Magnetosféra obklopuje každé těleso magnetickým polem. Objevuje se díky tomu, že částice s náboji se vlivem vnitřního magnetismu odchylují od původní linie pohybu. Místo setkání sluneční energie a magnetického pole tvoří plazma, která pokrývá magnetosférický obal.
Vliv Slunce na Zemi
Slunce vyzařuje velké množství energie, která se neustále rozšiřuje a „vypařuje“směrem ven. Tato expanze se nazývá sluneční vítr.
Sluneční vítr se šíří všemi směry a vyplňuje veškerý meziplanetární prostor. Z tohoto důvodu se v mezihvězdné oblasti tvoří plazmová formace nazývaná plazma slunečního větru.
Solární plazma se pohybuje po spirále, v průměru za 4 dny překoná interval mezi Sluncem a Zemí.
Slunce uvolňuje energii, díky které na Zemi pokračuje život. Nebezpečné záření však pochází i ze Slunce, které je destruktivní pro všechny živé bytosti na naší planetě. Když se Země pohybuje kolem Slunce, záření je v průběhu roku rozloženo nerovnoměrně. Z tohoto důvodu se roční období mění.
Co chrání Zemi?
Přirozená struktura planety Země ji chrání před škodlivým slunečním zářením. Země je obklopena několika skořápkami:
- magnetosféra, která chrání před zářením slunečního toku;
- ionosféra, která pohlcuje rentgenové a ultrafialové záření;
- ozónová vrstva, která zadržuje zbytkové množství ultrafialového záření.
V důsledku toho je biosféra Země (biotop živých organismů) zcela chráněna.
Magnetosféra Země je ochranná vrstva, která je nejvzdálenější od středu planety. Je to překážka pro plazmu slunečního větru. Z tohoto důvodu sluneční plazma obtéká Zemi a vytváří dutinu, ve které je skryto geomagnetické pole.
Proč je zde magnetické pole?
Příčiny pozemského magnetismu jsou skryty uvnitř planety. Jak je známo o struktuře planety Země, skládá se z:
- cores;
- robes;
- Zemská kůra.
Na planetě jsou různá pole, včetně gravitačních a magnetických. Gravitace ve svém nejjednodušším smyslu je přitažlivost Země pro všechny hmotné částice.
Magnetismus Země spočívá v jevech vyskytujících se na hranicích jádra a pláště. Planeta samotná je obrovský magnet, rovnoměrně zmagnetizovaná koule.
Příčinou každého magnetického pole je elektrický proud nebo nepřetržitá magnetizace. Vědci zabývající se problémem zemského magnetismu zjišťují:
- důvody pro magnetickégravitace Země;
- vytvářet spojení mezi pozemským magnetismem a jeho zdroji;
- určete rozložení a směr magnetického pole na planetě.
Tyto studie se provádějí pomocí magnetických průzkumů a také prostřednictvím pozorování na observatořích – speciálních bodech v různých oblastech zeměkoule.
Jak funguje magnetosféra?
Typ a struktura magnetosféry se vyvíjí:
- sluneční vítr;
- magnetismus země.
Sluneční vítr je výstupem plazmy, která je distribuována ze Slunce v libovolném směru. Rychlost větru na zemském povrchu je 300-800 km/s. Sluneční vítr je naplněn protony, elektrony, částicemi alfa a vyznačuje se kvazineutralitou. Sluneční vítr je obdařen slunečním magnetismem, transportovaným plazmou velmi daleko.
magnetosféra Země je poměrně složitá dutina. Všechny jeho úseky jsou vyplněny plazmovými procesy, při kterých mají velký význam mechanismy urychlování částic. Na slunečné straně je mezera od středu k hranicím Země určena silou slunečního větru a může dosahovat od 60 do 70 tisíc kilometrů, což se rovná 10-12 poloměrům Země Re. Re se rovná 6371 km.
Hranice magnetosféry se liší v závislosti na poloze ve vztahu ke Slunci. Podobná hranice na slunečné straně je tvarově podobná střele. Jeho přibližná vzdálenost je 15 Re. Na temné straně má magnetosféra podobu válcového ohonu, její poloměr je 20-25 Re, její délka je více než 200 Re, konec je neznámý.
V magnetosféřeexistují oblasti s vysokoenergetickými částicemi, nazývají se „radiační pásy“. Magnetosféra je schopna iniciovat různé oscilace a sama je zdrojem záření, z nichž některé mohou proniknout až k Zemi.
Plasma uniká do zemské magnetosféry prostřednictvím intervalů mezi rysy magnetopauzy - polárními hroty, jakož i v důsledku hydromagnetických jevů a nestability.
Aktivita magnetického pole
Magnetosféra Země ovlivňuje geomagnetickou aktivitu, geomagnetické bouře a subbouře.
Ochraňuje život na Zemi. Bez ní by se život zastavil. Podle vědců se oceány Marsu a jeho atmosféra dostaly do vesmíru kvůli neskrývanému vlivu slunečního větru. Stejně tak byly vody Venuše unášeny slunečním proudem do vesmíru.
Jupiter, Uran, Saturn a Neptun mají také magnetosféru. Mars a Merkur mají malé magnetické obaly. Venuše ji vůbec nemá, sluneční vítr je řízen díky ionosféře.
Funkce pole
Hlavní vlastností magnetického pole je jeho intenzita. Magnetická intenzita je vektorová veličina. Magnetické pole planety je znázorněno pomocí siločar, tečny k nim ukazují směr vektoru intenzity.
Magnetické pole je dnes 0,5 orersted neboli 0,1 a/m. Vědci připouštějí kolísání velikosti v minulosti. Ale za posledních 2-3,5 miliardy let se geomagnetické pole nezměnilo.
Body na Zemi, kde napětí směřuje vertikálně, se nazývají magnetické póly. Na Zemi jsou dva:
- Sever;
- Jižní.
Obouma póly prochází přímka - magnetická osa. Kruh kolmý k ose je magnetický rovník. Síla pole na rovníku je horizontální.
Magnetické póly
Magnetické póly neodpovídají obvyklým geografickým. Zeměpisné póly jsou umístěny podél zeměpisné osy, podél které se planeta otáčí. Když se Země pohybuje kolem Slunce, směr zemské osy je zachován.
Střelka kompasu ukazuje přesně na magnetický severní pól. Magnetické observatoře měří kolísání magnetického pole během dne, některé z nich jsou zapojeny do každého druhého měření.
Magnetické meridiány probíhají od severního pólu k jižnímu pólu. Úhel mezi magnetickým a geografickým poledníkem se nazývá magnetická deklinace. Každý bod na Zemi má svůj vlastní úhel deklinace.
Na rovníku je šipka magnetu umístěna vodorovně. Při pohybu na sever se horní konec šipky řítí dolů. Úhel mezi ukazatelem a vodorovným povrchem je magnetický sklon. V oblasti pólů je sklon největší a dosahuje 90 stupňů.
Pohyb magnetického pole
Umístění magnetických pólů se v průběhu času mění.
Zpočátku byl magnetický pól objeven v roce 1831 a poté se nacházel stovky kilometrů od současného umístění. Přibližná cestovní vzdálenost za rok je 15 km.
V posledních letech se rychlost pohybu magnetických pólů zvyšuje. Severní pól se pohybujerychlost 40 km za rok.
Změna magnetických polí
Proces změny polarity na Zemi se nazývá inverze. Vědci vědí o nejméně 100 případech, kdy geomagnetické pole obrátilo svou polaritu.
Předpokládá se, že k inverzi dochází jednou za 11-12 tisíc let. Jiné verze se nazývají 13, 500 a dokonce 780 tisíc let. Možná inverze nemá jasnou periodicitu. Vědci se domnívají, že během předchozích inverzí byl život na Zemi zachován.
Lidé se ptají: „Kdy dojde k dalšímu přepólování?“
Fáze posunu pólů probíhala v průběhu minulého století. Jižní pól se nyní nachází v Indickém oceánu, zatímco severní pól se pohybuje přes Severní ledový oceán směrem na Sibiř. Magnetické pole v blízkosti pólů v tomto případě slábne. Napětí se uvolňuje.
S další inverzí bude život na Zemi s největší pravděpodobností pokračovat. Jedinou otázkou je, za jakou cenu. Pokud k inverzi dojde se zánikem magnetosféry na Zemi na krátkou dobu, může to být pro lidstvo velmi nebezpečné. Nechráněná planeta je vystavena nepříznivým účinkům kosmického záření. Kromě toho může úbytek ozónové vrstvy také představovat vážné nebezpečí.
Změna pólů na Slunci, ke které došlo v roce 2001, nevedla k vypnutí jeho magnetické vrstvy. Zda bude podobný scénář na Zemi, vědci nevědí.
Narušení zemské magnetosféry: dopad na člověka
Při počátečním přiblížení sluneční plazma nedosáhne magnetosféry. Ale za určitých podmínekje narušena permeabilita plazmatu, dochází k poškození magnetického obalu. Sluneční plazma a její energie pronikají do magnetosféry. Pokud jde o rychlost toků energie, existují tři možnosti odezvy magnetosféry:
- Tichý stav magnetosféry - obal nemění svůj stav, protože rychlost pohybu energie je příliš nízká nebo rovna množství rozptýlené energie uvnitř magnetické koule.
- Magnetická subbouře. Stav, ke kterému dochází, když je rychlost přicházející energie vyšší než rychlost stacionárního rozptylu a část energie uniká z magnetosféry kanálem zvaným subbouře. Proces spočívá v uvolnění části magnetosférické energie. Jeho nejjasnějším ztělesněním je polární záře. Emise přebytečné energie se mohou objevit v intervalech 3 hodin v polárních oblastech obou hemisfér.
- Magnetická bouře je proces silného narušení pole v důsledku vysoké rychlosti energie přicházející zvenčí. Magnetické pole se také mění níže, v oblasti rovníku.
Magnetické pole Země se během subbouří lokálně mění, zatímco během bouří jsou změny globální. V každém případě tyto změny nejsou vyšší než několik procent, což je mnohem méně než umělá pole.
Medicine věří, že magnetické bouře nepříznivě ovlivňují lidské zdraví. V tomto období se zvyšuje počet pacientů trpících kardiovaskulárními patologiemi, depresemi a jinými neuropsychiatrickými poruchami.poruchy.
Velká je role zemské magnetosféry ve všech geografických procesech na planetě. Tento ochranný obal chrání naši planetu před mnoha nepříznivými procesy a ovlivňuje povětrnostní podmínky. Pod vlivem změn v magnetosféře na Zemi se mění klimatické vlastnosti, formy života zvířat a rostlin a mnoho dalšího.
