Medan geomagnetik (GP) dihasilkan oleh sumber-sumber yang terletak di dalam Bumi, serta dalam magnetosfera dan ionosfera. Ia melindungi planet dan hidup di atasnya dari kesan berbahaya radiasi kosmik. Kehadirannya diperhatikan oleh semua orang yang memegang kompas dan melihat satu ujung anak panah menunjuk ke selatan dan satu lagi menunjuk ke utara. Terima kasih kepada magnetosfera, penemuan hebat dibuat dalam fizik, dan masih kehadirannya digunakan untuk navigasi laut, bawah laut, penerbangan dan ruang angkasa.
Ciri umum
Planet kita adalah magnet yang besar. Kutub utaranya terletak di bahagian "atas" Bumi, tidak jauh dari kutub geografi, dan kutub selatan bersebelahan kutub geografi yang sepadan. Daripada titik-titik ini untuk beribu-ribu kilometer ke angkasa lepaskan garis-garis magnetik kekuatan yang membentuk magnetosfera itu sendiri.
Kutub magnetik dan geografi agak jauh dari satu sama lain. Jika anda melukis garisan yang jelas di antara tiang magnet, akhirnya anda boleh mendapatkan paksi magnetik dengan sudut kecenderungan 11.3 ° ke paksi putaran. Nilai ini tidak tetap, dan semua kerana kutub magnet bergerak relatif terhadap permukaan bumi, mengubah lokasi mereka setiap tahun.
Sifat medan geomagnetik
Skrin magnet dihasilkan oleh arus elektrik (caj bergerak), yang dilahirkan di teras cecair luaran yang terletak di dalam Bumi pada kedalaman yang sangat baik. Ia adalah logam yang mengalir, dan ia bergerak. Proses ini dipanggil convection. Perkara bergerak nukleus membentuk arus dan, sebagai hasilnya, medan magnet.
Skrin magnet pasti dapat melindungi bumi daripada radiasi kosmik. Sumber utamanya ialah angin suria - pergerakan zarah terionisasi yang mengalir keluar dari corona solar. Magnetosfera membelokkan aliran berterusan ini, mengalihkannya ke Bumi, kerana radiasi keras itu tidak mempunyai kesan yang merugikan kepada semua makhluk hidup planet biru.
Sekiranya bumi tidak mempunyai medan geomagnetik, maka angin suria akan menafikan atmosferanya. Menurut satu hipotesis, ini adalah apa yang berlaku di Marikh. Angin solar jauh dari satu-satunya ancaman, kerana Matahari juga mengeluarkan sejumlah besar bahan dan tenaga dalam bentuk pelepasan koronal, disertai oleh aliran zarah radioaktif yang kuat. Bagaimanapun, walaupun dalam kes ini, medan magnet Bumi melindunginya, memecahkan arus ini dari planet ini.
Skrin magnet berubah tiangnya kira-kira sekali setiap 250, 000 tahun. Kutub utara magnetik mengambil tempat di utara, dan sebaliknya. Para saintis tidak mempunyai penjelasan yang jelas tentang mengapa ini berlaku.
Sejarah penyelidikan
Kenali orang-orang yang mempunyai sifat-sifat hebat keagungan daratan berlaku pada subuh tamadun. Sudah lama, manusia dikenali sebagai bijih besi magnetik - magnetit. Walau bagaimanapun, siapa dan bila mendedahkan bahawa magnet semula jadi sama berorientasikan di angkasa berkenaan dengan kutub geografi planet ini tidak diketahui. Menurut satu versi, orang Cina sudah biasa dengan fenomena ini seawal 1100, bagaimanapun, mereka mula menggunakannya dalam praktiknya hanya dua abad kemudian. Di Eropah Barat, kompas magnetik mula digunakan dalam navigasi pada tahun 1187.
Struktur dan ciri-ciri
Medan magnet bumi boleh dibahagikan kepada:
- medan magnet utama (95%), sumber yang berada di luar, menjalankan teras arus elektrik di planet ini;
- medan magnet anomali (4%) dicipta oleh batu di lapisan atas bumi dengan kerentanan magnet yang baik (salah satu yang paling kuat adalah anomali magnet Kursk);
- medan magnet luar (juga dipanggil bergantian, 1%) yang berkaitan dengan interaksi suria-daratan.
Variasi geomagnet tetap
Perubahan dalam bidang geomagnetik dalam masa di bawah pengaruh kedua-dua dalaman dan luaran (dengan permukaan bumi) sumber dipanggil variasi magnet. Mereka dicirikan oleh penyelewengan komponen GP dari nilai purata di tapak pemerhatian. Variasi magnetik mempunyai pelarasan berterusan dalam masa, dan sering perubahan tersebut bersifat berkala.
Variasi biasa yang diulang setiap hari adalah perubahan dalam medan magnet yang berkaitan dengan perubahan solar dan lunar diurnal dalam keamatan GP. Variasi mencapai maksimum sepanjang hari dan semasa konfrontasi lunar.
Variasi geomagnet tidak teratur
Perubahan ini timbul akibat pengaruh angin matahari di magnetosfera Bumi, perubahan dalam magnetosfera itu sendiri dan interaksi dengan atmosfera atas terion.
- Variasi selama dua puluh tujuh hari wujud sebagai corak pertumbuhan semula masalah magnetik setiap 27 hari, sepadan dengan tempoh rotasi badan langit utama yang berkaitan dengan pemerhati bumi. Trend ini berikutan kewujudan kawasan aktif yang lama hidup di bintang asli kami, dilihat beberapa revolusi. Ia memperlihatkan dirinya dalam bentuk pengulangan 27-hari gangguan geomagnetik dan ribut magnetik.
- Variasi sebelas dikaitkan dengan berkala aktiviti pembentukan tempat matahari. Telah diturunkan bahawa pada tahun-tahun kepekatan terbesar kawasan gelap di cakera solar, aktiviti magnet juga mencapai maksimum, bagaimanapun, pertumbuhan aktiviti geomagnet kurang ketinggalan pertumbuhan purata solar dengan purata satu tahun.
- Variasi bermusim mempunyai dua maksimum dan dua minimum sepadan dengan tempoh ekuinoks dan masa solstis.
- Berabad-abad lamanya, berbeza dengan yang disebutkan di atas, dari asal luar, dibentuk sebagai hasil daripada gerakan proses bahan dan gelombang dalam inti konduktif cecair planet dan merupakan sumber utama maklumat mengenai kekonduksian elektrik lapisan dan inti bawah, mengenai proses fizikal yang membawa kepada pemeliharaan materi, serta tentang mekanisme Penjanaan medan geomagnet Bumi. Ini adalah variasi paling lambat - dengan tempoh dari beberapa tahun hingga setahun.
Pengaruh medan magnet di dunia yang hidup
Walaupun skrin magnet tidak dapat dilihat, penduduk planet merasakannya dengan sempurna. Sebagai contoh, burung berhijrah membina laluan mereka, memusatkan perhatiannya. Para saintis mengemukakan beberapa hipotesis mengenai fenomena ini. Salah satu daripada mereka menunjukkan bahawa burung melihatnya secara visual. Di mata burung migrasi terdapat protein khas (cryptochroms) yang mampu mengubah kedudukan mereka di bawah pengaruh medan geomagnetik. Penulis hipotesis ini yakin bahawa cryptochromes dapat memainkan peranan kompas. Walau bagaimanapun, bukan sahaja burung, tetapi juga penyu laut menggunakan skrin magnet sebagai pelayar GPS.
Pendedahan manusia kepada skrin magnet
Pengaruh bidang geomagnet pada seseorang pada dasarnya berbeza dari yang lain, sama ada radiasi atau arus berbahaya, kerana ia mempengaruhi sepenuhnya tubuh manusia.
Para saintis percaya bahawa bidang geomagnetik beroperasi dalam julat frekuensi ultra rendah, hasilnya memenuhi irama fisiologi asas: pernafasan, jantung dan otak. Seseorang mungkin tidak merasakan apa-apa, tetapi tubuh masih bertindak balas dengan perubahan fungsi dalam sistem saraf, kardiovaskular dan aktiviti otak. Selama bertahun-tahun, psikiatri telah menjejaki hubungan antara pecah intensiti medan geomagnetik dan keterpurukan penyakit mental, sering menyebabkan bunuh diri.
"Pengindeksan" aktiviti geomagnetik
Perturbasi medan magnet yang dikaitkan dengan perubahan dalam sistem semasa magnetosfera-ionosfera dipanggil aktiviti geomagnetik (GA). Untuk menentukan tahapnya, dua indeks digunakan - A dan K. Yang terakhir menunjukkan nilai GA. Ia dikira berdasarkan ukuran skrin magnet yang diambil setiap hari pada selang tiga jam, bermula pada 00:00 UTC (Waktu Bersama Selaras). Indeks tertinggi gangguan magnetik dibandingkan dengan nilai medan geomagnetik pada hari yang tenang untuk institusi saintifik tertentu, manakala nilai maksimum dari penyimpangan yang diperhatikan diambil kira.
Berdasarkan data yang diperoleh, indeks K dikira. Oleh sebab ia adalah kuantiti kuasi-logaritmik (iaitu, ia meningkat dengan perpaduan dengan peningkatan perturbasi oleh kira-kira 2 kali), ia tidak dapat disusun rata untuk mendapatkan gambaran sejarah jangka panjang keadaan medan geomagnetik planet. Untuk ini, terdapat indeks A, yang merupakan nilai purata harian. Ia ditentukan agak mudah - setiap dimensi indeks K ditukar kepada indeks yang sama. Nilai-nilai K diperoleh sepanjang hari adalah purata, berkat yang mana mungkin untuk mendapatkan indeks A, nilai yang pada hari biasa tidak melebihi ambang 100, dan dalam tempoh ribut magnetik yang teruk boleh melebihi 200.
Memandangkan gangguan medan geomagnetik pada titik yang berbeza di planet ini tidak sama, nilai-nilai indeks A dari sumber saintifik yang berbeza boleh berubah dengan ketara. Untuk mengelakkan seperti run-up, indeks A diperolehi oleh pemerhatian dikurangkan kepada purata dan indeks global A muncul. Begitu juga dengan indeks K p, yang merupakan nilai fraksional dalam julat 0-9. Nilainya dari 0 hingga 1 menunjukkan bahawa medan geomagnet adalah normal, yang bermaksud bahawa keadaan optimum untuk laluan dalam julat gelombang pendek dipelihara. Sudah tentu, tertakluk kepada aliran sinaran matahari yang agak sengit. Bidang geomagnetik 2-titik dicirikan sebagai gangguan magnetik sederhana, yang sedikit merumitkan laluan gelombang decimeter. Nilai-nilai dari 5 hingga 7 menunjukkan kehadiran ribut-ribut geomagnetik, yang serius mengganggu julat yang disebutkan, dan sekiranya ribut kuat (8-9 mata), laluan gelombang pendek tidak mungkin.
| Ar | Untuk r | Penerangan |
| 0 | 0 | Tenang |
| 2 | 1 | |
| 3 | ||
| 4 | ||
| 7 | 2 | Sangat marah |
| 15 | 3 | |
| 27 | 4 | Marah |
| 48 | 5 | Ribut magnetik |
| 80 | 6 | |
| 132 | 7 | Ribut magnetik yang besar |
| 208 | 8 | |
| 400 | 9 |
Kesan ribut magnet pada kesihatan manusia
Kesan negatif ribut magnet mempengaruhi 50-70% penduduk dunia. Pada masa yang sama, permulaan tindak balas tekanan pada sesetengah orang diperhatikan 1-2 hari sebelum gangguan magnetik, apabila berlaku wabak di bawah sinar matahari. Bagi yang lain, pada puncak atau beberapa waktu selepas aktiviti geomagnetik yang berlebihan.
Orang-orang yang bergantung kepada Meto, serta mereka yang menderita penyakit kronik, perlu mengesan maklumat mengenai medan geomagnetik selama seminggu, supaya dengan pendekatan kemungkinan ribut magnetik, tekanan fizikal dan emosi, serta tindakan dan peristiwa yang boleh menyebabkan tekanan, boleh dikecualikan.
