Magnetosfeer van de Aarde: de gevolgen van zijn verandering. De buitenste schelpen van de Aarde

De magnetosfeer omhult elk lichaam met een magnetisch veld. Het lijkt erop dat de deeltjes met ladingen afwijken van de oorspronkelijke bewegingslijn onder invloed van de interne magnetisme. De ontmoetingsplaats voor zonne-energie en magnetisch veld vormt een plasma dat de magnetosfeer bedekt.

Invloed van de Zon op de Aarde

De zon brengt een grote hoeveelheid energie uit, die voortdurend uitbreidt, "verdampt" buiten. Deze uitbreiding heet de zonnewind.

De zonnewind verspreidt zich in elke richting en vult alle interplanetaire ruimte in. Om deze reden wordt een plasmavorming gevormd in het interstellaire gebied, het zonnewindplasma genoemd.

Het zonneplasma beweegt spiraal, gemiddeld binnen 4 dagen, overwint het interval tussen de zon en de aarde.

De zon geeft energie uit, dankzij welk leven op de Aarde verder gaat. De zon ontplooit echter gevaarlijke straling, vernietigend voor alle levende wezens op onze planeet. Wanneer de Aarde om de Zon beweegt, wordt de straling door het jaar ongelijk verdeeld. Om deze reden veranderen de seizoenen.

Wat beschermt de aarde?

De natuurlijke structuur van de planeet Aarde beschermt het tegen schadelijke zonnestraling. De Aarde is omringd door verschillende schelpen:

• Magnetosfeer, die beschermt tegen straling zonneflux;
• Ionosfeer, het absorberen van röntgen- en ultraviolette straling;
• De ozonlaag, die de resterende hoeveelheden ultraviolette straling tegenhoudt.

Als gevolg daarvan is de biosfeer van de aarde (leefomgeving van levende organismen) volledig beschermd.

De magnetosfeer van de aarde is een beschermende laag, het verste van het midden van de planeet. Het is een belemmering voor het zonnewindplasma. Om deze reden stroomt het plasma van de zon om de Aarde en vormt een holteformatie, waarin het geomagnetische veld verborgen is .

Waarom is er een magnetisch veld?

De oorzaken van aardse magnetisme zijn verborgen in de planeet. Zoals bekend over de structuur van de planeet Aarde bestaat het uit:

• kern;
• mantel;
• De aardkorst.

Rond de planeet zijn er verschillende velden, waaronder zwaartekracht en magnetisch. Zwaartekracht in de eenvoudigste zin is de aantrekkingskracht van de aarde voor alle materiële deeltjes.

Aardmagnetisme bestaat uit fenomenen die zich voordoen bij de grenzen van de kern en de mantel. De planeet zelf is een enorme magneet, een uniform gemagnetiseerde bol.

De reden voor elk magnetisch veld is een elektrische stroom of een ononderbroken magnetisering. Wetenschappers die het probleem van magnetisme van de Aarde behandelen, ontdekken:

• De oorzaken van de magnetische aantrekkingskracht van de Aarde;
• Bepaal de verbindingen tussen aardse magnetisme en zijn bronnen;
• Bepaal de verdeling en de richting van het magnetische veld op de planeet.

Deze studies worden uitgevoerd door middel van magnetische enquêtes, evenals observaties in observatoria - speciale punten in verschillende gebieden van de wereld.

Hoe is de magnetosfeer geregeld?

De uitstraling en opstelling van de magnetosfeer worden geproduceerd:

• Zonnewind;
• Terrestrische magnetisme.

De zonnewind is de output van het plasma, in elke richting uit de zon verspreid. De windsnelheid nabij het aardoppervlak is 300-800 km / s. De zonnewind is gevuld met protonen, elektronen, alfadeeltjes en wordt gekenmerkt door quasineutraliteit. De zonnewind is voorzien van zonne-magnetisme, verplaatst door plasma heel ver.

De magnetosfeer van de aarde is een vrij ingewikkelde holte. Al zijn afdelingen zijn gevuld met plasma processen, waarbij de mechanismen van deeltjesversnelling van groot belang zijn. Vanuit de zonnekant wordt de afstand van het centrum naar de grenzen van de aarde bepaald door de kracht van de zonnewind en kan het bereiken van 60 tot 70 duizend kilometer, die gelijk is aan 10-12 radi van de Aarde Re. Re is gelijk aan 6,371 km.

De grenzen van de magnetosfeer zijn verschillend afhankelijk van de locatie in relatie tot de zon. Een dergelijke grens aan de zonnige kant is gelijk aan de vorm van een schelp. De benaderde afstand is 15 Re. Aan de donkere kant heeft de magnetosfeer de vorm van een cilindrische staart, de straal is 20-25 Re, de lengte is meer dan 200 Re, het einde is onbekend.

In de magnetosfeer zijn er gebieden met high-energy deeltjes, ze worden "stralingsbanden" genoemd. De magnetosfeer kan verschillende oscillaties initiëren en is zelf een bron van stralingsstraling, waarvan sommige door de aarde kunnen doordringen.

Plasma zakt in de magnetosfeer van de aarde door middel van intervallen tussen magnetopause eigenschappen - polaire cusps, en ook als gevolg van hydromagnetische verschijnselen en instabiliteit.

De activiteit van het magnetische veld

De magnetosfeer van de aarde beïnvloedt geomagnetische activiteit, geomagnetische stormen en substorms.

Het beschermt het leven op aarde. Zonder haar zou het leven stoppen. Volgens wetenschappers zijn de oceanen van Mars en zijn atmosfeer in de ruimte gegaan door de onbedekte invloed van de zonnewind. Evenzo werden de wateren van Venus door de zonnestroom in de ruimte geblazen.

De magnetosfeer is ook te vinden in Jupiter, Uranus, Saturnus en Neptunus. Bij Mars en Mercurius zijn de magnetische schelpen onbelangrijk. Venus heeft het helemaal niet, de zonnewind beheert de ionosfeer om te gaan.

Veldkenmerken

De belangrijkste eigenschap van een magnetisch veld is spanning. Magnetische spanning is een vectorhoeveelheid. Het magnetische veld van de planeet wordt weergegeven met behulp van krachtlijnen, de raakvlakken voor hen tonen de richting van de spanningsvector.

De intensiteit van het magnetische veld vandaag is 0,5 Oersted of 0,1 A / m. Wetenschappers stellen in het verleden schommelingen in omvang toe. Maar het geomagnetische veld is niet veranderd voor de laatste 2-3,5 miljard jaar.

Punten op Aarde, waar de spanning verticaal gericht is, worden magnetische polen genoemd. Er zijn twee van hen op aarde:

• North;
• South.

Een rechte lijn loopt door beide polen - de magnetische as. Een cirkel die loodrecht op de as ligt, is de magnetische equator. De veldsterkte in de evenaar is horizontaal.

Magnetische polen

De magnetische polen komen niet overeen met de gebruikelijke geografische polen. Geografische polen worden langs de geografische as geplaatst waarlangs de planeet roteert. Als de Aarde om de Zon beweegt, blijft de richting van de as van de aarde.

De kompasnaald wijst op de magnetische noordpool. Magnetische observatoria meet de fluctuaties van het magnetische veld gedurende de dag, sommige van deze worden elke seconden verloofd.

Van de noordpool naar het zuiden zijn er magnetische meridianen. De hoek tussen de magnetische en geografische meridianen heet magnetische declinatie. Elk punt op aarde heeft zijn eigen hoekhoek.

Bij de evenaar wordt de magneetpijl horizontaal geplaatst. Bij het verplaatsen naar het noorden, rijdt het bovenste punt van de pijl naar beneden. De hoek tussen de pijl en het horizontale oppervlak is de magnetische helling. Op het gebied van polen is de neiging de grootste en is het 90 graden.

Het magneetveld verplaatsen

Met de verloop van de tijd verandert de ordening van de magnetische polen.

Aanvankelijk werd de magnetische pool geopend in 1831, en toen was het honderden kilometers van zijn huidige locatie gevestigd. De geschatte afstand afgelopen in een jaar bedraagt 15 km.

In de afgelopen jaren is de snelheid van de beweging van magnetische polen toegenomen. De Noordpool beweegt met een snelheid van 40 km per jaar.

Permutatie van magnetische velden

Het proces van het veranderen van polariteiten op aarde wordt inversie genoemd. Wetenschappers weten in ieder geval ongeveer 100 gevallen, toen het geomagnetische veld zijn polariteit veranderde.

Er wordt aangenomen dat de inversie elke 11-12 duizend jaar optreedt. Andere versies worden 13, 500 en zelfs 780 duizend jaar genoemd. Misschien heeft de inversie geen duidelijke periodiciteit. Wetenschappers geloven dat onder de vorige inversies het leven op aarde voortgezet is.

Mensen stellen zichzelf de vraag: 'Wanneer wachten we op de volgende polaire verandering?'

De pole shift fase komt voor in de vorige eeuw. De zuidpool bevindt zich nu in de Indische Oceaan, terwijl de noordelijke pool over de Arctische Oceaan naar Siberië beweegt. Het magnetische veld nabij de polen is verzwakt. De spanning neemt af.

Waarschijnlijk zal het leven op Aarde met de volgende inversie doorgaan. De enige vraag is, welke prijs. Als de inversie plaatsvindt bij het uitsterven van de magnetosfeer op aarde voor een korte tijd, kan het zeer gevaarlijk zijn voor de mensheid. Een onbeschermde planeet is blootgesteld aan de negatieve effecten van kosmische stralen. Bovendien kan een vermindering van de ozonlaag ook een ernstig gevaar zijn.

De verandering van polen aan de zon, die in 2001 plaatsvond, leidde niet tot de ontkoppeling van zijn magnetische laag. Zal er zo'n scenario op aarde zijn, wetenschappers zijn niet bekend.

Perturbatie van de magnetosfeer van de aarde: effecten op de mens

Bij de eerste benadering bereikt het zonne-plasma niet de magnetosfeer. Maar onder bepaalde omstandigheden wordt de permeabiliteit van het plasma verstoord en is de magnetische shell beschadigd. Het zonneplasma en zijn energie penetreren in de magnetosfeer. Met betrekking tot het aankomingspercentage van energiestromen zijn er drie opties voor de respons van de magnetosfeer:

1. Een kalme toestand van de magnetosfeer-de shell verandert niet van zijn toestand, omdat de snelheid van de overdracht van energie te klein of gelijk is aan de hoeveelheid verspreide energie in de magnetische bol.
2. Magnetische substroom. De toestand die optreedt wanneer de snelheid van inkomende energie hoger is dan de snelheid van stationaire dissipatie, en wat energie uit de magnetosfeer ontvluchtt via een kanaal genaamd een substorm. Het proces bestaat uit het vrijgeven van een deel van de magnetosferische energie. De helderste uitvoeringsvorm ervan is de polaire gloed. Emissies van overmatige energie kunnen optreden met een frequentie van 3 uur in de polaire gebieden van beide hemisferen.
3. Magnetisch Storm is het proces van de sterkste opwinding van het veld door de hoge snelheid van energie die van buiten komt. Het magnetische veld ondergaat ook veranderingen onderaan, in het gebied van de evenaar.

Het magnetische veld van de Aarde tijdens de substorm verandert lokaal en tijdens de stormen zijn de veranderingen globaal. In ieder geval zijn deze veranderingen niet meer dan een paar procent, wat veel minder is dan de mensgemaakte velden.

Geneeskunde is van oordeel dat magnetische stormen de gezondheid van de mens nadelig beïnvloeden. Gedurende deze periode wordt het aantal patiënten die lijden aan cardiovasculaire pathologieën, depressie en andere neuropsychische aandoeningen toegenomen.

Groot is de rol van de aarde's magnetosfeer in alle geografische processen op de planeet. Deze beschermende shell beschermt onze planeet tegen veel ongunstige processen en beïnvloedt de weersomstandigheden. Onder invloed van veranderingen in de magnetosfeer verandert het klimaat, de levensvormen van dieren en planten en veel meer verandering op de Aarde.