Die magnetosfeer omhul enige liggaam met 'n magnetiese veld. Dit blyk as gevolg van die feit dat deeltjies met ladings afwyk van die oorspronklike bewegingslyn onder die invloed van interne magnetisme. Die ontmoetingspunt van sonenergie en die magnetiese veld vorm die plasma wat die magnetosferiese dop bedek.
Invloed van die son op die aarde
Die son gee 'n groot hoeveelheid energie uit, wat voortdurend uitbrei, na buite "verdamp". Hierdie uitbreiding word die sonwind genoem.
Die sonwind versprei in alle rigtings en vul alle interplanetêre ruimte. Om hierdie rede vorm 'n plasmaformasie wat die sonwindplasma genoem word in die interstellêre gebied.
Sonplasma beweeg in 'n spiraal, gemiddeld oor 4 dae oorkom die interval tussen die Son en die Aarde.
Die son stel energie vry, waardeur lewe op aarde voortgaan. Gevaarlike straling kom egter ook van die Son af, wat vernietigend is vir alle lewende wesens op ons planeet. Wanneer die Aarde om die Son beweeg, word straling oneweredig deur die jaar versprei. Om hierdie rede verander die seisoene.
Wat beskerm die aarde?
Die natuurlike struktuur van die planeet Aarde beskerm dit teen skadelike sonstraling. Die aarde is omring deur verskeie skulpe:
- magnetosfeer, wat teen die straling van die sonvloed beskerm;
- 'n ionosfeer wat X-strale en ultravioletstraling absorbeer;
- die osoonlaag, wat oorblywende hoeveelhede ultravioletstraling terughou.
Gevolglik is die Aarde se biosfeer (die habitat van lewende organismes) heeltemal beskerm.
Aarde se magnetosfeer is 'n beskermende laag, die verste van die middel van die planeet af. Dit is 'n versperring vir sonwindplasma. Om hierdie rede vloei die sonplasma om die Aarde en vorm 'n holteformasie waarin die geomagnetiese veld versteek is.
Hoekom is daar 'n magneetveld?
Die oorsake van aardse magnetisme is in die planeet versteek. Soos bekend is oor die struktuur van die planeet Aarde, bestaan dit uit:
- cores;
- robes;
- Aarde se kors.
Daar is verskeie velde rondom die planeet, insluitend gravitasie- en magnetiese velde. Swaartekrag in sy eenvoudigste sin is die aantrekkingskrag van die aarde vir alle materiële deeltjies.
Aarde se magnetisme lê in die verskynsels wat by die grense van die kern en mantel voorkom. Die planeet self is 'n groot magneet, 'n eenvormig gemagnetiseerde bal.
Die oorsaak van elke magnetiese veld is elektriese stroom of deurlopende magnetisering. Wetenskaplikes wat die probleem van die aarde se magnetisme hanteer, vind uit:
- redes vir magnetieseswaartekrag van die aarde;
- vestig verbindings tussen aardse magnetisme en sy bronne;
- bepaal die verspreiding en rigting van die magneetveld op die planeet.
Hierdie studies word uitgevoer deur magnetiese opnames, sowel as deur waarnemings in sterrewagte - spesiale punte in verskillende streke van die aardbol.
Hoe werk die magnetosfeer?
Die tipe en struktuur van die magnetosfeer word ontwikkel:
- sonwind;
- aardmagnetisme.
Die sonwind is die uitset van plasma, wat vanaf die Son in enige rigting versprei word. Die windspoed op die aarde se oppervlak is 300-800 km/s. Die sonwind is gevul met protone, elektrone, alfa-deeltjies en word gekenmerk deur kwasi-neutraliteit. Die sonwind is toegerus met sonmagnetisme, wat baie ver deur plasma vervoer word.
Aarde se magnetosfeer is 'n taamlik komplekse holte. Al sy afdelings is gevul met plasmaprosesse, waarin die meganismes van partikelversnelling van groot belang is. Aan die sonnige kant word die gaping van die middel na die grense van die Aarde bepaal deur die sterkte van die sonwind en kan dit van 60 tot 70 duisend kilometer bereik, wat gelyk is aan 10-12 Aarde radiusse Re. Re is gelyk aan 6371 km.
Die grense van die magnetosfeer verskil na gelang van die ligging in verhouding tot die Son.’n Soortgelyke rand aan die sonkant is soortgelyk in vorm aan’n projektiel. Sy benaderde afstand is 15 Re. Aan die donker kant neem die magnetosfeer die vorm aan van 'n silindriese stert, sy radius is 20-25 Re, sy lengte is meer as 200 Re, die einde is onbekend.
In die magnetosfeerdaar is gebiede met hoë energie deeltjies, hulle word "stralingsgordels" genoem. Die magnetosfeer is in staat om verskeie ossillasies te inisieer en is self 'n bron van straling, waarvan sommige die Aarde kan binnedring.
Plasma lek in die Aarde se magnetosfeer deur intervalle tussen die kenmerke van die magnetopouse - polêre cusps, sowel as as gevolg van hidromagnetiese verskynsels en onstabiliteite.
Magnetiese veldaktiwiteit
Aarde se magnetosfeer beïnvloed geomagnetiese aktiwiteit, geomagnetiese storms en substorms.
Sy beskerm lewe op aarde. Sonder haar sou die lewe stop. Volgens wetenskaplikes het die oseane van Mars en sy atmosfeer die ruimte ingegaan weens die onverbloemde invloed van die sonwind. Op dieselfde manier is die water van Venus deur 'n sonstroom na die buitenste ruimte weggevoer.
Jupiter, Uranus, Saturnus en Neptunus het ook 'n magnetosfeer. Mars en Mercurius het klein magnetiese skulpe. Venus het dit glad nie, die sonwind word bestuur danksy die ionosfeer.
Veldkenmerke
Die hoofeienskap van 'n magneetveld is die intensiteit daarvan. Magnetiese intensiteit is 'n vektorhoeveelheid. Die magneetveld van die planeet word uitgebeeld deur kraglyne te gebruik, raaklyne daaraan wys die rigting van die intensiteitsvektor.
Die magneetveld vandag is 0,5 oersted of 0,1 a/m. Wetenskaplikes laat fluktuasies in grootte in die verlede toe. Maar vir die afgelope 2-3,5 miljard jaar het die geomagnetiese veld nie verander nie.
Punte op Aarde waar spanning vertikaal gerig is, word magnetiese pole genoem. Daar is twee op aarde:
- Noord;
- Southern.
'n Reguit lyn gaan deur beide pole - die magnetiese as. Die sirkel loodreg op die as is die magnetiese ewenaar. Die veldsterkte by die ewenaar is horisontaal.
Magnetiese pale
Magnetiese pole stem nie ooreen met die gewone geografiese pole nie. Die geografiese pole word langs die geografiese as geplaas waarlangs die planeet roteer. Wanneer die Aarde om die Son beweeg, bly die rigting van die Aarde se as behoue.
Die kompasnaald wys presies na die magnetiese noordpool. Magnetiese sterrewagte meet die skommelinge van die magneetveld gedurende die dag, sommige van hulle is besig met elke tweede meting.
Magnetiese meridiane loop van die Noordpool na die Suidpool. Die hoek tussen die magnetiese en geografiese meridiaan word magnetiese deklinasie genoem. Enige punt op aarde het sy eie deklinasiehoek.
By die ewenaar is die pyl van die magneet horisontaal geplaas. Wanneer jy noord beweeg, jaag die boonste punt van die pyl af. Die hoek tussen die wyser en die horisontale oppervlak is die magnetiese helling. In die gebied van die pale is die helling die grootste en beloop 90 grade.
Beweging van die magneetveld
Die ligging van die magnetiese pole verander met verloop van tyd.
Aanvanklik is die magnetiese pool in 1831 ontdek, en toe was dit honderde kilometers van die huidige ligging geleë. Geskatte reisafstand per jaar is 15 km.
In onlangse jare het die bewegingstempo van die magnetiese pole toegeneem. Die Noordpool beweegspoed van 40 km per jaar.
Veranderende magnetiese velde
Die proses om polariteite op Aarde te verander, word inversie genoem. Wetenskaplikes weet van ten minste 100 gevalle waar die geomagnetiese veld sy polariteit omgekeer het.
Daar word geglo dat die inversie een keer elke 11-12 duisend jaar plaasvind. Ander weergawes word 13, 500 en selfs 780 duisend jaar genoem. Miskien het die inversie nie 'n duidelike periodisiteit nie. Wetenskaplikes glo dat lewe op aarde tydens vorige inversies behoue gebly het.
Mense wonder: "Wanneer is die volgende polariteit omkeer?"
Die paalverskuiwingsfase het die afgelope eeu plaasgevind. Die Suidpool is nou in die Indiese Oseaan geleë, terwyl die Noordpool oor die Arktiese Oseaan na Siberië beweeg. Die magneetveld naby die pole verswak in hierdie geval. Spanning is besig om te verlig.
Heel waarskynlik, met die volgende inversie, sal lewe op Aarde voortgaan. Die vraag is net teen watter koste. As die inversie plaasvind met die uitsterwing van die magnetosfeer op Aarde vir 'n kort tydjie, kan dit baie gevaarlik vir die mensdom wees.’n Onbeskermde planeet word aan die nadelige gevolge van kosmiese strale blootgestel. Daarbenewens kan die uitputting van die osoonlaag ook 'n ernstige gevaar inhou.
Die verandering van pole op die Son, wat in 2001 plaasgevind het, het nie tot die sluiting van sy magnetiese laag gelei nie. Of daar 'n soortgelyke scenario op Aarde sal wees, weet wetenskaplikes nie.
Versteuring van die aarde se magnetosfeer: impak op mense
By die aanvanklike benadering bereik die sonplasma nie die magnetosfeer nie. Maar onder sekere voorwaardesdie deurlaatbaarheid van die plasma word versteur, skade aan die magnetiese dop vind plaas. Sonplasma en sy energie dring die magnetosfeer binne. Wat die tempo van energievloei betref, is daar drie opsies vir die reaksie van die magnetosfeer:
- Stil toestand van die magnetosfeer - die dop verander nie sy toestand nie, aangesien die spoed van energiebeweging te laag of gelyk is aan die hoeveelheid verspreide energie binne die magnetiese sfeer.
- Magnetiese substorm. 'n Toestand wat plaasvind wanneer die tempo van inkomende energie hoër is as die tempo van stilstaande dissipasie, en 'n deel van die energie ontsnap uit die magnetosfeer deur 'n kanaal wat 'n substorm genoem word. Die proses bestaan uit die vrystelling van 'n deel van die magnetosferiese energie. Sy helderste verpersoonliking is die aurora borealis. Emissies van oortollige energie kan met tussenposes van 3 uur in die poolstreke van beide hemisfere plaasvind.
- 'n Magnetiese storm is 'n proses van sterk versteuring van die veld as gevolg van die hoë spoed van energie wat van buite af kom. Die magneetveld verander ook onder, in die omgewing van die ewenaar.
Die aarde se magnetiese veld verander plaaslik tydens substorms, terwyl veranderinge wêreldwyd tydens storms is. Hierdie veranderings is in elk geval nie hoër as 'n paar persent nie, wat baie minder is as mensgemaakte landerye.
Medisyne glo dat magnetiese storms menslike gesondheid nadelig beïnvloed. Gedurende hierdie tydperk neem die aantal pasiënte toe wat aan kardiovaskulêre patologieë, depressie en ander neuropsigiatriese afwykings ly.versteurings.
Groot is die rol van die Aarde se magnetosfeer in alle geografiese prosesse op die planeet. Hierdie beskermende dop beskerm ons planeet teen baie nadelige prosesse en beïnvloed weerstoestande. Onder die invloed van veranderinge in die magnetosfeer op Aarde, verander klimaatskenmerke, lewensvorme van diere en plante, en nog baie meer.
