Zemljino magnetsko polje je nastalo otprilike. Vrijednost Zemljinog magnetnog polja

Prema modernim idejama, formiran je prije otprilike 4,5 milijardi godina i od tog trenutka je naša planeta okružena magnetnim poljem. Sve na Zemlji, uključujući ljude, životinje i biljke, je pogođeno njime.

Magnetno polje se proteže do visine od oko 100.000 km (slika 1). On odbija ili hvata čestice solarnog vjetra koje su štetne za sve žive organizme. Ove nabijene čestice formiraju Zemljin radijacijski pojas, a čitava oblast svemirskog prostora u kojoj se nalaze se naziva magnetosfera(Sl. 2). Na strani Zemlje obasjane Suncem, magnetosfera je ograničena sferičnom površinom poluprečnika približno 10-15 Zemljinih radijusa, a na suprotnoj strani je kao rep komete produžena na udaljenosti do nekoliko hiljada Zemljini radijusi, koji formiraju geomagnetski rep. Magnetosfera je odvojena od međuplanetarnog polja prelaznim područjem.

Zemljini magnetni polovi

Osa Zemljinog magneta je nagnuta u odnosu na Zemljinu os rotacije za 12°. Nalazi se oko 400 km od centra Zemlje. Tačke u kojima ova osa seče površinu planete su magnetni polovi. Zemljini magnetski polovi se ne poklapaju sa pravim geografskim polovima. Trenutno su koordinate magnetnih polova sljedeće: sjever - 77° sjeverne geografske širine. i 102°W; južni - (65° S i 139° E).

Rice. 1. Struktura Zemljinog magnetnog polja

Rice. 2. Struktura magnetosfere

Zovu se linije sile koje idu od jednog do drugog magnetnog pola magnetni meridijani. Između magnetskog i geografskog meridijana formira se ugao tzv magnetna deklinacija. Svako mjesto na Zemlji ima svoj ugao deklinacije. U Moskovskoj oblasti ugao deklinacije je 7° na istok, au Jakutsku oko 17° na zapad. To znači da sjeverni kraj igle kompasa u Moskvi odstupa za T udesno od geografskog meridijana koji prolazi kroz Moskvu, au Jakutsku - za 17° lijevo od odgovarajućeg meridijana.

Slobodno viseća magnetna igla nalazi se vodoravno samo na liniji magnetskog ekvatora, koja se ne poklapa s geografskom. Ako se krećete sjeverno od magnetskog ekvatora, sjeverni kraj igle će se postepeno spuštati. Ugao koji formiraju magnetska igla i horizontalna ravan naziva se magnetni nagib. Na sjevernom i južnom magnetnom polu magnetska inklinacija je najveća. To je jednako 90°. Na sjevernom magnetnom polu slobodno viseća magnetna igla će biti postavljena okomito sa sjevernim krajem prema dolje, a na južnom magnetnom polu će se njen južni kraj spustiti nadolje. Dakle, magnetna igla pokazuje smjer linija magnetnog polja iznad površine zemlje.

Vremenom se menja položaj magnetnih polova u odnosu na površinu zemlje.

Magnetski pol otkrio je istraživač James C. Ross 1831. godine, stotinama kilometara od njegove trenutne lokacije. U prosjeku se pomjeri 15 km u jednoj godini. Poslednjih godina brzina kretanja magnetnih polova naglo je porasla. Na primjer, Sjeverni magnetni pol trenutno se kreće brzinom od oko 40 km godišnje.

Preokret Zemljinih magnetnih polova se naziva inverzija magnetnog polja.

Tokom geološke istorije naše planete, Zemljino magnetno polje je promenilo svoj polaritet više od 100 puta.

Magnetno polje karakteriše intenzitet. Na nekim mjestima na Zemlji, linije magnetnog polja odstupaju od normalnog polja, stvarajući anomalije. Na primjer, u području Kurske magnetske anomalije (KMA), jačina polja je četiri puta veća od normalne.

Postoje dnevne varijacije u Zemljinom magnetnom polju. Razlog za ove promjene magnetnog polja Zemlje su električne struje koje teku u atmosferi na velikim visinama. Oni su uzrokovani sunčevim zračenjem. Pod uticajem sunčevog vetra, Zemljino magnetno polje se iskrivljuje i dobija „trag“ u pravcu od Sunca, koji se proteže stotinama hiljada kilometara. Glavni uzrok solarnog vjetra, kao što već znamo, je ogromna izbacivanja materije iz solarne korone. Kako se kreću prema Zemlji, pretvaraju se u magnetne oblake i dovode do jakih, ponekad ekstremnih poremećaja na Zemlji. Posebno jaki poremećaji Zemljinog magnetnog polja - magnetne oluje. Neke magnetne oluje počinju iznenada i gotovo istovremeno na cijeloj Zemlji, dok se druge razvijaju postepeno. Mogu trajati nekoliko sati ili čak dana. Magnetne oluje se često javljaju 1-2 dana nakon sunčeve baklje zbog prolaska Zemlje kroz mlaz čestica koje je izbacilo Sunce. Na osnovu vremena kašnjenja, brzina takvog korpuskularnog toka se procjenjuje na nekoliko miliona km/h.

Tokom jakih magnetnih oluja, normalan rad telegrafa, telefona i radija je poremećen.

Magnetne oluje se često primećuju na geografskoj širini 66-67° (u zoni aurore) i javljaju se istovremeno sa aurorama.

Struktura Zemljinog magnetnog polja varira u zavisnosti od geografske širine područja. Permeabilnost magnetnog polja se povećava prema polovima. Preko polarnih područja, linije magnetnog polja su manje-više okomite na površinu zemlje i imaju konfiguraciju u obliku lijevka. Preko njih dio sunčevog vjetra sa dnevne strane prodire u magnetosferu, a zatim u gornju atmosferu. Tokom magnetnih oluja, čestice iz repa magnetosfere jure ovamo, dostižući granice gornje atmosfere u visokim geografskim širinama sjeverne i južne hemisfere. Upravo te nabijene čestice uzrokuju aurore ovdje.

Dakle, magnetne oluje i dnevne promjene magnetnog polja objašnjavaju se, kao što smo već saznali, sunčevim zračenjem. Ali koji je glavni razlog koji stvara trajni magnetizam Zemlje? Teoretski, bilo je moguće dokazati da je 99% Zemljinog magnetnog polja uzrokovano izvorima skrivenim unutar planete. Glavno magnetsko polje uzrokuju izvori koji se nalaze u dubinama Zemlje. Oni se mogu grubo podijeliti u dvije grupe. Najveći dio njih vezan je za procese u jezgru Zemlje, gdje se kontinuiranim i pravilnim kretanjem elektroprovodljivih materija stvara sistem električnih struja. Drugi je zbog činjenice da stene zemljine kore, kada su magnetizovane glavnim električnim poljem (poljom jezgra), stvaraju sopstveno magnetno polje koje se zbraja sa magnetnim poljem jezgra.

Pored magnetnog polja oko Zemlje, postoje i druga polja: a) gravitaciona; b) električni; c) termički.

Gravitaciono polje Zemlja se zove gravitaciono polje. Usmjeren je duž viska okomito na površinu geoida. Kada bi Zemlja imala oblik elipsoida okretanja i da su mase u njoj ravnomjerno raspoređene, tada bi imala normalno gravitacijsko polje. Razlika između intenziteta realnog gravitacionog polja i teoretskog je gravitaciona anomalija. Različiti materijalni sastav i gustina stijena uzrokuju ove anomalije. Ali mogući su i drugi razlozi. Oni se mogu objasniti sljedećim procesom - ravnotežom čvrste i relativno lagane zemljine kore na težem gornjem plaštu, gdje se izjednačava pritisak gornjih slojeva. Ove struje uzrokuju tektonske deformacije, pomicanje litosfernih ploča i na taj način stvaraju makroreljef Zemlje. Gravitacija drži atmosferu, hidrosferu, ljude, životinje na Zemlji. Gravitacija se mora uzeti u obzir prilikom proučavanja procesa u geografskom omotaču. Pojam " geotropizam“ su kretanja rasta biljnih organa, koji pod uticajem sile gravitacije uvijek osiguravaju vertikalni smjer rasta primarnog korijena okomito na površinu Zemlje. Biologija gravitacije koristi biljke kao eksperimentalne subjekte.

Ako se ne uzme u obzir gravitacija, nemoguće je izračunati početne podatke za lansiranje raketa i svemirskih letjelica, izvršiti gravimetrijska istraživanja rudnih ležišta i, konačno, nemoguć je dalji razvoj astronomije, fizike i drugih nauka.

Zemljino magnetsko polje je formacija koju stvaraju izvori unutar planete. To je predmet proučavanja u odgovarajućem dijelu geofizike. Zatim, pogledajmo pobliže šta je Zemljino magnetsko polje i kako se formira.

opće informacije

Nedaleko od površine Zemlje, otprilike na udaljenosti od tri njena poluprečnika, linije sile iz magnetnog polja nalaze se duž sistema „dva polarna naboja“. Ovdje postoji područje koje se zove "plazma sfera". Sa udaljavanjem od površine planete, povećava se uticaj protoka jonizovanih čestica iz solarne korone. To dovodi do kompresije magnetosfere sa strane Sunca, a naprotiv, Zemljino magnetsko polje se proteže sa suprotne, sjenovite strane.

Plazma sfera

Smjerno kretanje nabijenih čestica u gornjim slojevima atmosfere (jonosfera) ima primjetan utjecaj na magnetsko polje Zemljine površine. Lokacija potonjeg je stotinu kilometara i više od površine planete. Zemljino magnetsko polje drži plazmasferu. Međutim, njegova struktura snažno ovisi o aktivnosti solarnog vjetra i njegovoj interakciji sa zatvarajućim slojem. A učestalost magnetnih oluja na našoj planeti određena je bakljima na Suncu.

Terminologija

Postoji koncept "magnetne ose Zemlje". Ovo je prava linija koja prolazi kroz odgovarajuće polove planete. "Magnetski ekvator" je veliki krug ravni okomit na ovu osu. Vektor na njemu ima smjer blizak horizontalnom. Prosječna jačina Zemljinog magnetnog polja značajno ovisi o geografskoj lokaciji. To je otprilike jednako 0,5 Oe, odnosno 40 A/m. Na magnetskom ekvatoru ovaj isti indikator iznosi približno 0,34 Oe, a blizu polova blizu 0,66 Oe. U nekim anomalijama planete, na primjer, unutar Kurske anomalije, indikator je povećan i iznosi 2 Oe. linije Zemljine magnetosfere sa složenom strukturom, projektovane na njenu površinu i konvergirane na sopstvenim polovima, nazivaju se „magnetnim meridijanima“.

Priroda pojave. Pretpostavke i nagađanja

Ne tako davno, pretpostavka o povezanosti nastanka Zemljine magnetosfere i toka struje u jezgri od tekućeg metala, koja se nalazi na udaljenosti od četvrtine do trećine polumjera naše planete, dobila je pravo na postojanje. Naučnici takođe imaju pretpostavku o takozvanim "telurskim strujama" koje teku u blizini zemljine kore. Treba reći da vremenom dolazi do transformacije formacije. Zemljino magnetsko polje se promijenilo nekoliko puta u proteklih sto osamdeset godina. To je zabilježeno u okeanskoj kori, a o tome svjedoče studije remanentne magnetizacije. Poređenjem područja s obje strane okeanskih grebena, utvrđuje se vrijeme divergencije ovih područja.

Zemljin magnetski pomak

Položaj ovih dijelova planete nije konstantan. Činjenica njihovog raseljavanja bilježi se još od kraja devetnaestog vijeka. Na južnoj hemisferi, magnetni pol se za to vreme pomerio za 900 km i završio u Indijskom okeanu. Slični procesi se odvijaju i u sjevernom dijelu. Ovdje se pol pomiče prema magnetskoj anomaliji u istočnom Sibiru. Od 1973. do 1994. godine, udaljenost na kojoj se nalazište kretalo ovdje je iznosilo 270 km. Ovi unaprijed izračunati podaci su kasnije potvrđeni mjerenjima. Prema najnovijim podacima, brzina kretanja magnetnog pola sjeverne hemisfere značajno je porasla. Porastao je sa 10 km/godišnje sedamdesetih godina prošlog stoljeća na 60 km/godišnje početkom ovog stoljeća. Istovremeno, jačina Zemljinog magnetnog polja opada neravnomjerno. Dakle, u protekle 22 godine ponegdje je smanjen za 1,7%, a negdje za 10%, mada ima i područja gdje je, naprotiv, povećan. Ubrzanje u pomaku magnetnih polova (za otprilike 3 km godišnje) daje razlog za pretpostavku da njihovo kretanje danas uočeno nije ekskurzija, već još jedna inverzija.

To indirektno potvrđuje povećanje takozvanih “polarnih praznina” na jugu i sjeveru magnetosfere. Jonizirani materijal solarne korone i svemira brzo prodire u rezultirajuće ekspanzije. Kao rezultat toga, sve veća količina energije skuplja se u cirkumpolarnim područjima Zemlje, što je samo po sebi ispunjeno dodatnim zagrijavanjem polarnih ledenih kapa.

Koordinate

U nauci o kosmičkim zracima koriste se koordinate geomagnetnog polja, nazvane po naučniku McIlwainu. On je bio prvi koji je predložio njihovu upotrebu, jer se zasnivaju na modifikovanim verzijama aktivnosti naelektrisanih elemenata u magnetskom polju. Za tačku se koriste dvije koordinate (L, B). Oni karakterišu magnetnu ljusku (McIlwain parametar) i indukciju polja L. Potonji je parametar jednak omjeru prosječne udaljenosti sfere od centra planete do njenog polumjera.

"magnetna inklinacija"

Prije nekoliko hiljada godina, Kinezi su došli do nevjerovatnog otkrića. Otkrili su da se magnetizirani objekti mogu postaviti u određenom smjeru. A sredinom šesnaestog veka, Georg Kartman, nemački naučnik, napravio je još jedno otkriće u ovoj oblasti. Tako se pojavio koncept "magnetne inklinacije". Ovaj naziv se odnosi na ugao odstupanja strelice gore ili dole od horizontalne ravni pod uticajem magnetosfere planete.

Iz istorije istraživanja

U području sjevernog magnetskog ekvatora, koji se razlikuje od geografskog ekvatora, sjeverni kraj se pomiče prema dolje, a u južnom, naprotiv, prema gore. Godine 1600. engleski liječnik William Gilbert prvi je iznio pretpostavke o prisutnosti Zemljinog magnetnog polja, koje uzrokuje određeno ponašanje objekata koji su prethodno bili magnetizirani. U svojoj knjizi opisao je eksperiment s loptom opremljenom željeznom strijelom. Kao rezultat svog istraživanja došao je do zaključka da je Zemlja veliki magnet. Engleski astronom Henry Gellibrant je također vodio eksperimente. Kao rezultat svojih zapažanja, došao je do zaključka da je magnetsko polje Zemlje podložno sporim promjenama.

José de Acosta opisao je mogućnost korištenja kompasa. Ustanovio je i razliku između magnetskog i sjevernog pola, a u njegovoj čuvenoj Istoriji (1590.) je potkrijepljena teorija linija bez magnetskog otklona. Kristofor Kolumbo je također dao značajan doprinos proučavanju problematike koja se razmatra. Bio je odgovoran za otkriće varijabilnosti magnetne deklinacije. Transformacije se vrše ovisno o promjenama geografskih koordinata. Magnetna deklinacija je ugao odstupanja igle od pravca sjever-jug. U vezi s otkrićem Kolumba, istraživanja su se intenzivirala. Informacije o tome šta je Zemljino magnetsko polje bile su izuzetno neophodne za navigatore. M.V. Lomonosov je takođe radio na ovom problemu. Za proučavanje zemaljskog magnetizma, preporučio je izvođenje sistematskih posmatranja pomoću stalnih tačaka (slično opservatorijama). Takođe je bilo veoma važno, prema Lomonosovu, to učiniti na moru. Ova ideja velikog naučnika ostvarena je u Rusiji šezdeset godina kasnije. Otkriće magnetnog pola na kanadskom arhipelagu pripada polarnom istraživaču Englezu Džonu Rosu (1831). A 1841. otkrio je još jedan pol planete, ali na Antarktiku. Hipotezu o porijeklu Zemljinog magnetnog polja iznio je Carl Gauss. Ubrzo je dokazao da se najvećim dijelom napaja iz izvora unutar planete, ali razlog za njegova manja odstupanja je u vanjskom okruženju.

Struktura i karakteristike Zemljinog magnetnog polja

Na maloj udaljenosti od Zemljine površine, oko tri njena poluprečnika, linije magnetnog polja imaju raspored poput dipola. Ovo područje se zove plazmasfera Zemlja.

Kako se udaljavate od Zemljine površine, utjecaj sunčevog vjetra se povećava: sa strane Sunca, geomagnetno polje je komprimirano, a sa suprotne, noćne strane, ono se proteže u dugačak „rep“.

Plazmosfera

Struje u jonosferi imaju primjetan uticaj na magnetsko polje na površini Zemlje. Ovo je područje gornjeg sloja atmosfere, koje se proteže na visinama od oko 100 km i više. Sadrži veliki broj jona. Plazmu drži Zemljino magnetsko polje, ali njeno stanje je određeno interakcijom Zemljinog magnetnog polja sa solarnim vjetrom, što objašnjava vezu između magnetskih oluja na Zemlji i solarnih baklji.

Opcije polja

Tačke na Zemlji u kojima jačina magnetnog polja ima vertikalni smjer nazivaju se magnetni polovi. Na Zemlji postoje dvije takve tačke: sjeverni magnetni pol i južni magnetni pol.

Prava linija koja prolazi kroz magnetne polove naziva se Zemljina magnetna osa. Veliki krug u ravni koja je okomita na magnetnu osu naziva se magnetni ekvator. Vektor magnetskog polja u tačkama magnetnog ekvatora ima približno horizontalni pravac.

Zemljino magnetsko polje karakteriziraju poremećaji koji se nazivaju geomagnetne pulsacije zbog pobuđivanja hidromagnetnih valova u Zemljinoj magnetosferi; Frekvencijski opseg talasa se proteže od miliherca do jednog kiloherca.

Magnetski meridijan

Magnetski meridijani su projekcije Zemljinih linija magnetnog polja na njenu površinu; složene krive koje konvergiraju na sjevernom i južnom magnetnom polu Zemlje.

Hipoteze o prirodi Zemljinog magnetnog polja

Nedavno je razvijena hipoteza koja povezuje pojavu Zemljinog magnetnog polja sa protokom struja u jezgru od tečnog metala. Procjenjuje se da se zona u kojoj djeluje mehanizam “magnetnog dinamo” nalazi na udaljenosti od 0,25-0,3 Zemljinih radijusa. Sličan mehanizam stvaranja polja može se odvijati i na drugim planetama, posebno u jezgrima Jupitera i Saturna (prema nekim pretpostavkama, koji se sastoje od tekućeg metalnog vodonika).

Promjene u magnetskom polju Zemlje

To potvrđuje i trenutni porast ugla otvaranja kvržica (polarnih praznina u magnetosferi na sjeveru i jugu), koji je do sredine 1990-ih dostigao 45°. Radijacijski materijal iz Sunčevog vjetra, međuplanetarnog prostora i kosmičkih zraka navalio je u proširene praznine, uslijed čega više materije i energije ulazi u polarne regije, što može dovesti do dodatnog zagrijavanja polarnih kapa.

Geomagnetske koordinate (McIlwain koordinate)

Fizika kosmičkih zraka naširoko koristi specifične koordinate u geomagnetskom polju, nazvane po naučniku Carlu McIlwainu ( Carl McIlwain), koji je prvi predložio njihovu upotrebu, budući da se zasnivaju na invarijantama kretanja čestica u magnetskom polju. Tačku u dipolnom polju karakteriziraju dvije koordinate (L, B), gdje je L takozvana magnetna ljuska, ili McIlwain parametar. L-ljuska, L-vrijednost, McIlwain L-parametar ), B - indukcija magnetnog polja (obično u G). Za parametar magnetne ljuske obično se uzima vrijednost L, jednaka omjeru prosječne udaljenosti stvarne magnetne ljuske od centra Zemlje u ravni geomagnetnog ekvatora i radijusa Zemlje. .

Istorija istraživanja

Sposobnost magnetiziranih objekata da se lociraju u određenom smjeru bila je poznata Kinezima prije nekoliko hiljada godina.

Godine 1544. njemački naučnik Georg Hartmann otkrio je magnetsku inklinaciju. Magnetni nagib je ugao za koji igla, pod uticajem Zemljinog magnetnog polja, odstupa od horizontalne ravni prema dole ili gore. Na hemisferi sjeverno od magnetskog ekvatora (koja se ne poklapa sa geografskim ekvatorom), sjeverni kraj strelice odstupa prema dolje, na južnom - obrnuto. Na samom magnetnom ekvatoru, linije magnetnog polja su paralelne sa Zemljinom površinom.

Prvu pretpostavku o prisutnosti Zemljinog magnetnog polja, koje uzrokuje takvo ponašanje magnetiziranih objekata, iznio je engleski liječnik i prirodni filozof William Gilbert. William Gilbert) 1600. godine u svojoj knjizi "O magnetu" ("De Magnete"), u kojoj je opisao eksperiment s kuglom magnetne rude i malom željeznom strijelom. Gilbert je došao do zaključka da je Zemlja veliki magnet. Zapažanja engleskog astronoma Henryja Gellibranda. Henry Gellibrand) pokazalo je da geomagnetno polje nije konstantno, već se sporo mijenja.

Ugao za koji magnetna igla odstupa od pravca sjever-jug naziva se magnetna deklinacija. Kristofor Kolumbo je otkrio da magnetna deklinacija ne ostaje konstantna, već se mijenja s promjenama geografskih koordinata. Kolumbovo otkriće dalo je poticaj novom proučavanju Zemljinog magnetnog polja: informacije o njemu bile su potrebne pomorcima. Godine 1759. ruski naučnik M.V. Lomonosov je u svom izvještaju „Razgovor o velikoj preciznosti morskog puta“ dao vrijedne savjete za povećanje tačnosti očitavanja kompasa. Za proučavanje zemaljskog magnetizma, M.V. Lomonosov je preporučio organizovanje mreže stalnih tačaka (opservatorija) u kojima bi se vršila sistematska magnetska posmatranja; Takva promatranja moraju se provoditi naširoko na moru. Lomonosovljeva ideja o organizovanju magnetnih opservatorija ostvarena je tek 60 godina kasnije u Rusiji.

Godine 1831. engleski polarni istraživač John Ross otkrio je magnetni pol u kanadskom arhipelagu - području gdje magnetna igla zauzima vertikalni položaj, odnosno nagib je 90°. Godine 1841. James Ross (nećak Johna Rossa) stigao je do drugog magnetnog pola Zemlje, koji se nalazi na Antarktiku.

Carl Gauss (njemački) Carl Friedrich Gauß) iznio je teoriju o nastanku Zemljinog magnetnog polja i 1839. godine dokazao da njegov glavni dio izlazi iz Zemlje, a razlog za mala, kratka odstupanja u njegovim vrijednostima treba tražiti u vanjskom okruženju.

vidi takođe

• intermagnet ( engleski)

Bilješke

Književnost

• Sivukhin D.V. Kurs opšte fizike. - Ed. 4., stereotipno. - M.: Fizmatlit; Izdavačka kuća MIPT, 2004. - T. III. Struja. - 656 s. - ISBN 5-9221-0227-3; ISBN 5-89155-086-5.
• Koshkin N.I., Shirkevich M.G. Priručnik iz elementarne fizike. - M.: Nauka, 1976.
• N. V. Koronovsky Magnetno polje Zemljine geološke prošlosti. Soros Educational Journal, N5, 1996, str. 56-63

Linkovi

Karte pomaka Zemljinih magnetnih polova za period od 1600. do 1995.

Ostale informacije o temi

• Preokreti magnetnog polja u geološkoj istoriji Zemlje
• Utjecaj preokreta magnetskog polja na klimu i evoluciju života na Zemlji

Wikimedia fondacija. 2010.

Pogledajte šta je "Zemljino magnetsko polje" u drugim rječnicima:

Na udaljenosti? 3R= (R= poluprečnik Zemlje) približno odgovara polju jednoliko magnetizovane lopte jačine polja? 55 7 A/m (0,70 Oe) na magnetnim polovima Zemlje i 33,4 A/m (0,42 Oe) na magnetnom ekvatoru. Na udaljenostima od 3R magnetsko polje ... ... Veliki enciklopedijski rječnik

Prostor oko globusa u kojem se nalazi snaga Zemljinog magnetizma. Zemljino magnetsko polje karakterizira vektor jačine, magnetska inklinacija i magnetna deklinacija. EdwART. Eksplanatorni pomorski rječnik, 2010 ... Marine Dictionary

Takav fenomen kao što je magnetizam poznat je čovječanstvu jako dugo. Ime je dobio po gradu Magnetia, koji se nalazi u Maloj Aziji. Tamo je otkrivena ogromna količina željezne rude. Prve pominjanja jedinstvenih možemo naći u delima Tita Lukrecija Kara, koji je o tome pisao u pesmi „O prirodi stvari“, otprilike u 1. veku pre nove ere.

Od davnina, ljudi su pronašli upotrebu za jedinstvena svojstva željezne rude. Jedan od najčešćih uređaja čije je djelovanje bilo zasnovano na privlačenju metala bio je kompas. Sada je vrlo teško zamisliti razne industrije koje ne bi koristile jednostavne magnete i elektromagnete.

Zemljino magnetsko polje je područje oko planete koje je štiti od štetnog djelovanja radioaktivnog zračenja.Naučnici se i dalje spore oko porijekla ovog polja. Ali većina njih vjeruje da je nastao zahvaljujući centru naše planete koji ima tečnu vanjsku i čvrstu unutrašnju komponentu. Tokom rotacije, tečni dio jezgra se kreće, nabijene električne čestice se pomiču i formira se takozvano magnetsko polje.

Zemljino magnetsko polje naziva se i magnetosfera. Koncept “magnetizma” je sveobuhvatno i globalno svojstvo prirode. Trenutno je nemoguće stvoriti potpuno potpunu teoriju solarne i zemaljske gravitacije, ali nauka već pokušava da odgonetne stvari i uspijeva dati prilično uvjerljiva objašnjenja različitih aspekata ovog kompleksnog fenomena.

Nedavno su naučnici i obični građani bili veoma zabrinuti zbog činjenice da magnetsko polje Zemlje postepeno slabi svoj uticaj. Naučno je dokazano da je u proteklih 170 godina magnetsko polje stalno slabilo. To vas tjera na razmišljanje, budući da je to određena vrsta štita koji štiti Zemlju i divlje životinje od užasnog zračenja sunčevih zraka. odupire se protoku svih takvih čestica koje lete prema polovima. Svi ovi tokovi zadržavaju se u gornjem sloju atmosfere na polovima, formirajući divan fenomen - sjeverno svjetlo.

Ako Zemljino magnetsko polje iznenada nestane ili znatno oslabi, tada će sve na planeti biti pod direktnim utjecajem kosmičkog i sunčevog zračenja. Zauzvrat, to će dovesti do radijacijskih bolesti i oštećenja svih živih organizama. Posljedica takve katastrofe bit će strašne mutacije ili potpuna smrt. Na naše veliko olakšanje, ovakav razvoj događaja je malo verovatan.

Paleomagnetolozi su uspjeli dati prilično pouzdane podatke da magnetsko polje stalno osciluje, a period takvih oscilacija varira. Oni su također sastavili približnu krivu fluktuacija polja i otkrili da je u ovom trenutku polje u opadajućem položaju i da će nastaviti opadati još nekoliko hiljada godina. Zatim će ponovo početi da se intenzivira tokom 4 hiljade godina. Posljednja maksimalna vrijednost privlačenja magnetnog polja dogodila se na početku sadašnje ere. Razlozi za takvu nestabilnost su iznosili na različite načine, ali ne postoji posebna teorija o ovom pitanju.

Odavno je poznato da mnoga magnetna polja imaju negativan učinak na žive organizme. Na primjer, eksperimenti provedeni na životinjama pokazali su da vanjsko magnetsko polje može odgoditi razvoj, usporiti rast stanica, pa čak i promijeniti sastav krvi. Zbog toga dovode do pogoršanja zdravlja ljudi ovisnih o vremenskim prilikama.

Za ljude, sigurno magnetno polje Zemlje je polje čija je vrijednost jačine ne veća od 700 ersteda. Vrijedi napomenuti da ne govorimo o samom magnetskom polju Zemlje, već o elektromagnetnim poljima koja nastaju tijekom rada bilo kojeg radio i električnog uređaja.

Fizička strana procesa utjecaja Zemljinog magnetnog polja na čovjeka još uvijek nije sasvim jasna. Ali uspjeli smo otkriti da to utječe na biljke: klijanje i daljnji rast sjemena direktno zavise od njihove početne orijentacije u odnosu na magnetsko polje. Štaviše, njegova promjena može ili ubrzati ili usporiti razvoj biljke. Moguće je da će se jednog dana ovo imanje koristiti u poljoprivredi.

Zemlja je sila njene gravitacije. Na nekim mjestima varira, ali prosjek je 0,5 oersted. Na nekim mjestima (na tzv. napetost raste do 2E.

Poslednjih dana na sajtovima sa naučnim informacijama pojavila se velika količina vesti o magnetnom polju Zemlje. Na primjer, vijest da se u posljednje vrijeme značajno mijenja, ili da magnetsko polje doprinosi curenju kisika iz zemljine atmosfere, ili čak da su krave na pašnjacima orijentirane duž linija magnetskog polja. Šta je magnetno polje i koliko su sve ove vijesti važne?

Zemljino magnetsko polje je područje oko naše planete gdje djeluju magnetne sile. Pitanje porijekla magnetnog polja još uvijek nije u potpunosti riješeno. Međutim, većina istraživača se slaže da je prisustvo Zemljinog magnetnog polja barem dijelom zbog njenog jezgra. Zemljino jezgro se sastoji od čvrste unutrašnjosti i tečne spoljašnjosti. Rotacija Zemlje stvara stalne struje u tečnom jezgru. Kao što se čitatelj može sjetiti iz lekcija fizike, kretanje električnih naboja rezultira pojavom magnetnog polja oko njih.

Jedna od najčešćih teorija koja objašnjava prirodu polja, teorija dinamo efekta, pretpostavlja da konvektivna ili turbulentna kretanja provodnog fluida u jezgru doprinose samopobuđivanju i održavanju polja u stacionarnom stanju.

Zemlja se može smatrati magnetnim dipolom. Njen južni pol se nalazi na geografskom severnom polu, a severni pol na južnom polu. Zapravo, geografski i magnetski pol Zemlje ne poklapaju se ne samo u "smjeru". Osa magnetnog polja je nagnuta u odnosu na Zemljinu os rotacije za 11,6 stepeni. Pošto razlika nije velika, možemo koristiti kompas. Njegova strelica pokazuje tačno na Južni magnetni pol Zemlje i skoro tačno na Severni geografski pol. Da je kompas izumljen prije 720 hiljada godina, on bi ukazivao i na geografski i na magnetni sjeverni pol. Ali više o tome u nastavku.

Magnetno polje štiti stanovnike Zemlje i umjetne satelite od štetnog djelovanja kosmičkih čestica. Takve čestice uključuju, na primjer, ionizirane (nabijene) čestice solarnog vjetra. Magnetno polje mijenja putanju njihovog kretanja, usmjeravajući čestice duž linija polja. Neophodnost magnetnog polja za postojanje života sužava raspon potencijalno nastanjivih planeta (ako polazimo od pretpostavke da su hipotetički mogući oblici života slični zemaljskim stanovnicima).

Naučnici ne isključuju da neke zemaljske planete nemaju metalno jezgro i, shodno tome, nemaju magnetno polje. Do sada se smatralo da planete napravljene od čvrstih stijena, poput Zemlje, sadrže tri glavna sloja: čvrstu koru, viskozni omotač i čvrsto ili rastopljeno željezno jezgro. U nedavnom radu, naučnici sa Massachusetts Institute of Technology predložili su formiranje "stjenovitih" planeta bez jezgra. Ako se teorijske kalkulacije istraživača potvrde zapažanjima, onda će za izračunavanje vjerovatnoće susreta s humanoidima u svemiru ili barem nečega što liči na ilustracije iz udžbenika biologije, biti potrebno prepisati ih.

Zemljani također mogu izgubiti svoju magnetsku zaštitu. Istina, geofizičari još ne mogu reći kada će se to tačno dogoditi. Činjenica je da Zemljini magnetni polovi nisu konstantni. Povremeno mijenjaju mjesta. Ne tako davno, istraživači su otkrili da Zemlja "pamti" preokret polova. Analiza takvih „sećanja“ pokazala je da su u proteklih 160 miliona godina magnetni sever i jug promenili mesta oko 100 puta. Posljednji put ovaj događaj se dogodio prije oko 720 hiljada godina.

Promjena polova je praćena promjenom konfiguracije magnetnog polja. Tokom "prijelaznog perioda" na Zemlju prodire znatno više kosmičkih čestica koje su opasne za žive organizme. Jedna od hipoteza koja objašnjava nestanak dinosaurusa kaže da su džinovski gmizavci izumrli upravo prilikom sljedeće promjene polova.

Osim "tragova" planiranih aktivnosti na promjeni polova, istraživači su primijetili i opasne pomake u magnetskom polju Zemlje. Analiza podataka o njegovom stanju tokom nekoliko godina pokazala je da su mu se poslednjih meseci počele dešavati stvari. Naučnici već dugo nisu zabilježili tako oštre "pokrete" polja. Područje koje zanima istraživače nalazi se u južnom Atlantskom okeanu. "Debljina" magnetnog polja u ovoj oblasti ne prelazi trećinu "normalne". Istraživači su odavno primijetili ovu "rupu" u magnetskom polju Zemlje. Podaci prikupljeni tokom 150 godina pokazuju da je polje ovdje oslabilo za deset posto u ovom periodu.

U ovom trenutku teško je reći kakvu prijetnju ovo predstavlja za čovječanstvo. Jedna od posljedica slabljenja jačine polja može biti povećanje (iako beznačajno) sadržaja kisika u Zemljinoj atmosferi. Veza između Zemljinog magnetnog polja i ovog gasa uspostavljena je pomoću satelitskog sistema Cluster, projekta Evropske svemirske agencije. Naučnici su otkrili da magnetno polje ubrzava ione kiseonika i "izbacuje" ih u svemir.

Uprkos činjenici da se magnetno polje ne može vidjeti, stanovnici Zemlje ga dobro osjećaju. Ptice selice, na primjer, pronalaze svoj put, fokusirajući se na njega. Postoji nekoliko hipoteza koje objašnjavaju kako tačno oni osjećaju polje. Jedan od najnovijih sugerira da ptice percipiraju magnetno polje. Posebni proteini - kriptohromi - u očima ptica selica su u stanju da menjaju svoj položaj pod uticajem magnetnog polja. Autori teorije vjeruju da kriptohromi mogu djelovati kao kompas.

Osim ptica, morske kornjače koriste Zemljino magnetsko polje umjesto GPS-a. I, kako je pokazala analiza satelitskih fotografija predstavljenih u okviru Google Earth projekta, krave. Nakon proučavanja fotografija 8.510 krava u 308 područja svijeta, naučnici su zaključili da te životinje preferiraju (ili od juga prema sjeveru). Štaviše, „referentne tačke“ za krave nisu geografski, već magnetni polovi Zemlje. Mehanizam kojim krave percipiraju magnetsko polje i razlozi za ovu reakciju na njega ostaju nejasni.

Pored navedenih izuzetnih svojstava, doprinosi i magnetno polje. Oni nastaju kao rezultat naglih promjena u polju koje se javljaju u udaljenim područjima polja.

Magnetno polje nisu zanemarili pristalice jedne od "teorija zavjere" - teorije lunarne prevare. Kao što je već spomenuto, magnetsko polje nas štiti od kosmičkih čestica. "Sakupljene" čestice se akumuliraju u određenim dijelovima polja - takozvanim Van Alenovim radijacijskim pojasevima. Skeptici koji ne veruju u realnost sletanja na Mesec veruju da bi astronauti dobili smrtonosnu dozu radijacije tokom leta kroz radijacione pojaseve.

Zemljino magnetsko polje je nevjerovatna posljedica zakona fizike, zaštitni štit, orijentir i tvorac aurore. Da nije bilo toga, život na Zemlji bi mogao izgledati potpuno drugačije. Općenito, da nema magnetnog polja, moralo bi se izmisliti.