Geomagnetinis laukas: tyrimo ypatumai, struktūra, charakteristikos ir istorija

Geomagnetinio lauko (SOE) generuoja šaltiniai,esančios Žemės viduje, taip pat magnetosferoje ir jonosferoje. Jis saugo planetą ir jos gyvybę nuo žalingo kosminės spinduliuotės poveikio. Jo buvimas buvo žiūrėti visiems, kurie vyks kompasą ir pamačiau vieną galą rodyklių kiekis į pietus, o kitas - į šiaurę. Dėl magnetosphere buvo puikių atradimų fizikos, ir iki šiol jos buvimo naudojama jūrų, povandeninis laivas, aviacijos ir kosmoso navigaciją.

Bendrosios charakteristikos

Mūsų planeta yra didžiulis magnetas. Jo šiaurinis polas yra "viršutinėje" Žemės dalyje, ne toli nuo geografinio poliaus, o pietinis polas yra šalia atitinkamo geografinio poliaus. Iš šių taškų daugybė tūkstančių kilometrų į erdvę išplečiamos magnetinės linijos, kurios sudaro tinkamą magnetosferą.

Pakanka magnetinių ir geografinių poliųyra pašalinami vienas nuo kito. Jei mes užfiksuosime aiškią liniją tarp magnetinių polių, mes galiausiai galime gauti magnetinę ašį su 11,3 ° kampu į sukimosi ašį. Ši vertė nėra pastovi, tačiau viskas dėl to, kad magnetiniai poliai juda santykinai su planetos paviršiumi, kasmet keičiasi jų vieta.

Geomagnetinio lauko pobūdis

Magnetinis ekranas generuojamas elektrasrovės (judančios sąnaudos), kurios gimė išorinėje skystoje šerdyje, esančios viduje Žemės labai giliai. Tai yra tekantis metalas ir juda. Šis procesas vadinamas konvekcija. Judančio branduolio medžiaga formuoja srovę ir, kaip pasekmę, magnetinius laukus.

Magnetinis skydas patikimai apsaugo Žemę nuokosminė spinduliuotė. Jo pagrindinis šaltinis yra saulės vėjas - jonizuotų dalelių judėjimas iš saulės korona. Magnetosphere nukreipia nuolatinį srautą, nukreipiant ją aplink Žemę, todėl sunku spinduliuotė daro neigiamą poveikį visiems gyvenimo mėlynos planetos.

Jei Žemėje nebuvo geomagnetinio lauko, tadaSaulės vėjas jos atimtų atmosferą. Pagal vieną iš hipotezių tai įvyko Marsas. Saulės vėjas jokiu būdu nėra vienintelė grėsmė, nes saulė taip pat išleidžia didelį kiekį medžiagų ir energijos koronų išleidimo forma, kartu su stipriu radioaktyviųjų dalelių srautu. Tačiau net ir šiais atvejais Žemės magnetinis laukas apsaugo jį, nukreipdamas šias sroves iš planetos.

Magnetinis ekranas savo polius keičia maždaug kartą per 250 000 metų. Šiaurinis magnetinis polas taps vietoj šiaurinio ir atvirkščiai. Mokslininkai neturi aiškios priežasties paaiškinti, kodėl taip nutinka.

Tyrimų istorija

Žmonių su nuostabiais savybėmis pažinimasŽemiškasis magnetizmas įvyko civilizacijos aušroje. Jau senovėje žmonija žinojo apie magnetinį akmenį - magnetą. Tačiau kas ir kada atskleidė, kad natūralūs magnetai yra vienodai orientuoti į erdvę, atsižvelgiant į planetos geografinius polius, nežinoma. Pagal vieną versiją, kinai buvo susipažinę su šiuo reiškiniu dar 1100 m., Tačiau praėjus vos du šimtmečius jis buvo naudojamas praktikoje. Vakarų Europoje magnetinis kompasas pradėjo naudotis navigacine sistema 1187 m.

Struktūra ir savybės

Žemės magnetinį lauką galima suskirstyti į:

• pagrindinis magnetinis laukas (95%), kurio šaltiniai yra išorinėje planetos šerdyje, kuris atlieka elektros srovę;
• anomalusis magnetinis laukas (4%), sukurtas akmenimis viršutiniame Žemės sluoksnyje su gera magnetine jautrumu (viena iš galingiausių - Kursko magnetinė anomalija);
• išorinis magnetinis laukas (taip pat vadinamas kintamasis, 1%), susijęs su saulės ir antžeminės sąveikos.

Reguliarūs geomagnetiniai variacijos

Geomagnetinio lauko pokyčiai pagal laikątiek vidaus, tiek išorės (palyginus su planetos paviršiumi) įtaka yra vadinama magnetine variacija. Joms būdingas GP vidurkio nuokrypis nuo vidutinės vertės stebėjimo vietoje. Magnetiniai svyravimai yra nuolat pertvarkomi laiku, ir dažnai tokie pokyčiai yra periodiški.

Reguliarūs svyravimai, kartojami kasdien, -tai magnetinio lauko pokyčiai, susiję su saulės ir mėnulio dienos intensyvumo pokyčiais. Variacijos pasiekia didžiausią kiekį dienos metu ir mėnulio konfrontacijoje.

Nereguliarūs geomagnetiniai pokyčiai

Šie pokyčiai atsiranda dėl saulės vėjo įtakos žemės magnetosferai, pokyčiams pačioje magnetosferoje ir jos sąveikai su jonizuota viršutine atmosfera.

• Yra dvidešimt septynių dienų variantųreguliarus pakartotinis magnetinių trikdžių augimas kas 27 dienas, atitinkantis pagrindinio dangaus kūno rotacijos laikotarpį, palyginti su antžeminiu stebėtoju. Ši tendencija yra dėl to, kad mūsų vietinėje žvaigždėje yra aktyvių ilgai gyvenančių vietovių, pastebėtų kelis posūkius. Tai pasireiškia 27 dienų geomagnetinių trikdžių ir magnetinių audrų pasikartojimu.
• Su juo susijusios vienuolikos metų variacijossaulės aktyvumo periodiškumas. Aišku, kad didžiausio tamsių regionų kaupimosi Saulės diske metu magnetinė veikla taip pat pasiekia maksimumą, tačiau geomagnetinio aktyvumo augimas atsilieka nuo Saulės lauko augimo vidutiniškai - per metus.
• Sezoniniai svyravimai turi dvi maksimalias ir dvi minimalias sumas, atitinkančias lygiaverčių periodus ir saulėgrįžos laiką.
• Sekuliarų, priešingai nei nurodyta pirmiau, -išorinės kilmės sukonstruotos iš dalelių ir procesų skysto elektrai laidžios šerdies planetos banga pasiūlymą ir yra pagrindinis informacijos šaltinis dėl elektrinio laidumo apatinės mantijos ir šerdies fizinių procesų, kurie veda į medžiagų konvekcijos, taip pat iš kartos geomagnetinio srityje mechanizmas. Tai lėčiausias variantas - su laikotarpiais, pradedant nuo kelių metų iki vienerių metų.

Magnetinio lauko įtaka gyvam pasauliui

Nepaisant to, kad magnetinio skydo negalimapamatyti, planetos gyventojai tai puikiai jaučia. Pavyzdžiui, migruojantys paukščiai kuria savo maršrutą, daugiausia dėmesio skiriant tai. Mokslininkai pateikė keletą hipotezių apie šį reiškinį. Vienas iš jų rodo, kad paukščiai jį vizualiai suvokia. Migruojančių paukščių akyse yra specialūs baltymai (kriptochromai), kurie gali pakeisti savo padėtį geomagnetinio lauko įtakos. Šios hipotezės autoriai tiki, kad cryptochromai gali veikti kaip kompasas. Tačiau ne tik paukščiai, bet ir jūrų vėžliai naudoja magnetinį ekraną kaip GPS navigatorių.

Magnetinio skydo poveikis asmeniui

Geomagnetinio lauko įtaka asmeniui iš esmės skiriasi nuo bet kurios kitos, būtent radiacijos ar pavojingos srovės, nes ji visiškai paveikia žmogaus kūną.

Mokslininkai mano, kad geomagnetinis laukas veikiaUltra-žemo dažnio diapazonas, todėl laikantis esminių fiziologinių ritmų: kvėpavimo, širdies ir smegenų. Asmuo negali jaustis nieko, bet kūnas, o dar reaguoja į jį funkcinius pokyčius nervų, širdies ir kraujagyslių sistemai ir smegenų veiklai. Psichiatrai daugelį metų stebėjimo tarp eilių intensyvumo geomagnetinio lauko ir psichikos ligų pasunkėjimas santykius, dažnai lemia savižudybę.

Geometrinio aktyvumo indeksavimas

Susijungimai su magnetiniu laukumagnetosferos-jonosferos srovės sistemos pokyčiai vadinami geomagnetiniu aktyvumu (GA). Norint nustatyti jo lygį, naudojami du indeksai - A ir K. Pastarasis rodo GA vertę. Jis apskaičiuojamas pagal magnetinio ekrano matavimus, kurie atliekami kasdien su trijų valandų intervalu, pradedant nuo 00:00 UTC (Universal Coordinated Time). Didžiausios magnetinio trikdymo vertės lyginamos su ramios dienos geomagnetinio lauko vertes tam tikrai mokslinei įstaigai, tuo pačiu atsižvelgiama į didžiausias reikšmes iš pastebėtų nukrypimų.

Remiantis gautais duomenimis apskaičiuojamas indeksas K. Atsižvelgiant į tai, kad jis yra quasilogarithmic vertė (t.y. padidintas didinant sutrikimams maždaug 2 kartus), jis negali būti vidutiniškai gauti ilgalaikį istorinį modelį geomagnetinio lauko planetoje. Šiuo atveju yra indeksas A, atspindintis dienos vidurkį. Tai yra gana paprasta - kiekvienas indekso K matmuo yra transformuojamas į lygiavertį indeksą. K verčių, gautų per dieną, vidutiniškai, kad būtų galima gauti A indeksą, kurio vertė nuo paprastų dienų neviršija 100 ribą, o kartais sunkių magnetinių audrų, gali būti perkelta 200.

Kadangi geomagnetinio lauko pasipiktinimas yra skirtingasplanetos taškai pasireiškia nevienodai, tada indekso reikšmės A iš skirtingų mokslo šaltinių gali labai skirtis. Siekiant išvengti tokio susidūrimo, observatorijų gaunami indeksai A yra susiaurinti iki vidutinio ir bendro indekso A_p. Tas pats pasakytina ir indeksui K_p, kuris yra trupmeninė vertėintervalas 0-9. Jo vertė yra tarp 0 ir 1 rodo, kad geomagnetinio lauko yra normalu, todėl išsaugoti geriausias sąlygas artimųjų nuo trumpųjų juostose. Žinoma, jei pakankamai intensyvus saulės spinduliavimo srautas. Geomagnetinio lauko po 2 kiekis yra apibūdinamas kaip vidutinio magnetinio trikdžių, kuri yra šiek tiek apsunkina UHF praėjimą. Vertybės tarp 5 ir 7 nurodyti geomagnetinių audrų, kad sukelti rimtų trukdžių minėta asortimentą buvimą, o audra (8-9 taškai) neįmanoma praeiti trumpą bangos.

Geomagnetinio lauko aktyvumas taškuose

Ap	Ikip	Aprašymas
0	0	Ramus
2	1
3
4
7	2	Šiek tiek sutrikdyta
15	3
27	4	Pasipiktinęs
48	5	Magnetinė audra
80	6
132	7	Didelė magnetinė audra
208	8
400	9

Magnetinių audrų poveikis žmonių sveikatai

Neigiamas magnetinių audrų poveikisĮtakoja 50-70 proc. Pasaulio gyventojų. Tuo pačiu metu pastebima kai kurių žmonių streso reakcijos pradžia 1-2 dienas prieš magnetinį sutrikimą, kai mirksi saulė. Kiti - piko metu ar šiek tiek laiko po pernelyg didelio geomagnetinio aktyvumo.

Į meta priklausomus žmones, taip pat tiems, kurie kenčialėtinės ligos, jums reikia sekti informaciją apie geomagnetinio lauko per savaitę, su kuo požiūrio į magnetinių audrų pašalinti fizinę ir emocinę įtampą, taip pat visus veiksmus ir įvykius, kurie gali sukelti stresą.

Magnetinio lauko trūkumo sindromas

Geomagnetinio lauko silpninimas patalpose(hypogeomagnetic field) atsirado dėl įvairių struktūrų, sienų medžiagų, taip pat įmagnetintų struktūrų struktūrinių bruožų. Kai kambaryje su susilpnėjusia GP yra sutrikusi kraujotaka, deguonies ir maistinių medžiagų yra tiekiamos į audinius ir organus. Magnetinio ekrano silpnėjimas taip pat veikia nervų, širdies ir kraujagyslių, endokrininių, kvėpavimo, kaulų ir raumenų sistemas.

Japonijos gydytojas Nakagawa "vadino" šį reiškinį "žmogaus magnetinio lauko trūkumo sindromu". Dėl savo svarbos ši koncepcija gali visiškai konkuruoti su vitaminų ir mineralų deficitu.

Pagrindiniai simptomai, rodantys šio sindromo buvimą:

• padidėjęs nuovargis;
• sumažėjo efektyvumas;
• nemiga;
• galvos skausmas ir sąnarių skausmas;
• hipo- ir hipertenzija;
• sutrikimai virškinimo sistemoje;
• sutrikimai širdies ir kraujagyslių sistemoje.
</ ul </ p>