Et geomagnetisk felt (GP) genereres av kilder som befinner seg inne i jorden, så vel som i magnetosfæren og ionosfæren. Den beskytter planeten og livet på den mot de skadelige effektene av kosmisk stråling. Hans nærvær ble observert av alle som holdt kompasset og så den ene enden av pilen peke sørover og den andre peke nordover. Takket være magnetosfæren ble det gjort store funn i fysikken, og fremdeles brukes dens tilstedeværelse til marine, undervannsoperasjoner, luftfart og romfartsnavigering.
Generell karakteristikk
Planeten vår er en enorm magnet. Nordpolen ligger i den "øvre" delen av jorden, ikke langt fra den geografiske polen, og sørpolen ligger ved siden av den tilsvarende geografiske polen. Fra disse punktene i mange tusen kilometer ut i verdensrommet forlenger de magnetiske kraftlinjer som utgjør selve magnetosfæren.
Magnetiske og geografiske poler er ganske langt fra hverandre. Hvis du tegner en klar linje mellom magnetpolene, kan du endelig få en magnetisk akse med en helningsvinkel på 11, 3 ° til rotasjonsaksen. Denne verdien er ikke konstant, og alt fordi magnetpolene beveger seg i forhold til overflaten av planeten, og endrer deres beliggenhet årlig.
Naturen til det geomagnetiske feltet
En magnetisk skjerm genereres av elektriske strømmer (bevegelige ladninger), som er født i en ekstern flytende kjerne som ligger inne i jorden på en veldig anstendig dybde. Det er et flytende metall, og det beveger seg. Denne prosessen kalles konveksjon. Den bevegelige substansen i kjernen danner strømmer og som et resultat magnetiske felt.
Den magnetiske skjermen beskytter pålitelig jorden mot kosmisk stråling. Dens viktigste kilde er solvinden - bevegelsen av ioniserte partikler som strømmer ut fra solkoronaen. Magnetosfæren avleder denne kontinuerlige strømmen og omdirigerer den rundt jorden, på grunn av hvilken hard stråling ikke har en skadelig effekt på alle levende ting på den blå planeten.
Hvis jorden ikke hadde et geomagnetisk felt, ville solvinden frata atmosfæren. I følge en hypotese er det akkurat dette som skjedde på Mars. Solvinden er langt fra den eneste trusselen, siden Solen også frigjør en stor mengde materie og energi i form av koronale utslipp, ledsaget av en sterk strøm av radioaktive partikler. Selv i disse tilfellene beskytter jordas magnetfelt det, og avleder disse strømningene fra planeten.
En magnetisk skjerm skifter polene omtrent en gang hvert 250.000 år. Den magnetiske nordpolen inntar stedet for nord, og omvendt. Forskere har ikke en klar forklaring på hvorfor dette skjer.
Forskningshistorie
Bekjentskap til mennesker med de fantastiske egenskapene til jordmagnetisme skjedde i begynnelsen av sivilisasjonen. Allerede i antikken var menneskeheten kjent for magnetisk jernmalm - magnetitt. Hvem og når avslørt at naturmagneter er like orientert i rommet med hensyn til de geografiske polene på planeten er ukjent. I følge en versjon var kineserne kjent med dette fenomenet allerede i 1100, men de begynte å bruke det i praksis bare to århundrer senere. I Vest-Europa begynte det magnetiske kompasset å bli brukt i navigasjonen i 1187.
Struktur og egenskaper
Jordens magnetfelt kan deles inn i:
- hovedmagnetfeltet (95%), hvis kilder er i den ytre, som leder elektrisk strømkjerne på planeten;
- et anomalt magnetfelt (4%) skapt av bergarter i det øvre sjiktet av jorden med god magnetisk følsomhet (en av de kraftigste er Kursk magnetiske anomali);
- eksternt magnetfelt (også kalt vekslende, 1%) assosiert med sol-terrestriske interaksjoner.
Vanlige geomagnetiske variasjoner
Endringer i det geomagnetiske feltet i tid under påvirkning av både indre og eksterne (med hensyn til planetens overflate) kalles magnetiske variasjoner. De er preget av et avvik fra GP-komponentene fra gjennomsnittsverdien på observasjonsstedet. Magnetiske variasjoner har en kontinuerlig justering i tid, og ofte er slike endringer periodiske.
Regelmessige variasjoner som gjentas daglig er endringer i magnetfeltet knyttet til sol- og månedagens endringer i intensiteten til fastlegen. Variasjoner når et maksimum på dagtid og under månekonfrontasjonen.
Uregelmessige geomagnetiske variasjoner
Disse endringene oppstår som et resultat av påvirkning fra solvinden på jordas magnetosfære, endringer i selve magnetosfæren og dens interaksjon med den ioniserte øvre atmosfæren.
- Tjuesju dagers variasjoner eksisterer som et mønster for gjenvekst av magnetisk forstyrrelse hver 27. dag, tilsvarer rotasjonsperioden til det viktigste himmellegemet i forhold til jordobservatøren. Denne trenden skyldes eksistensen av aktive langlivede regioner på vår opprinnelige stjerne, observert over flere av dens revolusjoner. Det manifesterer seg i form av en 27-dagers repeterbarhet av geomagnetiske forstyrrelser og magnetiske stormer.
- Elleve års variasjoner er assosiert med periodisiteten til solens flekkdannende aktivitet. Det ble avslørt at i løpet av årene med den største konsentrasjonen av mørke områder på solskiven, når magnetisk aktivitet også sitt maksimale, men veksten av geomagnetisk aktivitet henger etter den gjennomsnittlige solveksten i gjennomsnitt i ett år.
- Sesongvariasjoner har to maksimumsnivåer og to minimumsnivåer som tilsvarer periodene for jevndøgnene og solstittiden.
- Århundrer gamle, i motsetning til det ovennevnte, av ekstern opprinnelse, dannes som et resultat av bevegelse av materie og bølgeprosesser i planetens flytende ledende kjerne og er den viktigste kilden til informasjon om den elektriske ledningsevnen til den nedre mantelen og kjernen, om de fysiske prosessene som fører til konveksjon av materie, samt om mekanismen Jordgenomagnetisk feltgenerering. Dette er de tregeste variasjonene - med perioder fra flere år til et år.
Magnetfeltets innflytelse på den levende verden
Til tross for at den magnetiske skjermen ikke kan sees, føler innbyggerne på planeten den perfekt. For eksempel bygger trekkfugler ruten sin, med fokus på den. Forskere fremmet flere hypoteser angående dette fenomenet. En av dem antyder at fugler oppfatter det visuelt. I øynene til trekkfugler er det spesielle proteiner (kryptokromer) som er i stand til å endre sin stilling under påvirkning av et geomagnetisk felt. Forfatterne av denne hypotesen er sikre på at kryptokromer kan spille rollen som et kompass. Imidlertid bruker ikke bare fugler, men også skilpadder en magnetisk skjerm som GPS-navigator.
Menneskelig eksponering for magnetskjermen
Påvirkning fra det geomagnetiske feltet på en person er grunnleggende forskjellig fra noe annet, enten det er stråling eller en farlig strøm, siden det påvirker menneskekroppen fullstendig.
Forskere mener at det geomagnetiske feltet opererer i det ultra-lave frekvensområdet, som et resultat av det oppfyller de grunnleggende fysiologiske rytmene: luftveier, hjerte og hjerne. En person føler kanskje ikke noe, men kroppen reagerer fortsatt på det med funksjonelle endringer i nervesystemet, hjerte-kar-systemer og hjerneaktivitet. I mange år har psykiatere sporet forholdet mellom intensitetsutbrudd i det geomagnetiske feltet og forverring av psykiske sykdommer, noe som ofte fører til selvmord.
"Indeksering" av geomagnetisk aktivitet
Forstyrrelser i magnetfeltet assosiert med endringer i magnetosfære-ionosfæresystemet kalles geomagnetisk aktivitet (GA). For å bestemme nivået brukes to indekser - A og K. Det siste viser verdien av GA. Det beregnes på grunnlag av målinger av magnetisk skjerm som blir tatt daglig med tre timers mellomrom, starter kl 00:00 UTC (Koordinert universell tid). De høyeste indeksene for magnetisk forstyrrelse blir sammenlignet med verdiene for det geomagnetiske feltet på en rolig dag for en bestemt vitenskapelig institusjon, mens maksimale verdier fra de observerte avvikene tas i betraktning.
Basert på innhentede data blir indeksen K beregnet. På grunn av det faktum at det er en kvasi-logaritmisk mengde (dvs. at den øker med enhet med en økning i forstyrrelsen med omtrent 2 ganger), kan den ikke beregnes i gjennomsnitt for å få et langsiktig historisk bilde av planetens geomagnetiske felt. For dette er det en indeks A, som er en daglig gjennomsnittsverdi. Det bestemmes ganske enkelt - hver dimensjon av indeksen K konverteres til en tilsvarende indeks. Verdiene av K oppnådd i løpet av dagen er gjennomsnittlig, takket være det det er mulig å oppnå indeksen A, hvis verdi på ordinære dager ikke overskrider terskelen på 100, og i perioden med alvorlige magnetiske stormer kan overstige 200.
Siden forstyrrelsene i det geomagnetiske feltet på forskjellige punkter på planeten ikke er de samme, kan verdiene til indeksen A fra forskjellige vitenskapelige kilder variere markant. For å unngå en slik oppkjøring reduseres indeksene A oppnådd av observatoriene til gjennomsnittet og den globale indeksen A r vises. Det samme med indeksen K p, som er en brøkverdi i området 0-9. Verdien fra 0 til 1 indikerer at det geomagnetiske feltet er normalt, noe som betyr at de optimale forholdene for passering i kortbølgebanene bevares. Selvfølgelig underlagt en ganske intens strøm av solstråling. Et 2-punkts geomagnetisk felt er karakterisert som en moderat magnetisk forstyrrelse, noe som litt vanskeliggjør passasjen av desimeterbølger. Verdier fra 5 til 7 indikerer tilstedeværelsen av geomagnetiske stormer, som alvorlig forstyrrer det nevnte området, og i tilfelle sterk storm (8-9 poeng) er passering av korte bølger umulig.
| En p | Til r | beskrivelse |
| 0 | 0 | stille |
| 2 | 1 | |
| 3 | ||
| 4 | ||
| 7 | 2 | Svakt indignert |
| 15 | 3 | |
| 27 | 4 | opprørt |
| 48 | 5 | Magnetisk storm |
| 80 | 6 | |
| 132 | 7 | Stor magnetisk storm |
| 208 | 8 | |
| 400 | 9 |
Effekten av magnetiske stormer på menneskers helse
Negative effekter av magnetiske stormer påvirker 50-70% av verdens befolkning. Samtidig observeres utbruddet av en stressreaksjon hos noen mennesker 1-2 dager før magnetisk forstyrrelse, når utbrudd i solen blir observert. For andre, på toppen eller litt tid etter overdreven geomagnetisk aktivitet.
Metaavhengige mennesker, så vel som de som lider av kroniske sykdommer, må spore informasjon om det geomagnetiske feltet i en uke, slik at med mulig tilnærming av magnetiske stormer, kan fysisk og emosjonell stress, samt eventuelle handlinger og hendelser som kan føre til stress, utelukkes.
