Un câmp geomagnetic (GP) este generat de surse localizate în interiorul Pământului, precum și în magnetosferă și ionosferă. Protejează planeta și viața de pe ea de efectele nocive ale radiațiilor cosmice. Prezența lui a fost observată de toți cei care țineau busola și vedeau un capăt al săgeții îndreptate spre sud și celălalt îndreptat spre nord. Datorită magnetosferei, au fost făcute descoperiri mari în fizică, și încă prezența sa este folosită pentru navigația marină, subacvatică, aviație și spațiu.
Caracteristică generală
Planeta noastră este un magnet imens. Polul său nord este situat în partea „superioară” a Pământului, nu departe de polul geografic, iar polul sud este lângă polul geografic corespunzător. Din aceste puncte, pentru mii de kilometri în spațiu, extindeți liniile magnetice de forță care alcătuiesc magnetosfera în sine.
Polii magnetici și geografici sunt destul de departe unul de celălalt. Dacă trasați o linie clară între poli magnetici, puteți obține în cele din urmă o axă magnetică cu un unghi de înclinare de 11, 3 ° față de axa de rotație. Această valoare nu este constantă și totul deoarece polii magnetici se mișcă în raport cu suprafața planetei, schimbându-și locația anual.
Natura câmpului geomagnetic
Ecranul magnetic este generat de curenții electrici (sarcini în mișcare), care se nasc într-un nucleu lichid extern situat în interiorul Pământului la o adâncime foarte decentă. Este un metal care curge și se mișcă. Acest proces se numește convecție. Materia în mișcare a nucleului formează curenți și, ca urmare, câmpuri magnetice.
Ecranul magnetic protejează în mod fiabil Pământul de radiațiile cosmice. Sursa sa principală este vântul solar - mișcarea particulelor ionizate care ies din corona solară. Magnetosfera deviază acest flux continuu, redirecționându-l în jurul Pământului, datorită căruia radiațiile dure nu au un efect dăunător asupra tuturor viețuitoarelor planetei albastre.
Dacă Pământul nu ar avea un câmp geomagnetic, atunci vântul solar și-ar priva atmosfera. Conform unei ipoteze, aceasta este exact ceea ce s-a întâmplat pe Marte. Vântul solar este departe de singura amenințare, deoarece Soarele eliberează și o cantitate mare de materie și energie sub formă de emisii coronale, însoțite de un flux puternic de particule radioactive. Cu toate acestea, chiar și în aceste cazuri, câmpul magnetic al Pământului îl protejează, îndepărtând acești curenți de planetă.
Un ecran magnetic își schimbă polii aproximativ o dată la 250.000 de ani. Polul nord magnetic ia locul nordului și invers. Oamenii de știință nu au o explicație clară de ce se întâmplă acest lucru.
Istoricul cercetării
Cunoașterea oamenilor cu proprietățile uimitoare ale magnetismului terestru s-a produs în zorii civilizației. Deja în antichitate, omenirea era cunoscută pentru minereul magnetic de fier - magnetita. Totuși, cine și când a dezvăluit că magneții naturali sunt orientați în egală măsură în spațiu în raport cu poli geografici ai planetei nu este cunoscut. Potrivit unei versiuni, chinezii erau familiarizați cu acest fenomen încă din 1100, cu toate acestea, au început să-l folosească în practică abia două secole mai târziu. În Europa de Vest, busola magnetică a început să fie folosită în navigație în 1187.
Structura și caracteristicile
Câmpul magnetic al Pământului poate fi împărțit în:
- principalul câmp magnetic (95%), ale cărui surse se află în exterior, care conduce nucleul electric al planetei;
- un câmp magnetic anomal (4%) creat de rocile din stratul superior al Pământului cu o susceptibilitate magnetică bună (una dintre cele mai puternice este anomalia magnetică Kursk);
- câmp magnetic extern (numit și alternativ, 1%) asociat cu interacțiuni solar-terestre.
Variații geomagnetice regulate
Modificările câmpului geomagnetic în timp sub influența surselor atât interne cât și externe (cu privire la suprafața planetei) se numesc variații magnetice. Acestea se caracterizează printr-o abatere a componentelor GP de la valoarea medie la locul de observare. Variațiile magnetice au o reglare continuă a timpului și de multe ori aceste modificări sunt de natură periodică.
Variațiile periodice care se repetă zilnic sunt modificări ale câmpului magnetic asociate cu schimbări diurne solare și lunare în intensitatea GP. Variațiile ating un maxim în timpul zilei și în timpul confruntării lunare.
Variații geomagnetice neregulare
Aceste schimbări apar ca urmare a influenței vântului solar asupra magnetosferei Pământului, a modificărilor în interiorul magnetosferei și a interacțiunii sale cu atmosfera superioară ionizată.
- Există variații de douăzeci și șapte zile ca un model de re-creștere a perturbației magnetice la fiecare 27 de zile, corespunzând perioadei de rotație a corpului celest principal în raport cu observatorul pământului. Această tendință se datorează existenței regiunilor active de lungă durată pe steaua noastră natală, observată pe parcursul mai multor revoluții. Se manifestă sub forma unei repetabilități de 27 de zile a tulburărilor geomagnetice și a furtunilor magnetice.
- Variațiile de unsprezece ani sunt asociate cu periodicitatea activității de formare a spoturilor solare. S-a dezvăluit că în anii cu cea mai mare concentrație de zone întunecate de pe discul solar, activitatea magnetică atinge, de asemenea, maximul său, cu toate acestea, creșterea activității geomagnetice rămâne în urma creșterii solare medii cu o medie de un an.
- Variațiile sezoniere au două maxime și două minime corespunzătoare perioadelor echinocțiilor și timpului solstițiului.
- În contrast cu cele de mai sus, de origine externă, se formează ca urmare a mișcării materiei și a proceselor de undă din nucleul conductiv lichid al planetei și reprezintă principala sursă de informații despre conductivitatea electrică a mantei inferioare și a miezului, despre procesele fizice care conduc la convecția materiei, precum și despre mecanism. Generarea câmpului geomagnetic al Pământului. Acestea sunt cele mai lente variații - cu perioade de la câțiva ani la un an.
Influența câmpului magnetic asupra lumii vii
În ciuda faptului că ecranul magnetic nu poate fi văzut, locuitorii planetei o simt perfect. De exemplu, păsările migratoare își construiesc traseul, concentrându-se pe acesta. Oamenii de știință au prezentat mai multe ipoteze cu privire la acest fenomen. Una dintre ele sugerează că păsările o percep vizual. În ochii păsărilor migratoare există proteine speciale (criptochroms) care sunt capabile să își schimbe poziția sub influența unui câmp geomagnetic. Autorii acestei ipoteze sunt siguri că criptocromii pot juca rolul unei busole. Cu toate acestea, nu numai păsările, ci și țestoasele marine folosesc un ecran magnetic ca un navigator GPS.
Expunerea umană la ecranul magnetic
Influența câmpului geomagnetic asupra unei persoane este fundamental diferită de oricare alta, indiferent că este vorba de radiații sau de un curent periculos, deoarece afectează complet corpul uman.
Oamenii de știință consideră că câmpul geomagnetic funcționează în intervalul de frecvențe ultra-joase, ca urmare a faptului că îndeplinește ritmurile fiziologice de bază: respirator, cardiac și creier. Este posibil ca o persoană să nu simtă nimic, dar corpul încă reacționează la ea cu modificări funcționale ale sistemului nervos, cardiovascular și ale activității creierului. Timp de mai mulți ani, psihiatrii au urmărit relația dintre exploziile de intensitate ale câmpului geomagnetic și exacerbarea bolilor mintale, ducând adesea la sinucidere.
„Indexarea” activității geomagnetice
Perturbațiile câmpului magnetic asociate cu modificările sistemului actual de magnetosferă-ionosferă se numesc activitate geomagnetică (GA). Pentru a-i determina nivelul, se folosesc doi indici - A și K. Acesta din urmă arată valoarea GA. Se calculează pe baza măsurătorilor ecranului magnetic, efectuate zilnic la intervale de trei ore, începând cu ora 00:00 UTC (ora universală coordonată). Cei mai mari indici de perturbație magnetică sunt comparați cu valorile câmpului geomagnetic al unei zile calme pentru o anumită instituție științifică, în timp ce se iau în considerare valorile maxime de la abaterile observate.
Pe baza datelor obținute, se calculează indicele K. Datorită faptului că este o cantitate cvasi-logaritmică (adică, crește prin unitate cu o creștere a perturbației de aproximativ 2 ori), nu se poate medie pentru a obține o imagine istorică pe termen lung a stării câmpului geomagnetic al planetei. Pentru aceasta, există un indice A, care este o valoare medie zilnică. Este determinat destul de simplu - fiecare dimensiune a indexului K este convertită într-un indice echivalent. Valorile lui K obținute pe parcursul zilei sunt mediate, datorită cărora este posibil să se obțină un indice A, a cărui valoare în zile obișnuite nu depășește pragul de 100, iar în perioada furtunilor magnetice severe poate depăși 200.
Deoarece perturbațiile câmpului geomagnetic în diferite puncte de pe planetă nu sunt aceleași, valorile indicelui A din diferite surse științifice pot varia semnificativ. Pentru a evita o asemenea derulare, indicii A obținuți de observatoare sunt reduse la medie și apare indicele global A r. La fel și cu indicele K p, care este o valoare fracționată în intervalul 0-9. Valoarea sa de la 0 la 1 indică faptul că câmpul geomagnetic este normal, ceea ce înseamnă că se păstrează condițiile optime pentru trecerea în intervalele cu unde scurte. Desigur, sub rezerva unui flux destul de intens de radiații solare. Un câmp geomagnetic din 2 puncte este caracterizat ca o perturbare magnetică moderată, care complică ușor trecerea undelor decimetrice. Valorile de la 5 la 7 indică prezența furtunilor geomagnetice, care interferează serios cu intervalul menționat, iar în cazul unei furtuni puternice (8-9 puncte), trecerea undelor scurte este imposibilă.
| A p | Pentru a r | descriere |
| 0 | 0 | liniștit |
| 2 | 1 | |
| 3 | ||
| 4 | ||
| 7 | 2 | Slab indignat |
| 15 | 3 | |
| 27 | 4 | perturbata |
| 48 | 5 | Furtună magnetică |
| 80 | 6 | |
| 132 | 7 | Marea furtună magnetică |
| 208 | 8 | |
| 400 | 9 |
Efectul furtunilor magnetice asupra sănătății umane
Efectele negative ale furtunilor magnetice afectează 50-70% din populația lumii. În același timp, debutul unei reacții de stres la unele persoane este observat cu 1-2 zile înainte de tulburarea magnetică, când se observă focare la soare. Pentru alții, la vârf sau ceva timp după o activitate geomagnetică excesivă.
Persoanele dependente de meto, precum și cei care suferă de boli cronice, trebuie să urmărească informații despre câmpul geomagnetic timp de o săptămână, astfel încât, cu abordarea posibilă a furtunilor magnetice, stresul fizic și emoțional, precum și orice acțiuni și evenimente care pot duce la stres, pot fi excluse.
