены перерывы от 100 тыс. до 50 млн лет. В среднем на полную инверсию полюсов планета тратит от 2000 до 12000 лет.
Магнитные полюса Земли
Последняя инверсия названа событием Брунхеса-Матуямы. Она произошла 781000 лет назад и заняла по разным подсчетам от 100 до 22000 лет. Последнее неполное обращение (экскурсия) случилось не так давно – 42000 лет назад. Оно называется событием Лашампа и произошло как раз в последний Ледниковый период.
Ученые до сих пор не выработали единой теории, объясняющей как происходит смена полюсов и что ее вызывает.
На данный момент существует 3 версии изменений в работе магнитного поля Земли:
- Неорганизованное динамо. Согласно компьютерным моделям, столбы Тейлора могут случайно накладываться друг на друга и перепутываться. Это приводит к реорганизации потоков и смещению магнитных полюсов. Аналогичные процессы с итоговой инверсией магнитного поля регулярно наблюдаются на Солнце.
- Внешняя и внутренняя оппозиция. Дэвид Губбинс считает, что смена потоков внутри внешнего ядра вызывает экскурсии, а если подземная буря затронет и внутреннее ядро – инверсию магнитного поля и полную смену полюсов.
- Внешний драйвер. Американский ученый Ричард Мюллер считает, что инверсии и экскурсии нерегулярны, потому что вызываются внешними событиями. Он считает, что полюса смещаются из-за смены потоков во внешнем ядре, вызванной падением метеорита или тектоническими сдвигами. При этом оно всегда должно сопровождаться глобальными изменениями климата.
Последние научные данные указывают, что экскурсии и инверсии могут быть связаны с ледниковыми периодами и вымираниями живых существ. Но пока достоверной статистической информации нет. Для примера, в Новой Зеландии была обнаружена окаменелость дерева каури, которое как раз смогло успешно пережить событие Лашампа и ледниковый период.
Геомагнитные вариации.
Изменение магнитного поля Земли во времени под действием различных факторов называются геомагнитными вариациями. Разность между наблюдаемой величиной напряженности магнитного поля и средним ее значением за какой-либо длительный промежуток времени, например, месяц или год, называется геомагнитной вариацией. Согласно наблюдениям, геомагнитные вариации непрерывно изменяются во времени, причем такие изменения часто носят периодический характер.
Cуточные вариации. Cуточные вариации геомагнитного поля возникают регулярно в основном за счет токов в ионосфере Земли, вызванных изменениями освещенности земной ионосферы Солнцем в течение суток.
Нерегулярные вариации. Нерегулярные вариации магнитного поля возникают вследствие воздействия потока солнечной плазмы (солнечного ветра) на магнитосферу Земли, а так же изменений внутри магнитосферы и взаимодействия магнитосферы с ионосферой.
27-дневные вариации. 27-дневные вариации существуют как тенденция к повторению увеличения геомагнитной активности через каждые 27 дней, соответствующих периоду вращения Солнца относительно земного наблюдателя. Эта закономерность связана с существованием долгоживущих активных областей на Солнце, наблюдаемых в течении нескольких оборотов Солнца. Эта закономерность проявляется в виде 27-дневной повторяемости магнитной активности и магнитных бурь.
Сезонные вариации. Сезонные вариации магнитной активности уверенно выявляются на основании среднемесячных данных о магнитной активности, полученных путем обработки наблюдений за несколько лет. Их амплитуда увеличивается с ростом общей магнитной активности. Найдено, что сезонные вариации магнитной активности имеют два максимума, соответствующие периодам равноденствий, и два минимума, соответствующие периодам солнцестояний. Причиной этих вариаций является образование активных областей на Солнце, которые группируются в зонах от 10 до 30° северной и южной гелиографических широт. Поэтому в периоды равноденствий, когда плоскости земного и солнечного экваторов совпадают, Земля наиболее подвержена действию активных областей на Солнце.
11-летние вариации. Наиболее ярко связь между солнечной активностью и магнитной активностью проявляется при сопоставлении длинных рядов наблюдений, кратных 11 летним периодам солнечной активности. Наиболее известной мерой солнечной активности является число солнечных пятен. Найдено, что в годы максимального количества солнечных пятен магнитная активность также достигает наибольшей величины, однако возрастание магнитной активности несколько запаздывает по отношению к росту солнечной, так что в среднем это запаздывание составляет один год.
Вековые вариации – медленные вариации элементов земного магнетизма с периодами от нескольких лет и более. В отличии от суточных, сезонных, и других вариаций внешнего происхождения, вековые вариации связаны с источниками, лежащими внутри земного ядра. Амплитуда вековых вариаций достигает десятков нТл/год, изменения среднегодовых значений таких элементов, названы вековым ходом. Изолинии вековых вариаций концентрируются вокруг нескольких точек – центры или фокусы векового хода, в этих центрах величина векового хода достигает максимальных значений.
Какие методы исследования позволяют изучить вращение ядра Земли?
Изучение вращения ядра Земли – сложная и многогранная задача, которую ученые решают, используя различные методы исследования. Одним из таких методов является метод гравиметрических наблюдений, который позволяет определить структуру Земли, ее внутреннее строение, а также массу и распределение ее компонентов. С помощью этого метода ученые отслеживают изменения в поле силы тяжести, которые могут свидетельствовать о движении жидкого ядра.
Другим методом исследования вращения ядра Земли является метод сейсмических наблюдений. С помощью этого метода исследователи анализируют распространение землетрясений внутри Земли и строят карту внутренней структуры планеты. Это позволяет определить скорость движения ядра и мантии Земли, а также выявить возможные причины возникновения сейсмических волн и землетрясений.
Еще один метод исследования вращения ядра Земли – метод распределения газа. Ученые изучают изменения в распределении газа в атмосфере Земли, которые могут свидетельствовать о движении жидкого ядра. Этот метод позволяет получить дополнительные данные о вращении ядра Земли и подтвердить результаты, полученные другими методами.
Таблица сравнения методов исследования:
Комплексное применение различных методов исследования позволяет получить наиболее точные данные о вращении ядра Земли и выявить причины возникновения геологических явлений на планете.
Нерегулярные геомагнитные вариации
Данные изменения возникают в результате влияния солнечного ветра на земную магнитосферу, изменений внутри самой магнитосферы и ее взаимодействия с ионизированным верхним слоем атмосферы.
- Двадцатисемидневные вариации существуют как закономерность к повторному росту магнитной возмущенности через каждые 27 суток, соответствующих периоду вращения главного небесного светила относительно земного наблюдаиеля. Данная тенденция обусловлена существованием активных областей-долгожителей на нашей родной звезде, наблюдаемых в течение нескольких ее оборотов. Проявляется она в виде 27-суточной повторяемости геомагнитной возмущенности и магнитных бурь. Одиннадцатилетние вариации связаны с периодичностью пятнообразовательной деятельностью Солнца. Выявлено, что в годы наибольшего скопления темных областей на солнечном диске магнитная активность также достигает своего максимума, однако рост геомагнитной активности отстает от роста солнечной в среднем — на год. Сезонные вариации имеют два максимума и два минимума, соответствующие периодам равноденствий и времени солнцеворота. Вековые, в отличие от вышеперечисленных, — внешнего происхождения, образуются в результате движения вещества и волновых процессов в жидком электропроводящем ядре планеты и являются главным источником информации об электрической проводимости нижней мантии и ядра, о физических процессах, приводящих к конвекции вещества, а также о механизме генерации геомагнитного поля Земли. Это самые медленные вариации — с периодами от нескольких лет до года.
Движение магнитных полюсов Земного шара
Вращающееся внутреннее ядро — динамомашина, которая определяет положение северного и южного магнитного полюсов.
|
Северный магнитный полюс Земли впервые открыл Джеймс Кларк Росс еще в 1830-х годах. С тех пор ученые постоянно отслеживают его движение, и до недавнего времени скорость его перемещения была небольшой. В 2005 году северный магнитный полюс имел координаты 82° 07′ с.ш. 114° 04′ з.д.
Скорость смещения всё время меняется, поэтому любые его координаты являются временными и неточными. |
|
Согласно математической модели IGRF, в 2007 году географические координаты Южного магнитного полюса 64°30′ ю.ш., 137°42′ в.д., |
Структура
Носовая ударная волна
Инфракрасное изображениеR Hydrae
Носовая ударная волна формирует самый внешний слой магнитосферы; граница между магнитосферой и окружающей средой. Для звезд это обычно граница между звездным ветром и межзвездной средой ; для планет скорость солнечного ветра уменьшается по мере приближения к магнитопаузе.
Магнитослой
Магнитослой — это область магнитосферы между головной ударной волной и магнитопаузой. Он образуется в основном из сотрясенного солнечного ветра, хотя и содержит небольшое количество плазмы из магнитосферы. Это область, демонстрирующая высокий поток энергии частиц , где направление и величина магнитного поля меняются беспорядочно. Это вызвано улавливанием газа солнечного ветра, который фактически подвергся термализации. Он действует как подушка, которая передает давление потока солнечного ветра и барьер магнитного поля от объекта.
Магнитопауза
Магнитопауза — это область магнитосферы, в которой давление планетарного магнитного поля уравновешивается давлением солнечного ветра. Это сближение сотрясенного солнечного ветра из магнитослоя с магнитным полем объекта и плазмой из магнитосферы. Поскольку обе стороны этой конвергенции содержат намагниченную плазму, взаимодействия между ними сложны. Структура магнитопаузы зависит от числа Маха и бета плазмы, а также от магнитного поля. Магнитопауза изменяет размер и форму по мере того, как давление солнечного ветра колеблется.
Хвост магнитосферы
Напротив сжатого магнитного поля находится хвост магнитосферы, где магнитосфера простирается далеко за пределы астрономического объекта. Он содержит две доли, называемые северной и южной долями хвоста. Линии магнитного поля в северной части хвоста указывают на объект, а силовые линии в южной части хвоста — в сторону. Доли хвоста почти пустые, с небольшим количеством заряженных частиц, противостоящих потоку солнечного ветра. Две доли разделены плазменным слоем, областью, где магнитное поле слабее, а плотность заряженных частиц выше.
Магнитосфера Земли
Над земным экватором силовые линии магнитного поля становятся почти горизонтальными, а затем возвращаются, чтобы воссоединиться на высоких широтах. Однако на больших высотах магнитное поле значительно искажается солнечным ветром и его солнечным магнитным полем. На дневной стороне Земли магнитное поле значительно сжимается солнечным ветром на расстояние примерно 65 000 километров (40 000 миль). Носовая ударная волна Земли имеет толщину около 17 километров (11 миль) и расположена примерно в 90000 км (56000 миль) от Земли. Магнитопауза существует на расстоянии нескольких сотен километров над поверхностью Земли. Магнитопаузу Земли сравнивают с ситом, потому что оно позволяет частицам солнечного ветра проникать внутрь. Неустойчивости Кельвина – Гельмгольца возникают, когда большие завихрения плазмы движутся по краю магнитосферы со скоростью, отличной от скорости магнитосферы, заставляя плазму скользить мимо. Это приводит к магнитному пересоединению, и когда линии магнитного поля разрываются и повторно соединяются, частицы солнечного ветра могут проникать в магнитосферу. На ночной стороне Земли магнитное поле распространяется в хвосте магнитосферы, длина которого превышает 6 300 000 километров (3 900 000 миль). Хвост магнитосферы Земли является основным источником полярного сияния. Кроме того, ученые НАСА предположили, что хвост магнитосферы Земли может вызывать «пыльные бури» на Луне, создавая разность потенциалов между дневной и ночной сторонами.
Другие объекты
Многие астрономические объекты генерируют и поддерживать магнитосферы. В Солнечной системе это включает Солнце, Меркурий, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Ганимед. Магнитосфера Юпитера — самая большая планетная магнитосфера в Солнечной системе, простирающаяся до 7 000 000 километров (4 300 000 миль) на дневной стороне и почти до орбиты Сатурна на ночной стороне. Магнитосфера Юпитера сильнее земной на порядок, а его магнитный момент примерно в 18000 раз больше. Венера, Марс, и Плутон, с другой стороны, не имеют магнитного поля. Это могло оказать значительное влияние на их геологическую историю. Предполагается, что Венера и Марс, возможно, потеряли свою изначальную воду из-за фотодиссоциации и солнечного ветра. Сильная магнитосфера сильно замедляет этот процесс.
Метки
Адсорбция
Библия
Броуновское движение
Вращение Земли
Гравитационная постоянная
Гравитация
Граница Мохоровичича (Мохо)
Давление света
ЗЭТ
Закон Всемирного Тяготения
Землетрясение
Землетрясения
Земля
Ломоносов
Магнитные полюса
Масса
Планеты
Почему не падают облака
Смена магнитных полюсов
Солнце
Тепловой терминатор
Трансформатор Тесла
Тунгусский метеорит
Фотонно-квантовая гравитация
Эффект Мёссбаура
гравитон
детонация
зона электрических токов
крафон
магнитное поле Земли
молекулярно-кинетическая теория
постоянная гравитации
притяжение
серебристые облака
температура
теплота
теплота трение
термон
тяготение
фотон
электромагнитные волны
эффект гравитационного смещения
Магнитосфера
Магнитосфера — область пространства вокруг небесного тела, в которой поведение окружающей тело плазмы определяется магнитным полем этого тела.
Альтернативное определение: Магнитосфера — область пространства вокруг планеты или другого намагниченного небесного тела, которая образуется, когда поток заряженных частиц, например, солнечного ветра, отклоняется от своей первоначальной траектории под воздействием внутреннего магнитного поля этого тела.
Форма и размеры магнитосферы определяются силой внутреннего магнитного поля этого небесного тела и давлением окружающей плазмы (солнечного ветра). Все планеты, имеющие собственное магнитное поле, обладают магнитосферой: Земля, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Меркурий и Марс обладают очень слабыми магнитосферами, а также Ганимед, один из спутников Юпитера (но его магнитосфера целиком находится в пределах магнитосферы Юпитера, что приводит к их сложным внутренним взаимодействиям). Ионосферы слабо намагниченных планет, как например Венера, частично отклоняют поток солнечного ветра, но они не имеют магнитосферы как таковой.
Термин магнитосфера также используется для описания регионов, где доминирует магнитное поле других небесных тел, например звёзд, пульсаров и пр.
Границы магнитосферы
Граница магнитосферы (магнитопауза) определяется условием равенства давлений магнитного поля и набегающей плазмы, то есть радиус магнитосферы (альфвеновский радиус ) определяется соотношением
— магнитное поле небесного тела, и — соответственно плотность и скорость потока набегающей плазмы.
Магнитосферы планет
В случае набегающего потока плазмы, например, в случае взаимодействия собственного магнитного поля планеты с солнечным ветром, магнитосфера представляет полость достаточно сложной формы, обтекаемую солнечным ветром.
Проникновение плазмы в магнитосферу Земли происходит непосредственно через промежутки между замкнутыми и «разомкнутыми» магнитными силовыми линиями в магнитопаузе, именуемые дневными полярными каспами, или вследствие гидромагнитных эффектов и неустойчивостей. Проникновение плазмы солнечного ветра может сопровождаться дневными полярными сияниями в высокоширотной ионосфере. К развитию таких неустойчивостей приводят, в частности, резкие изменения параметров межпланетной среды. Это проявляется в зависимости частоты и интенсивности полярных сияний от уровня солнечной активности.
Часть плазмы, проникшей в магнитосферу, образует радиационный пояс планеты и плазменный слой.
В Солнечной системе, помимо Земли, магнитосфера имеется у большинства планет.
Откуда у Земли магнитное поле?
Недавно от одного из подписчиков нашего телеграм канала мне поступил следующий вопрос:
Поскольку чаще всего можно услышать ошибочное объяснение возникновению магнитного поля Земли, я решил написать об этом статью.
Современные и наиболее точные теории возникновения магнитного поля у Земли очень редко попадают на слух из-за их крайне высокой сложности, большинству людей без специального образования понять полную суть теории будет невозможно, я постараюсь объяснить её доступно, но сразу оговорюсь, что будет много серьёзных упрощений и опущенных деталей.
Ранее считалось, что магнитное поле Земли генерируется за счёт вращения огромного металлического ядра, чаще всего именно такое объяснение и можно услышать, когда речь заходит об источнике магнитного поля планет, однако математические расчёты показали, что таким образом не может формироваться стабильное магнитное поле с той конфигурацией, которую имеет Земное (осесимметричное поле), поэтому данное объяснение является как минимум не точным и нуждается в серьёзных дополнениях, а в отдельных интерпретациях оно вообще ошибочно.
Сейчас основной теорией образования магнитного поля Земли является самовозбуждающееся динамо. Если говорить максимально просто, то суть этой теории заключается в том, что при движении расплавленного проводящего вещества оно случайным образом порождает крайне слабые магнитные поля. При движении этого же вещества в созданном им же магнитном поле, в проводящем веществе возникают индукционные электрические токи, которые усиливают это поле и, соответственно, ещё больше увеличивают индукционный ток, а также порождают дополнительные магнитные поля, которые воздействуют на соседнее вещество, благодаря чему в нём также возникают индукционные токи. Данный процесс уходит в бесконечный цикл усиления магнитного поля, который ограничивается лишь поступлением энергии, необходимой для поддержания и дальнейшего усиления магнитного поля.
Немного подробнее и сложнее:
Необходимые условия для самовозбуждающегося планетарного динамо есть во внешнем ядре Земли, там идёт перенос тепла от внутреннего ядра к мантии, благодаря чему возникают конвективные потоки, которые и служат изначальными течениями проводящего вещества. Сила Кориолиса (квазисила обусловленная вращением Земли) закручивает данные потоки в спирали, называемые столбами Тейлора.
Из-за трения этих движущихся слоёв вещества они электризуются, из-за чего возникают контурные токи, после этого достаточно совсем слабого внешнего магнитного поля, а оно всегда найдётся, и удачной геометрии потока, чтобы начать процесс циклического усиления. Усиливаться магнитное поле будет до тех пор, пока потери на выделение тепла, возрастающие с увеличением силы тока по закону Джоуля-Ленца, не уравновесят приток энергии от ядра. Кстати, такой же механизм формирования магнитного поля справедлив и для звёзд.
Данное описание является крайне упрощённым, полноценное описание планетарного динамо возможно лишь с точки зрения уравнений магнитогидродинамики, которые могут показать значимость или её отсутствие для многих физических процессов, происходящих во внешнем ядре.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon .
Магнитное поле Земли
Итак, начнем с самого начала. Чем объяснить, что магнитная стрелка устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении?
Если магнитная стрелка компаса способна ориентироваться в пространстве, значит, на нее воздействует некое магнитное поле. Это и есть магнитное поле нашей планеты. Когда о нем говорят, часто используют понятие магнитосферы.
Магнитосфера, как и любое магнитное поле, описывается магнитными линиями. Именно вдоль них и устанавливается стрелка компаса.
Магнитное поле Земли напоминает по форме магнитное поле полосового магнита. Для наглядности можно представить себе, что внутри Земли находится гигантский магнит. Тогда магнитные линии будут выглядеть как на рисунке 1.
Рисунок 1. Магнитные линии магнитного поля Земли
{"questions":,"answer":}}}]}
Земной магнетизм до сих пор изучается. У ученых нет точного ответа, что именно является его причиной. Установлено, что большую роль играют электрические токи, текущие как в атмосфере, так и в самой земной коре.
Архивы
АрхивыВыберите месяц Июль 2023 Апрель 2021 Август 2019 Июль 2019 Февраль 2019 Январь 2019 Декабрь 2018 Ноябрь 2018 Сентябрь 2018 Август 2018 Июль 2018 Июнь 2018 Май 2018 Апрель 2018 Март 2018 Февраль 2018 Декабрь 2017 Октябрь 2017 Сентябрь 2017 Август 2017 Июль 2017 Июнь 2017 Апрель 2017 Март 2017 Январь 2017 Декабрь 2016 Ноябрь 2016 Октябрь 2016 Сентябрь 2016 Август 2016 Июль 2016 Март 2016 Февраль 2016 Январь 2016 Декабрь 2015 Ноябрь 2015 Октябрь 2015 Август 2015 Июль 2015 Июнь 2015 Май 2015 Апрель 2015 Март 2015 Январь 2015 Декабрь 2014 Ноябрь 2014 Октябрь 2014 Сентябрь 2014 Август 2014 Июль 2014 Июнь 2014 Май 2014 Апрель 2014 Март 2014 Февраль 2014 Январь 2014 Декабрь 2013 Ноябрь 2013 Октябрь 2013 Август 2013 Май 2013 Апрель 2013 Март 2013 Февраль 2013 Январь 2013 Декабрь 2012 Ноябрь 2012 Октябрь 2012 Сентябрь 2012
Последствия изменения вращения ядра Земли
Ядро Земли играет ключевую роль в осуществлении всех физических процессов нашей планеты. Изменение вращения ядра на мировой уровень может привести к серьезным последствиям.
Геомагнитные бури — возможно самое серьезное последствие. Изменение магнитного поля Земли может привести к возникновению геомагнитных бурь, которые сильно влияют на работу техники, на коммуникации и стабильность энергосистем. В некоторых случаях они являются причиной возникновения технических сбоев и крупных аварий, повреждающих наши технологии и нарушающих обычную жизнь.
Дисбаланс климата — изменение вращения ядра может привести к нарушению равновесия земной ротации, что может вызвать изменение климата и поднять уровень океана. Это может привести к паводкам, засухам, затоплениям и миграции населения. Также изменение режима вращения может привести к перераспределению температурных зон, энергетических потоков и океанических течений.
Воздействие на живые организмы — изменение вращения ядра может привести к возникновению магнитных полей, которые необходимы живым существам на планете Земля для нормального функционирования организма. В случае существенного изменения, это может привести к изменению обычной жизни животных, растений и человека.
Ущерб экономике — также возможны серьезные экономические потери, связанные с изменением вращения ядра. Например, значительные затраты на обновление инфраструктуры и технологий, на переквалификацию населения в связи с изменением климата и т.д.
Изменение вращения ядра Земли может привести к глобальным изменениям, которые могут серьезно повлиять на жизнь всех живых организмов на планете. Поэтому, научное изучение и прогнозирование этих изменений имеет огромное значение для нашего мира.
Что мы узнали?
Итак, мы узнали откуда возникло магнитное поле Земли. Оказывается южный магнитный полюс расположен в северном полушарии. Магнитные полюса не стоят на месте, постоянно перемещаются, меняя свои координаты. Магнитосфера Земли защищает нашу планету от губительного воздействия космических лучей.
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ. Большинство планет Солнечной системы в той или иной степени обладают магнитными полями. По убыванию дипольного магнитного момента на первом месте Юпитер и Сатурн, а за ними следуют Земля, Меркурий и Марс, причем по отношению к магнитному моменту Земли значение их моментов составляет 20 000, 500, 1, 3/5000 3/10000. Дипольный магнитный момент Земли на 1970 составлял 7,98·10 25 Гс/см 3 (или 8,3·10 22 А.м 2 ), уменьшаясь за десятилетие на 0,04·10 25 Гс/см 3 . Средняя напряженность поля на поверхности составляет около 0,5 Э (5·10 –5 Тл). По форме основное магнитное поле Земли до расстояний менее трех радиусов близко к полю эквивалентного магнитного диполя. Его центр смещен относительно центра Земли в направлении на 18° с.ш. и 147,8° в. д. Ось этого диполя наклонена к оси вращения Земли на 11,5°. На такой же угол геомагнитные полюса отстоят от соответствующих географических полюсов. При этом южный геомагнитный полюс находится в северном полушарии. В настоящее время он расположен недалеко от северного географического полюса Земли в Северной Гренландии. Его координаты j = 78,6 + 0,04° Т с.ш., l = 70,1 + 0,07° T з.д., где Т – число десятилетий от 1970. У cеверного магнитного полюса j = 75 ° ю.ш., l = 120,4 ° в.д. (в Антарктиде). Реальные магнитные силовые линии магнитного поля Земли в среднем близки к силовым линиям этого диполя, отличаясь от них местными нерегулярностями, связанными с наличием намагниченных пород в коре. В результате вековых вариаций геомагнитный полюс прецессирует относительно географического полюса с периодом около 1200 лет. На больших расстояниях магнитное поле Земли несимметрично. Под действием исходящего от Солнца потока плазмы (солнечного ветра) магнитное поле Земли искажается и приобретает «шлейф» в направлении от Солнца, который простирается на сотни тысяч километров, выходя за орбиту Луны.
Специальный раздел геофизики, изучающий происхождение и природу магнитного поля Земли называется геомагнетизмом. Геомагнетизм рассматривает проблемы возникновения и эволюции основной, постоянной составляющей геомагнитного поля, природа переменной составляющей (примерно 1% от основного поля), а так же структура магнитосферы – самых верхних намагниченных плазменных слоев земной атмосферы, взаимодействующих с солнечным ветром и защищающих Землю от космического проникающего излучения
Важной задачей является изучение закономерностей вариаций геомагнитного поля, поскольку они обусловлены внешними воздействиями, связанными в первую очередь с солнечной активностью
GISMETEO.RU: Cамая детальная карта магнитного поля Земли: видео — 24 марта 2017 | События
Магнитное поле Земли можно представить как огромный кокон, защищающий нас от космического излучения и заряженных частиц, которые бомбардируют планету в виде солнечного ветра. Без этого поля жизнь, какой мы ее знаем, не существовала бы.
Большая часть поля образуется на глубине более 3000 км за счет движения расплавленного железа во внешнем ядре. Остальные 6 % частично связаны с электрическими токами в пространстве, окружающем Землю, и частично с намагниченными породами в верхней литосфере твердой оболочке Земли, состоящей из коры и верхней мантии.
Поскольку это «литосферное магнитное поле» очень слабое, его трудно обнаружить из космоса. Но трио спутников ЕКА под названием Swarm способно отображать его магнитные сигналы. На основе данных, собранных с их помощью, была выпущена новая карта магнитного поля самого высокого разрешения.
«Объединив данные Swarm с историческими данными с немецкого спутника CHAMP и используя новый метод моделирования, удалось зафиксировать крошечные магнитные сигналы земной коры», объяснил Нильс Олсен из Технического университета Дании, один из ученых, работавших над созданием карты.
«Понять кору нашей родной планеты нелегко. Мы не можем просто пробурить ее, чтобы узнать структуру, состав и историю. Поэтому наблюдения из космоса имеют большую ценность. Они дают четкий глобальный взгляд на магнитную структуру жесткой внешней оболочки Земли», добавил руководитель миссии Swarm Руне Флобергаген.
Презентация новой карты состоялась на этой неделе на конференции Swarm Science Meeting в Канаде. Она позволяет детально увидеть вариации магнитного поля, обусловленные геологическими структурами земной коры.
Одна из таких аномалий происходит в Центральноафриканской Республике, сосредоточенной вокруг города Банги, где магнитное поле значительно сильнее и отчетливее. Причина этой аномалии до сих пор неизвестна, но некоторые ученые предполагают, что она может быть результатом воздействия метеорита более 540 миллионов лет назад.
Магнитное поле находится в постоянном движении. Каждые несколько сотен тысяч лет полярность переворачивается так, что магнитный север становится югом, и наоборот.
Когда благодаря вулканической активности формируется новая кора, главным образом вдоль дна океана, богатые железом минералы в затвердевающей магме ориентированы на магнитный север. Так получается «моментальный снимок» состояния магнитного поля, в котором оно находилось, когда остывали породы.
Магнитные полюса со временем меняют полярность, и затвердевшие минералы образуют «полосы» на морском дне, обеспечивающие летопись магнитной истории Земли. Новая карта предоставляет беспрецедентный глобальный взгляд на эти полосы, связанные с тектоникой плит, отраженной в срединно-океанических хребтах.
«Эти магнитные отпечатки свидетельствуют о развороте полюсов, позволяют восстановить прошлые изменения основного поля и исследовать движения тектонических плит. Полученная карта определяет характеристики магнитного поля примерно до 250 км и поможет исследовать геологию и температуры в земной литосфере», отметил Дхананджай Рават из Университета Кентукки в США.