Câmpul magnetic al pământului este totul despre spațiu

Și astfel, în ciuda unei distanțe considerabile (150 milioane km), suntem mult mai aproape de Soare decât pare la prima vedere. Apropo, acest lucru se datorează nu numai faptului că corona solară care se extinde continuu se extinde pe orbita Pământului și dincolo de ea. Imens în comparație cu Pământul dimensiunea luminării noastre, de asemenea, nu sunt de o importanță mică.







Dacă distanța de la Soare la Pământ nu este estimată în kilometri, dar luată ca unitate a dimensiunii transversale a Soarelui, atunci se obține o cifră foarte modestă - numai 107!

Fluxul vântului solar preia planeta noastră, se mișcă pașnic pe orbita ei circumsolară. Navele spațiale ne-au oferit posibilitatea de a măsura "puterea" sa. Astfel de observații s-au desfășurat timp de 104 zile, de exemplu, pe nava spațială americană Mariner-2, care a zburat spre Venus îndepărtat. În perioada Soarelui liniștit, în spațiul interplanetar de lângă orbita Pământului s-au observat doar aproximativ cinci protoni pe cm3. Mișcarea acestor particule a fost îndreptată de la Soare și avea o viteză medie de aproximativ 500 km / s. În timpul tulburărilor solare, concentrația a crescut la 100 de protoni pe unitatea de volum, iar viteza a ajuns la 1500 km / s!

Am spus deja că câmpul magnetic și fluxurile de plasmă solare sunt inextricabil legate. Vântul solar poartă cu el un câmp magnetic înghețat în plasmă. Liniile de forță ale acestui câmp (deși destul de slabe) au forma de fibre alungite de la Soare. În acest caz, deoarece unul dintre capetele lor este "atașat" de Soare și celălalt "liber", rotația Soarelui în jurul axei sale duce la răsucirea lor. Astfel, forțele de forță iau forma spiralelor care se rotesc.

Rachetele spațiale și sateliții artificiali ai Pământului au stabilit că, în primul rând, există un câmp magnetic interplanetar, iar în al doilea rând, are o structură complexă. Acesta este împărțit în mai multe sectoare. De regulă, există patru. În două dintre ele, câmpul magnetic este îndreptat spre Soare, iar în două - de la Soare. Descoperirea structurii sectoriale a câmpului interplanetar a avut loc destul de recent, iar geofizicii au fost atrase de acest fenomen cel mai interesant. Se pare că traversarea Pământului de către granița sectorului este imediat reluată în câmpul magnetic al Pământului, în atmosfera superioară și în spațiul apropiat de Pământ.

Dar să începem în ordine. Deci, trăim pe un magnet uriaș și, deși nu simțim în mod direct, depind de el în multe privințe. Câmpul magnetic al Pământului este primul lucru care întâlnește fluxul de plasmă solară care se rotește pe Pământ. Iar furtunile magnetice, aurorile polare, tulburările ionosferice observate pe Pământ sunt manifestări ale interacțiunii complexe dintre vântul solar și câmpul geomagnetic.

Să aruncăm o privire mai atentă la ceea ce știm despre magnetismul planetei noastre. Un om, de multă vreme, a observat că există materiale magnetice.

O săgeată magnetică care indică direcția spre nord este menționată deja în cele mai vechi legende chinezești, care spun despre bătăliile care au avut loc acum 4 000 de ani. Proprietatea remarcabilă a acului magnetic a fost cunoscută indienilor, arabilor, grecilor.

Un magnet natural în natură este un mineral negru sau brun, o piatră magnetică magnetică. Se formează în timpul oxidării fierului la temperatură ridicată și are loc în roci precum bazalt, diabază, granit. Uneori magnetitul vine sub forma unor depozite uriașe. În țara noastră există un Munte Magnetice în Uralul de Sud, compus în întregime din magnetit. Aici, minereul de fier fin conține până la 70% fier. Există depozite uriașe de magnetit care creează așa-numitele anomalii magnetice locale, adică deviații puternice în puterea și direcția câmpului magnetic al pământului de la normă.

Un exemplu de astfel de fenomen surprinzător este cel mai puternic din lume Kurskaia anomalie magnetică care reprezintă două creasta de fier subterane dispuse aproape paralele între ele și care se extinde pe sute de kilometri. Intensitatea câmpului magnetic anormal al anomaliei magnetice Kursk este de două până la trei ori mai mare decât cea a câmpului magnetic al Pământului. Săgeata busolei, în loc de nord, poate arăta atât la vest, cât și la est și uneori chiar la sud. Este interesant faptul că există, de asemenea, minereuri de fier ca acul magnetic nu atrage, ci respinge. În locurile de astfel de anomalii, câmpul magnetic al Pământului nu crește, ci slăbește. Această anomalie "ciudată" este situată, de exemplu, în interfluviul râurilor Siberice Angara și Ilim. Iar acest uimitor mister al naturii nu a fost încă dezvăluit de nimeni.







În plus față de anomaliile magnetice locale puternice, există anomalii regionale mai mari și anomalii globale foarte mari. Cele mai mari anomalii magnetice globale sunt în Siberia de Est, America de Nord și Atlanticul de Sud.

Ideea că planeta noastră este un „magnet mare“, a fost formulată de către medic engleză și fizician William Gilbert în 1600, cartea sa „Pe magnetul, corpurile magnetice și magnetul mare - Pământul“ este dedicarea solemnă: „I expediază bază știință magnite- nou tip de filozofie - doar tu, adevărații filosofi, oameni nobili „după două sute de ani de la marele Carl Gauss (de altfel, un membru al Academiei Ruse de Științe), fără a face presupuneri cu privire la cauzele magnetism terestru, a adus fundamentale o ecuație care face posibilă determinarea magnitudinii câmpului magnetic al Pământului oriunde pe suprafața pământului.

În prezent, datorită eforturilor depuse de mulți oameni de știință, ingineri, supervizori, care a creat o rețea mare de observatoare magnetice, inventat masuratori subtiri dispozitive, magnetometre, au făcut pe termen lung de pe toate continentele și oceanele, Magnetometri trimis în spațiu, oamenii cunosc caracteristicile de bază ale câmpului geomagnetic.

Câmpul magnetic al globului practic coincide cu câmpul, ceea ce ar crea un magnet sub forma unei tije, dacă acesta este plasat mental în apropierea centrului Pământului. În același timp, ar trebui să fie situat la 436 km de centru spre Oceanul Pacific și înclinare de 12 ° față de axa rotației Pământului. Liniile electrice de magnet uriaș din polul nord magnetic, localizat în emisfera sudică, punct de vedere geografic, și, umplut cu zeci de mii de kilometri de apropierea Pământului spațiu sunt incluse în polul magnetic sud în emisfera nordică. Un pol geomagnetice este pe arhipelagul Arctic Canadian, acoperit pe gheață veșnică Insula Ellesmere (81 ° la 84,7 ° și w s d ...), iar celălalt - pe continentul antarctic înghețat, lumea Wilks (75 ° w w .. și 120,4 ° E).

Analiza câmpului magnetic a arătat că este posibil să se împartă sursa internă generată în interiorul planetei și un exterior asociat cu curenții din ionosferă, câmpul magnetic interplanetar etc. În conturile de câmp interne pentru 99% din intensitatea, iar ponderea extern - .. Doar 1%, dar acest procent este cel mai interesant pentru cercetătorii din domeniul Soare-Pământ. Câmpul intern este aproape constant, se confruntă cu variații cu o perioadă de 100 de ani sau mai mult, dar câmpul extern se confruntă cu schimbări continue rapide.

Câmpul intern este împărțit convențional într-un câmp de magnetizare omogen și un câmp de anomalie magnetic. Cel dintâi reprezintă 85% din intensitate, astfel încât, de obicei (în special la distanțe mari față de Pământ), câmpul geomagnetic este similar câmpului unei sfere magnetizate uniform.

Puterea câmpului magnetic se măsoară în unități speciale - Oe (numit restante danez Fizică K. X. Oersted, descoperit în 1820, un câmp magnetic în jurul unui conductor cu existența curentului electric). În laboratoarele moderne de fizică este posibilă obținerea celor mai puternice câmpuri magnetice în zeci de mii de oersted (1 3 = 79,5775 A / m). Comparativ cu intensitatea astfel intensitatea câmpului a câmpului geomagnetic este relativ scăzută la polii magnetici ai globului - de la 0,6 la 0,7 Oe la ecuatorul magnetic - de la 0,3 la 0,4 A. La evaluarea variabilă geomagnetice utilizare câmp chiar sute de mii ponderea scalei oerase. Schimbarea câmpului magnetic cu câteva sute de gamă este deja o puternică furtună magnetică care acoperă întreaga planetă. Deși câmpul Pământului magnetic și mici, dar momentul magnetic total al pământului este enorm (datorită volumului enorm al planetei) și este egal cu gradul de 8,9 * 10 25 emu.

Studiul DC sau câmpului geomagnetic intern este vital pentru aceste domenii de activitate umană, ca și căutarea de minerale, studiul structurii geologice a planetei, navigare și așa mai departe. D. De aceea, există o rețea de observatoare magnetice echipate cu dispozitive ingenioase, uneori atât de sensibil încât acestea să poată detecta prezența de cusut la o distanță de 1 m de dispozitiv.

Mai mult de 150 de observatoare magnetice mari funcționează în prezent pe Pământ, în țara noastră există mai mult de 20, cel mai vestic este aproape de Lviv, cel mai estic este în Chukotka. Pentru a face hărți magnetice ale întregii planete, acest lucru, desigur, nu este suficient. Prin urmare, magnetologii lucrează în principal în condiții expediționare în toate colțurile lumii. Acum, aproape toate zonele planetei noastre sunt furnizate cu date de sondaj geomagnetic. Deci, masuratorile magnetice absolute se fac in 300 de mii de puncte.

cunoscută în toată lumea pentru expediție eroică a anilor '30, când cei patru curajosi - ID Papanin, EK Fiodorov, Shirshov și ET Ernst - pentru prima dată, a efectuat un studiu geofizic în mijlocul regiunii arctice. EK Fedorov (mai târziu un academician și o figură publică cunoscută) a efectuat apoi observații magnetice. Acum, pe stațiile de gheață plutitoare, geofizicii de toate specialitățile lucrează anual. În Antarctica, măsurătorile magnetice se fac regulat, în ciuda vântului uraganelor și a temperaturilor ultraviolete, uneori atingând -70 ° C.

Studiul marinelor magnetice se realizează de către nave speciale de cercetare. Pe lângă clădirile observatoarelor magnetice, ele trebuie construite din materiale nemagnetice - lemn, bronz, alamă, note speciale. Timp de cincisprezece ani, primul schior sovietic nemagnetic Zarya naviga pe mări și oceane. Această barcă de bărci cu trei pânze a fost echipată cu cele mai recente echipamente de măsurare magnetică; 500 mii km au fost acoperite de un schooner în Oceanul Atlantic, indian și Pacific - 500 mii km de măsurători continue!

Specialiștii au proiectat, de asemenea, un aeromagnetometru care măsoară continuu câmpul magnetic al Pământului dintr-un avion. Aceasta este singura modalitate de a face un sondaj magnetic în vasta expansiune a taiga și tundrei, în lanțurile muntoase, pentru a obține rapid date privind expansiunea oceanului. Aeromagnetometrele moderne, cu ajutorul computerelor electronice, permit construirea unor hărți magnetice detaliate și exacte.

Din nefericire, obținând un câștig uriaș în viteza măsurătorilor, pierdem în mod esențial capacitatea de a învăța în detaliu structura câmpului magnetic. La înălțimea ionosferei, câmpul geomagnetic nu este deloc același în structură și magnitudine ca pe suprafața pământului. Toate anomaliile asociate cu particularitățile structurii geologice se distrug rapid cu altitudine. Prin urmare, măsurătorile prin satelit nu au înlocuit alte metode de sondaje magnetice, ci le-au completat cu informații valoroase despre structura câmpului din spațiul apropiat de Pământ.

Kazimirovsky E. S.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: