Tulong sa Tele2, mga taripa, mga tanong

Sa kasaysayan, ang lahat ng buhay sa Earth ay nabuo sa isang electromagneticang larangan ng ating planeta. EMF ng Earth - SHIELD para sa cosmic ionizing factor.

Ang lupa ay sinisingil ng negatibo, ang kapaligiran ay positibo. Nasa mataas

100-200 km, ang ionosphere ay matatagpuan - isang interlayer ng mga positibong sisingilin na mga particle.

Ang electromagnetic field ng earth ay may frequency na 10 Hz. Ang magnetic field ng mundo ay humigit-kumulang 500 milligauss.

Nakatuklas ng puwang sa magnetic field ng Earth. Ang agwat na ito ay sampung beses sa naunang tinantyang laki. Sa pamamagitan nito, maaaring makapasok ang "solar wind" at "sisingilin" ang magnetosphere ng Earth, na siyang sanhi ng malakas na mga geomagnetic disturbances.

Ang paglabas ng radyo mula sa Araw ay umaabot din sa Earth. Mga frequency ng EMV

Mga arawat mga kalawakannasa saklaw mula 10 MHz hanggang 10 GHz.

Lupa ay isang magnet, kung saan nasa mga lugar ng hilagang geographic zone matatagpuan polong timog , a

v regasti yu South Geographic Pole- hilaga... Geomagnetic (mga linya ng field) palabas ng lugar paghahasikepleg magnetic pole at, pagyakap sa planeta, pumasok sa mga rehiyon timog magnetictungkol sa mga poste... Ang mga daloy ng mga sisingilin na particle (mga electron at proton) mula sa Araw, na dumadampi sa magnetic shell ng Earth, ay pinipiga ang mga linya ng puwersa mula sa gilid ng Araw at hinihila ang mga ito palayo sa kabilang panig. Kaya, salamat sa "Sa solar wind" mayroon ang Earth "Magnetic tail"... Naturally, sa mga nabubuhay na bagay, tinutukoy ng magnetic shell ang kurso ng biological na orasan. Ito ay pinaniniwalaan na ang pakikipag-ugnayan ng magnetic field ng Earth ng mababang dalas sa biofield ng tao, hindi lamang ay may kapaki-pakinabang na epekto sa katawan ngunit din ay kinakailangang kondisyon para sa pag-unlad nitoAko ay at pagkakaroon. Mayroong isang teorya na ang isang mahabang pananatili ng isang tao sa taas na higit sa 5 metro ay negatibong nakakaapekto sa kanyang kalusugan, at halos lahat ng araw ay dapat siya ay nasa loob ng 1-3 m mula sa Earth.

Ang mga magnetic disturbance ay maaaring mangyari nang paminsan-minsan sa buong planeta, lokal na pana-panahon sa ilang bahagi nito at patuloy sa iba't ibang rehiyon, halimbawa, sa araw. Sa mga lugar ng paglabas ng kidlat sa kapaligiran, ang intensity ng electrical component ng EMF ay sampu, daan-daan, libu-libong V / m sa mga frequency na halos 10 KHz. Ang isa sa mga pangunahing sanhi ng cardiovascular exacerbations ay ang mga kaguluhan sa geomagnetic field, sa madaling salita, mga pagbabago o gradients ng geomagnetic field sa paglipas ng panahon. Ang mga pagbabagong ito ay maaaring tumagal mula sa mga fraction ng isang segundo hanggang ilang minuto.

Ang Japanese scientist na si Nakagawa limampung taon na ang nakalilipas ay inilarawan sa mga tao magnetic field deficiency syndrome, ibig sabihin, pagbaba mga pwersang proteksiyon organismo na may pagbaba sa magnetic field ng Earth para sa iba't ibang dahilan.

Ang hangin sa atmospera may electrical conductivity. Bukod dito, ang kondaktibiti nito ay nakasalalay sa nilalaman ng mga dayuhang particle. Sa Kislovodsk - ang bilang ng mga negatibong sisingilin na mga particle sa hangin sa 1 cm 3 ay 1.5 libo, sa paanan ng Kuzbass - 6000, sa Moscow - 4, sa St. Petersburg - 9 (nailalarawan ng nilalaman ng alikabok at gas). Ang mas maraming negatibong sisingilin na mga ion sa hangin, mas madali itong huminga.

Ang intensity ng magnetic field ng Earth sa baybayin ng Black Sea ay 1 oersted, sa South at North Poles - 0.7 Oe, sa equator - 0.1-0.3 Oe, sa Europe - tungkol sa - 0.5 Oe; sa Brazil - 0.24 Oe - sa Antarctica - 0.68 Oe. Sa mga lugar na may kasikipan bakal na mineral manggaling magnetic anomalya. Sa lugar ng Kursk magnetic anomaly, ang lakas ng magnetic field ay - 2 Oe.

Ang lakas ng magnetic field ng planeta Mercury - 0.002 Oe , Buwan - 10 - 5 Oe, interstellar space - 10 - 8 Oe, parang mga bituin ang "white dwarf" ay napakalaki - 10 7 E.Ang katangiang ito ay napakalaki at nasaneutron star at pulsar star - 10 12 Oe.

Mga flare sa arawnagiging sanhi ng mga magnetic na bagyo sa kapaligiran ng Earth nang hindi madalas, dahil ang "trail" mula sa isang flare, bilang panuntunan, ay dumadaanlampas sa lupa... Para sa isang solar flare na humantong sa isang magnetic storm sa Earth, ang mga sumusunod na kondisyon ay kinakailangan: sapat na lakas ng "solar wind", kabaligtaran ng direksyon geomagnetic at interplanetary field at isang trajectory na nagpapahintulot sa iyo na maging malapit sa magnetosphere ng Earth. Ang posibilidad ng mga kundisyong ito na mangyari sa parehong oras ay hindi napakalaki.... Samakatuwid, ang mga paliwanag para sa mga karamdaman sa mga tao sa pamamagitan ng mga magnetic storm ay kadalasang walang batayan at nauugnay sapagbabago presyon ng atmospera at ang intensity ng EMF ng Earth. Napagpasyahan pa nga ng mga siyentipiko na ang mga hula ay nakakapinsala magnetikong bagyo, kahit sa loob ng 2 araw - hindi tumpak ang mga ito... At ang reaksyon ng mga kahina-hinalang tao ay maaaring lumabas lamang sa pagbanggit nito. Kadalasan, ang mga magnetic na bagyo ng kahit na average na magnitude ay sanhi hindi ng mga flare sa Araw, ngunit sa pamamagitan ng mga rehiyon na may mas mataas na density na nabuo sa panahon ng banggaan ng mabilis at mabagal na alon ng "solar wind". Samakatuwid, ang aktibidad ng solar ay ganap na walang kinalaman dito.

Mga flare sa araw ayon sa kanilang lakas, nahahati sila sa limang klase: A, B, C, M at X. Sa paglipat mula sa pinakamababang klase - A0.0, na tumutugma sa kapangyarihan ng radiation sa orbit ng Earth na 10 nW / m2, - sa bawat susunod na klase, tumataas ang lakas ng radiation sampung ulit... Ang pinaka-mapanganib na klase para sa Earth ay X. Sa kondisyon na ang Earth ay nasa landas ng pagpapalaganap ng alon, maaaring mangyari ang mga malfunction ng mga satellite, kagamitan sa komunikasyon sa lupa, atbp. Sa loob ng 37 taon ng mga obserbasyon, 35 flare ng X7 class at mas mataas ang naitala. Ito ay pinaniniwalaan na hindi sila nagdudulot ng panganib sa mga tao.

Ang gradasyon ng magnetic disturbances sa Earth ay isinasagawa ayon sa scale ng magnetic disturbance index Kp (vibration amplitude), na mayroong 10 antas. Cr mula sa 0 hanggang 3 - kalmado magnetosphere, antas 4 - nagagalit, 5 - 9 - magnetikong bagyo limang klase. Bilang halimbawa - ang network ng mga ground magnetic station ng United States ng Air Force Space Weather Center ay nagtala ng geomagnetic storm ng ika-5 klase noong Oktubre 24, 2011, na resulta ng isang malakas na pagbuga ng plasma sa Araw noong Oktubre 22 ; Ang Russian orbital observatory na TESIS ay nag-ulat noong Abril 5, 2010 na ang pinakamalakas na magnetic storm ay nairehistro sa loob ng isang taon at kalahati.

Ang mga pandaigdigang modelong ito ay ang International Geomagnetic Reference Field (IGRF) at World Magnetic Model (WMM)- ay nilikha ng iba't ibang mga internasyonal na geophysical na organisasyon, at bawat 5 taon na-update na mga hanay ng Gaussian coefficients ay naaprubahan at nai-publish, na tumutukoy sa lahat ng data sa estado ng geomagnetic field at mga parameter nito. Kaya, ayon sa modelong WMM2015, ang north geomagnetic pole (sa katunayan, ito ang south pole ng magnet) ay may mga coordinate na 80.37 ° N. sh. at 72.62 ° W. d., ang south geomagnetic pole ay 80.37 ° S. w., 107.38 ° E atbp., ang inclination ng dipole axis na nauugnay sa axis ng pag-ikot ng Earth ay 9.63 °.

Mga larangan ng mga anomalya sa mundo

Ang tunay na mga linya ng puwersa ng magnetic field ng Earth, bagaman sa karaniwan, ay malapit sa mga linya ng puwersa ng dipole, naiiba sa kanila sa pamamagitan ng mga lokal na iregularidad na nauugnay sa pagkakaroon ng magnetized na mga bato sa crust na matatagpuan malapit sa ibabaw. Dahil dito, sa ilang mga lugar sa ibabaw ng lupa, ang mga parameter ng patlang ay ibang-iba mula sa mga halaga sa mga kalapit na lugar, na bumubuo ng tinatawag na magnetic anomalya. Maaari silang mag-overlap sa isa't isa kung ang mga magnetized na katawan na sanhi ng mga ito ay nakahiga sa magkaibang lalim.

Ang pagkakaroon ng mga magnetic field ng pinalawig na mga lokal na rehiyon ng mga panlabas na shell ay humahantong sa katotohanan na totoong magnetic pole- mga punto (o sa halip, maliliit na lugar), kung saan ang mga linya ng puwersa ng magnetic field ay ganap na patayo, ay hindi nag-tutugma sa mga geomagnetic, habang hindi sila nakahiga sa ibabaw ng Earth mismo, ngunit sa ilalim nito. Ang mga coordinate ng magnetic pole sa isang pagkakataon o iba pa ay kinakalkula din sa loob ng balangkas ng iba't ibang mga modelo ng geomagnetic field sa pamamagitan ng paghahanap ng lahat ng mga coefficient sa Gaussian series sa pamamagitan ng isang umuulit na pamamaraan. Kaya, ayon sa kasalukuyang modelo ng WMM, noong 2015 ang north magnetic pole ay matatagpuan sa 86 ° N. w, 159 ° W d., at ang timog - 64 ° S. w., 137 ° E Ang mga halaga ng kasalukuyang modelong IGRF12 ay bahagyang naiiba: 86.3 ° C. w, 160 ° W d., para sa North Pole, 64.3 ° S. sh., 136.6 ° E para sa timog.

Kaugnay nito, magnetic axis- isang tuwid na linya na dumadaan sa mga magnetic pole - hindi dumadaan sa gitna ng Earth at hindi ang diameter nito.

Ang mga posisyon ng lahat ng mga poste ay patuloy na nagbabago - ang geomagnetic na poste ay nauuna nang may kaugnayan sa geographic na may isang panahon na humigit-kumulang 1200 taon.

Panlabas na magnetic field

Ito ay tinutukoy ng mga pinagmumulan sa anyo ng mga kasalukuyang sistema na matatagpuan sa labas ng ibabaw ng mundo sa atmospera nito. Sa itaas na bahagi ng atmospera (100 km at mas mataas) - ang ionosphere - ang mga molekula nito ay ionized, na bumubuo ng plasma, samakatuwid ang bahaging ito ng magnetosphere ng Earth, na umaabot sa layo na tatlo ng radii nito, ay tinatawag plasmasphere... Ang plasma ay hawak ng magnetic field ng Earth, ngunit ang estado nito ay tinutukoy ng pakikipag-ugnayan nito sa solar wind - ang daloy ng plasma ng solar corona.

Kaya, sa isang mas malaking distansya mula sa ibabaw ng Earth, ang magnetic field ay walang simetriko, dahil ito ay nabaluktot sa ilalim ng pagkilos ng solar wind: mula sa gilid ng Araw ito ay kumukontra, at sa direksyon mula sa Araw ito ay nakakakuha ng isang "trail" na umaabot ng daan-daang libong kilometro, lumalampas sa orbit ng Buwan. Ang kakaibang "tailed" form na ito ay lumitaw kapag ang plasma ng solar wind at solar corpuscular stream, kumbaga, ay dumadaloy sa buong mundo magnetosphere- ang lugar ng kalawakan na malapit sa lupa, na kontrolado pa rin ng magnetic field ng Earth, at hindi ng Araw at iba pang pinagmumulan ng interplanetary; humiwalay ito sa interplanetary space magnetopause, kung saan ang dynamic na presyon ng solar wind ay balanse ng presyon ng sarili nitong magnetic field. Ang sunflower point ng magnetosphere, sa karaniwan, ay nasa layo na 10 terrestrial radii * R ⊕; na may mahinang solar wind, ang distansyang ito ay umabot sa 15-20 R ⊕, at sa panahon ng magnetic disturbances sa Earth, ang magnetopause ay maaaring lumampas sa geostationary orbit (6.6 R ⊕). Ang pinahabang buntot sa gilid ng gabi ay may diameter na mga 40 R at isang haba ng higit sa 900 R; simula sa layo na humigit-kumulang 8 R ⊕, nahahati ito sa mga bahagi ng isang patag na neutral na layer, kung saan ang field induction ay malapit sa zero.

Dahil sa tiyak na pagsasaayos ng mga linya ng induction, ang geomagnetic field ay lumilikha ng magnetic trap para sa mga sisingilin na particle - mga proton at electron. Kinukuha at hawak nito ang isang malaking bilang ng mga ito, upang ang magnetosphere ay isang uri ng reservoir ng mga sisingilin na particle. Ang kanilang kabuuang timbang, ayon sa iba't ibang mga pagtatantya, ay mula 1 kg hanggang 10 kg. Binubuo nila ang tinatawag na radiation belt, na sumasaklaw sa Earth mula sa lahat ng panig, maliban sa mga circumpolar na rehiyon. Ito ay karaniwang nahahati sa dalawa - panloob at panlabas. Ang mas mababang hangganan ng panloob na sinturon ay nasa taas na halos 500 km, ang kapal nito ay ilang libong kilometro. Ang panlabas na sinturon ay matatagpuan sa taas na 10-15 libong km. Ang mga particle ng radiation belt sa ilalim ng pagkilos ng Lorentz force ay gumagawa ng mga kumplikadong pana-panahong paggalaw mula sa Northern Hemisphere hanggang sa Southern Hemisphere at vice versa, habang dahan-dahang gumagalaw sa paligid ng Earth sa azimuth. Depende sa kanilang enerhiya, gumagawa sila ng kumpletong rebolusyon sa paligid ng Earth sa isang oras mula sa ilang minuto hanggang isang araw.

Ang magnetosphere ay hindi pinapayagan ang mga daloy ng mga cosmic particle na maabot ang mundo. Gayunpaman, sa buntot nito, sa malalaking distansya mula sa Earth, ang intensity ng geomagnetic field, at samakatuwid ang mga proteksiyon na katangian nito, humina, at ang ilang mga particle ng solar plasma ay nakakapasok sa magnetosphere at magnetic traps ng radiation belt. Ang buntot ay nagsisilbing isang lugar para sa pagbuo ng mga daloy ng mga precipitating particle, na nagiging sanhi ng aurora at auroral na alon. Sa mga polar na rehiyon, ang bahagi ng solar plasma flux ay sumasalakay sa itaas na atmospera mula sa radiation belt ng Earth at, na nagbabanggaan sa mga molekula ng oxygen at nitrogen, ay nagpapasigla o nag-ionize sa kanila, at sa reverse transition sa isang hindi nasasabik na estado, ang mga atomo ng oxygen ay naglalabas ng mga photon na may λ = 0.56 μm at λ = 0.63 μm, habang ang mga ionized nitrogen molecule, sa recombination, ay naglalabas ng mga blue at violet na banda ng spectrum. Kasabay nito, ang mga aurora ay sinusunod, lalo na ang dynamic at maliwanag sa panahon ng magnetic storms. Nangyayari ang mga ito sa panahon ng mga kaguluhan sa magnetosphere na sanhi ng pagtaas sa density at bilis ng solar wind na may pagtaas ng solar activity.

Mga parameter ng field

Ang isang visual na representasyon ng posisyon ng mga linya ng magnetic induction ng patlang ng Earth ay ibinibigay ng isang magnetic needle, na naayos sa paraan na maaari itong malayang iikot pareho sa paligid ng patayo at sa paligid ng pahalang na axis (halimbawa, sa isang gimbal) , - sa bawat punto malapit sa ibabaw ng Earth ito ay naka-install sa isang tiyak na paraan kasama ang mga linyang ito.

Dahil ang magnetic at geographic na mga pole ay hindi nagtutugma, ang magnetic needle ay nagpapakita lamang ng tinatayang direksyon sa hilaga-timog. Ang patayong eroplano kung saan naka-install ang magnetic needle ay tinatawag na eroplano ng magnetic meridian ng ibinigay na lugar, at ang linya kung saan ang eroplanong ito ay bumalandra sa ibabaw ng Earth ay magnetic meridian... Kaya, ang mga magnetic meridian ay ang mga projection ng mga linya ng puwersa ng magnetic field ng Earth sa ibabaw nito, na nagtatagpo sa hilaga at timog na magnetic pole. Ang anggulo sa pagitan ng mga direksyon ng magnetic at geographic na meridian ay tinatawag magnetic declination... Maaari itong maging kanluran (madalas na ipinahiwatig ng "-" sign) o silangan (ipinahiwatig ng "+" sign), depende sa kung ang north pole ng magnetic needle ay lumihis sa kanluran o silangan mula sa patayong eroplano ng geographic na meridian. .

Dagdag pa, ang mga linya ng magnetic field ng Earth, sa pangkalahatan, ay hindi parallel sa ibabaw nito. Nangangahulugan ito na ang magnetic induction ng field ng Earth ay hindi namamalagi sa eroplano ng abot-tanaw ng isang naibigay na lugar, ngunit bumubuo ng isang tiyak na anggulo sa eroplanong ito - ito ay tinatawag na magnetic inclination... Ito ay malapit sa zero lamang sa mga punto magnetic equator- ang circumference ng isang malaking bilog sa isang eroplano na patayo sa magnetic axis.

Tinutukoy ng magnetic declination at magnetic inclination ang direksyon ng magnetic induction ng field ng Earth sa anumang partikular na lokasyon. At ang numerical na halaga ng dami na ito ay matatagpuan, alam ang pagkahilig at isa sa mga projection ng magnetic induction vector B (\ displaystyle \ mathbf (B))- sa isang patayo o pahalang na axis (ang huli ay lumalabas na mas maginhawa sa pagsasanay). Kaya, ang tatlong mga parameter na ito ay magnetic declination, inclination at ang modulus ng magnetic induction vector B (o ang vector ng lakas ng magnetic field. H (\ displaystyle \ mathbf (H))) - ganap na nailalarawan ang geomagnetic field sa isang naibigay na lokasyon. Ang kanilang eksaktong kaalaman upang i-maximize isang malaking bilang mga punto sa lupa ay may isang lubhang mahalaga... Ang mga espesyal na magnetic card ay iginuhit, kung saan isogons(mga linya ng parehong pagbabawas) at isoclines(mga linya ng pantay na hilig) na kinakailangan para sa oryentasyon na may compass.

Sa karaniwan, ang intensity ng magnetic field ng Earth ay umaabot mula 25,000 hanggang 65,000 nT (0.25 - 0.65 G) at lubos na nakadepende sa heyograpikong lokasyon... Ito ay tumutugma sa isang average na lakas ng field na halos 0.5 (40 /). Sa magnetic equator, ang halaga nito ay halos 0.34 Oe, sa mga magnetic pole - mga 0.66 Oe Sa ilang mga lugar (magnetic anomalya), ang intensity ay tumataas nang husto: sa rehiyon ng Kursk magnetic anomaly, umabot ito sa 2 Oe.

Ang likas na katangian ng magnetic field ng mundo

Sa unang pagkakataon, sinubukan ni J. Larmor na ipaliwanag ang pagkakaroon ng mga magnetic field ng Earth at ng Araw noong 1919, na nagmumungkahi ng konsepto ng isang dynamo, ayon sa kung saan ang pagpapanatili ng magnetic field ng isang celestial body ay nangyayari sa ilalim ng aksyon. ng hydrodynamic motion ng isang electrically conductive medium. Gayunpaman, noong 1934 T. Cowling pinatunayan ang teorama sa imposibilidad ng pagpapanatili ng isang axisymmetric magnetic field sa pamamagitan ng isang hydrodynamic dynamo na mekanismo. At dahil karamihan ng pinag-aralan mga katawang makalangit(at higit pa sa Earth) ay itinuturing na axially symmetric, batay dito posible na gawin ang pagpapalagay na ang kanilang larangan ay magiging axially symmetric din, at pagkatapos ay ang henerasyon nito ayon sa prinsipyong ito ay magiging imposible ayon sa theorem na ito. Nang maglaon ay ipinakita na hindi lahat ng equation na may axial symmetry na naglalarawan sa proseso ng pagbuo ng magnetic field ay magkakaroon ng axially symmetric solution, at noong 1950s. may nakitang mga solusyong walang simetriko.

Simula noon, matagumpay na umuunlad ang teorya ng dynamo, at ngayon ang karaniwang tinatanggap na malamang na paliwanag para sa pinagmulan ng magnetic field ng Earth at iba pang mga planeta ay isang self-excited na mekanismo ng dynamo batay sa pagbuo ng isang electric current sa isang conductor. kapag ito ay gumagalaw sa isang magnetic field na nabuo at pinalakas ng mga alon na ito mismo. Ang mga kinakailangang kondisyon ay nilikha sa core ng Earth: sa likidong panlabas na core, na binubuo pangunahin ng bakal sa temperatura na humigit-kumulang 4-6 libong Kelvin, na perpektong nagsasagawa ng kasalukuyang, ang mga convective na daloy ay nilikha na nag-aalis ng init mula sa solid na panloob na core (nabuo dahil sa pagkabulok ng mga radioactive na elemento o paglabas ng nakatagong init sa panahon ng solidification ng matter sa hangganan sa pagitan ng panloob at panlabas na mga core habang unti-unting lumalamig ang planeta). Ang mga puwersa ng Coriolis ay pinipilipit ang mga daloy na ito sa mga katangiang spiral na bumubuo sa tinatawag na Mga haligi ni Taylor... Dahil sa alitan ng mga layer, nakakakuha sila ng electric charge, na bumubuo ng mga loop na alon. Kaya, ang isang sistema ng mga alon ay nilikha na nagpapalipat-lipat sa isang conductive circuit sa mga conductor na gumagalaw sa isang (sa una ay naroroon, kahit na napakahina) na magnetic field, tulad ng sa isang Faraday disk. Lumilikha ito ng isang magnetic field, na, na may isang kanais-nais na geometry ng mga daloy, pinahuhusay ang paunang patlang, at ito, sa turn, ay pinahuhusay ang kasalukuyang, at ang proseso ng amplification ay nagpapatuloy hanggang sa mga pagkalugi sa init ng Joule, na tumataas sa pagtaas ng kasalukuyang, balansehin ang pag-agos ng enerhiya dahil sa hydrodynamic na paggalaw.

Sa matematika, ang prosesong ito ay inilalarawan ng differential equation

saan u- rate ng daloy ng likido, B- magnetic induction, η = 1 / μσ - magnetic lagkit, σ ay ang electrical conductivity ng likido, at ang μ ay ang magnetic permeability, na halos hindi naiiba sa ganoong mataas na temperatura ng core mula sa μ 0 - ang vacuum permeability.

Gayunpaman, para sa buong paglalarawan ito ay kinakailangan upang isulat ang isang sistema ng magnetohydrodynamic equation. Sa pagtatantya ng Boussinesq (kung saan ang lahat ng pisikal na katangian ng isang likido ay ipinapalagay na pare-pareho, maliban sa puwersa ng Archimedes, na isinasaalang-alang ang mga pagbabago sa density dahil sa mga pagkakaiba sa temperatura):

• Navier - Stokes equation na naglalaman ng mga terminong nagpapahayag ng pinagsamang pagkilos ng pag-ikot at magnetic field:

• Ang heat conduction equation na nagpapahayag ng batas ng konserbasyon ng enerhiya:

Ang isang pambihirang tagumpay sa bagay na ito ay nakamit noong 1995 sa gawain ng mga grupo mula sa Japan at Estados Unidos. Mula sa sandaling ito, ang mga resulta ng isang bilang ng mga numerical modeling ay gumagana nang kasiya-siyang kopyahin ang mga katangian ng husay ng geomagnetic field sa dynamics, kabilang ang inversion.

Mga pagbabago sa magnetic field ng Earth

Kinumpirma din ito ng kasalukuyang pagtaas sa anggulo ng pagbubukas ng mga cusps (polar gaps sa magnetosphere sa hilaga at timog), na umabot sa 45 ° noong kalagitnaan ng 1990s. Ang materyal ng radiation ng solar wind, interplanetary space at cosmic rays ay sumugod sa pinalawak na mga puwang, bilang isang resulta kung saan ito ay pumapasok sa mga polar na rehiyon malaking dami bagay at enerhiya, na maaaring humantong sa karagdagang pag-init ng mga polar caps [ ] .

Geomagnetic coordinate (McIlwine coordinate)

Sa pisika ng mga cosmic ray, ang mga tiyak na coordinate sa geomagnetic field ay malawakang ginagamit, na pinangalanan sa siyentipikong si Karl McIlwine ( Carl McIlwain), na siyang unang nagmungkahi ng kanilang paggamit, dahil ang mga ito ay batay sa mga invariant ng particle motion sa isang magnetic field. Ang isang punto sa isang dipole field ay nailalarawan sa pamamagitan ng dalawang coordinate (L, B), kung saan ang L ay ang tinatawag na magnetic shell, o ang McIlwine parameter (eng. L-shell, L-value, McIlwain L-parameter), B ay ang magnetic induction ng field (karaniwan ay sa Gs). Ang parameter L ay karaniwang kinuha bilang parameter ng magnetic shell, na katumbas ng ratio ng average na distansya ng totoong magnetic shell mula sa gitna ng Earth sa eroplano ng geomagnetic equator hanggang sa radius ng Earth. ...

Kasaysayan ng pananaliksik

Ilang millennia na ang nakalipas noong Sinaunang Tsina ito ay kilala na ang mga magnetized na bagay ay matatagpuan sa isang tiyak na direksyon, sa partikular, ang compass needle ay palaging sumasakop sa isang tiyak na posisyon sa espasyo. Salamat dito, ang sangkatauhan ay matagal nang nakapag-navigate sa bukas na dagat na malayo sa baybayin sa tulong ng naturang arrow (compass). Gayunpaman, bago ang paglalayag ni Columbus mula sa Europa patungong Amerika (1492) espesyal na atensyon walang nagpakita ng gayong kababalaghan upang pag-aralan, dahil ang mga siyentipiko noong panahong iyon ay naniniwala na ito ay nangyayari bilang resulta ng pagkahumaling ng arrow ng Pole Star. Sa Europa at sa mga dagat na naghuhugas nito, ang compass noong panahong iyon ay nakalagay halos kasama ang geographic meridian. Kapag tumatawid sa Karagatang Atlantiko, napansin ni Columbus na halos kalahati sa pagitan ng Europa at Amerika, ang compass needle ay lumihis ng halos 12 ° sa kanluran. Ang katotohanang ito ay agad na nagtaas ng mga pagdududa tungkol sa kawastuhan ng nakaraang hypothesis tungkol sa pagkahumaling ng arrow ng Pole Star, ay nagbigay ng lakas sa isang seryosong pag-aaral ng bagong natuklasang kababalaghan: ang impormasyon tungkol sa magnetic field ng Earth ay kailangan ng mga navigator. Mula sa sandaling ito, nagsimula ang agham ng terrestrial magnetism, ang lahat ng mga sukat ng magnetic declination, iyon ay, ang anggulo sa pagitan ng geographical meridian at ang axis ng magnetic arrow, iyon ay, ang magnetic meridian, ay nagsimula. Noong 1544 isang Aleman na siyentipiko Georg Hartmann natuklasan ang isang bagong kababalaghan: ang magnetic needle ay hindi lamang lumilihis mula sa geographic meridian, ngunit, na sinuspinde ng sentro ng grabidad, ay may posibilidad na tumayo sa isang tiyak na anggulo sa pahalang na eroplano, na tinatawag na magnetic inclination.

Mula sa sandaling iyon, kasama ang pag-aaral ng hindi pangkaraniwang bagay ng pagpapalihis, sinimulan din ng mga siyentipiko na siyasatin ang pagkahilig ng magnetic needle. Jose de Acosta (isa sa tagapagtatag ng geophysics, ayon kay Humboldt) sa kanyang Mga kwento(1590) unang lumitaw ang teorya ng apat na linya na walang magnetic declination. Inilarawan niya ang paggamit ng isang compass, ang anggulo ng pagpapalihis, ang mga pagkakaiba sa pagitan ng Magnetic at North Pole, at ang pagbabagu-bago ng mga pagpapalihis mula sa isang punto patungo sa isa pa, natukoy ang mga lugar na may zero deflection, halimbawa, sa Azores.

Bilang resulta ng mga obserbasyon, napag-alaman na pareho ang declination at inclination iba't ibang kahulugan v iba't ibang puntos ibabaw ng lupa. Bukod dito, ang kanilang mga pagbabago sa bawat punto ay sumusunod sa isang tiyak na kumplikadong pattern. Ang kanyang pananaliksik ay pinahintulutan ang manggagamot ng hukuman kay Queen Elizabeth ng Inglatera at natural na pilosopo na si William Hilbert na isulong noong 1600 sa kanyang aklat na "De Magnete" ang hypothesis na ang Earth ay isang magnet, ang mga pole na kung saan ay nag-tutugma sa mga geographic na pole. Sa madaling salita, naniniwala si W. Hilbert na ang field ng Earth ay katulad ng field ng magnetized sphere. Ibinatay ni W. Hilbert ang kanyang pahayag sa eksperimento sa isang modelo ng ating planeta, na isang magnetized na bolang bakal, at isang maliit na arrow na bakal. Ang pangunahing argumento na pabor sa kanyang hypothesis, naniniwala si Hilbert na ang magnetic inclination na sinusukat sa naturang modelo ay naging halos kapareho ng inclination na naobserbahan sa ibabaw ng mundo. Ang pagkakaiba sa pagitan ng terrestrial declination at ang declination sa modelo ay ipinaliwanag ni Hilbert sa pamamagitan ng pagkilos ng pagpapalihis ng mga kontinente sa magnetic needle. Bagama't marami sa mga katotohanang itinatag sa bandang huli ay hindi nag-tutugma sa hypothesis ni Hilbert, hindi ito nawawala ang kahalagahan nito hanggang sa araw na ito. Ang pangunahing ideya ni Hilbert na ang sanhi ng terrestrial magnetism ay dapat hanapin sa loob ng Earth ay naging tama, pati na rin ang katotohanan na, sa unang pagtataya, ang Earth ay talagang isang malaking magnet, na isang pare-parehong magnetized na bola.

Noong 1634, isang Ingles na astronomo Henry Gellibrand?! natagpuan na ang magnetic declination sa London ay nagbabago sa paglipas ng panahon. Ito ang naging unang naitala na ebidensya ng mga sekular na pagkakaiba-iba - regular (mula taon hanggang taon) na mga pagbabago sa average na taunang halaga ng mga bahagi ng geomagnetic field.

Tinutukoy ng mga anggulo ng declination at inclination ang direksyon sa espasyo ng lakas ng magnetic field ng Earth, ngunit hindi maibibigay ang numerical na halaga nito. Hanggang sa katapusan ng ika-18 siglo. ang mga sukat ng magnitude ng intensity ay hindi ginawa para sa kadahilanang ang mga batas ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng magnetic field at magnetized na katawan ay hindi alam. Pagkatapos lamang noong 1785-1789. ang Pranses na pisiko na si Charles Coulomb ay nagtatag ng isang batas na ipinangalan sa kanya, ang posibilidad ng naturang mga sukat ay lumitaw. Mula noong katapusan ng ika-18 siglo, kasama ang pagmamasid sa declination at inclination, nagsimula ang malawakang mga obserbasyon ng pahalang na bahagi, na kung saan ay ang projection ng magnetic field vector papunta sa pahalang na eroplano (alam ang declination at inclination, posibleng kalkulahin ang magnitude ng buong vector ng lakas ng magnetic field).

Ang una teoretikal na gawain tungkol sa kung ano ang magnetic field ng Earth, iyon ay, kung ano ang magnitude at direksyon ng intensity nito sa bawat punto ng ibabaw ng mundo, ay pag-aari ng German mathematician na si Karl Gauss. Noong 1834, nagbigay siya ng isang mathematical expression para sa mga bahagi ng pag-igting bilang isang function ng mga coordinate - latitude at longitude ng lugar ng pagmamasid. Gamit ang expression na ito, posible para sa bawat punto sa ibabaw ng mundo na mahanap ang mga halaga ng alinman sa mga sangkap na tinatawag na mga elemento ng earthly magnetism. Ito at ang iba pang mga gawa ni Gauss ang naging pundasyon kung saan itinayo ang pagbuo ng modernong agham ng terrestrial magnetism. Sa partikular, noong 1839 pinatunayan niya na ang pangunahing bahagi ng magnetic field ay lumalabas sa Earth, at ang dahilan para sa maliit, maikling paglihis ng mga halaga nito ay dapat hanapin sa panlabas na kapaligiran.

Noong 1831, natuklasan ng English polar explorer na si John Ross ang magnetic north pole sa Canadian archipelago - ang lugar kung saan ang magnetic needle ay patayo, iyon ay, ang inclination ay 90 °. At noong 1841, naabot ni James Ross (pamangkin ni John Ross) ang isa pang magnetic pole ng Earth, na matatagpuan sa Antarctica.

Tingnan din

• Intermagnet (Ingles)

Mga Tala (edit)

1. Natuklasan ng mga siyentipiko sa USA na ang magnetic field ng mundo ay 700 milyong taon na mas matanda kaysa sa pinaniniwalaan.
2. Edward Kononovich. Magnetic field ng Earth (hindi tinukoy) . http://www.krugosvet.ru/... Encyclopedia sa Buong Mundo: Isang unibersal na sikat na siyentipikong online encyclopedia. Nakuha noong 2017-04-26.
3. Geomagnetism Mga Madalas Itanong(Ingles). https://www.ngdc.noaa.gov/ngdc.html... National Centers for Environmental Information (NCEI). Nakuha noong Abril 23, 2017.
4. A.I.Dyachenko. Mga magnetic pole ng Earth. - Moscow: Publishing house ng Moscow Center for Continuous Mathematical Education, 2003. - 48 p. - ISBN 5-94057-080-1.
5. A. V. Vikulin. Vii. Geomagnetic field at electromagnetism ng Earth// Panimula sa physics ng Earth. Pagtuturo para sa mga geophysical specialty ng mga unibersidad .. - Publishing house ng Kamchatka State Pedagogical University, 2004. - 240 p. - ISBN 5-7968-0166-X.

Ang magnetic field ng Earth ay isang pormasyon na nabuo ng mga mapagkukunan sa loob ng planeta. Ito ang object ng pag-aaral ng kaukulang seksyon ng geophysics. Susunod, isasaalang-alang natin nang mas detalyado kung ano ang magnetic field ng Earth, kung paano ito nabuo.

Pangkalahatang Impormasyon

Hindi kalayuan sa ibabaw ng Earth, humigit-kumulang sa layo na tatlo sa radii nito, ang mga linya ng puwersa mula sa magnetic field ay matatagpuan ayon sa sistema ng "dalawang polar charges". Dito matatagpuan ang isang rehiyon na tinatawag na "plasma sphere". Sa layo mula sa ibabaw ng planeta, lumalaki ang impluwensya ng flux ng mga ionized na particle mula sa solar corona. Ito ay humahantong sa compression ng magnetosphere mula sa gilid ng Araw, at, sa kabaligtaran, ang magnetic field ng Earth ay nakaunat mula sa kabaligtaran, anino na bahagi.

Plasma Sphere

Isang nasasalat na epekto sa ibabaw ng Earth magnetic field ay exerted sa pamamagitan ng itinuro paggalaw ng sisingilin particle sa itaas na layer ng atmospera (ionosphere). Ang lokasyon ng huli ay mula sa isang daang kilometro pataas mula sa ibabaw ng planeta. Hawak ng magnetic field ng Earth ang plasmasphere. Gayunpaman, ang istraktura nito ay lubos na nakasalalay sa aktibidad ng solar wind at ang pakikipag-ugnayan nito sa retaining layer. At ang dalas ng magnetic storms sa ating planeta ay dahil sa solar flares.

Terminolohiya

Mayroong konsepto ng "magnetic axis ng Earth". Ito ay isang tuwid na linya na dumadaan sa mga kaukulang pole ng planeta. Ang "magnetic equator" ay tumutukoy sa malaking bilog ng eroplano na patayo sa axis na ito. Ang vector dito ay may direksyon na malapit sa pahalang. Ang average na lakas ng magnetic field ng Earth ay lubos na nakadepende sa heyograpikong lokasyon. Ito ay humigit-kumulang katumbas ng 0.5 Oe, iyon ay, 40 A / m. Sa magnetic equator, ang parehong indicator ay humigit-kumulang 0.34 Oe, at malapit sa mga pole ito ay malapit sa 0.66 Oe. Sa ilang planetary anomalya, halimbawa, sa loob ng Kursk anomaly, ang indicator ay tumaas at 2 Oe. Ang mga linya ng puwersa ng ang magnetosphere ng Daigdig na may isang kumplikadong istraktura, na naka-project sa ibabaw nito at nagtatagpo sa mga pole nito, ay tinatawag na "magnetic meridian".

Kalikasan ng pangyayari. Mga pagpapalagay at hula

Hindi pa katagal, ang hypothesis tungkol sa koneksyon sa pagitan ng paglitaw ng magnetosphere ng Earth at ang daloy ng kasalukuyang sa likidong metal core, na matatagpuan sa layo na isang-kapat hanggang isang-katlo ng radius ng ating planeta, ay nakakuha ng karapatan na umiral. May palagay din ang mga siyentipiko tungkol sa tinatawag na "telluric currents" na dumadaloy malapit sa crust ng lupa. Dapat sabihin na ang pagbabago ng pormasyon ay nagaganap sa paglipas ng panahon. Ang magnetic field ng Earth ay nagbago ng ilang beses sa nakalipas na isang daan at walumpung taon. Ito ay naitala sa oceanic crust, bilang ebidensya ng mga pag-aaral ng remanent magnetization. Sa pamamagitan ng paghahambing ng mga lugar sa magkabilang panig ng mga tagaytay ng karagatan, natutukoy ang oras ng pagkakaiba-iba ng mga lugar na ito.

Paglipat ng magnetic pole ng Earth

Ang lokasyon ng mga bahaging ito ng planeta ay hindi pare-pareho. Ang katotohanan ng kanilang mga displacement ay naitala mula noong katapusan ng ikalabinsiyam na siglo. Sa Southern Hemisphere, ang magnetic pole ay lumipat ng 900 km sa panahong ito at napunta sa Indian Ocean. Ang mga katulad na proseso ay nagaganap sa hilagang bahagi. Dito ang poste ay inililipat patungo sa magnetic anomaly in Silangang Siberia... Mula 1973 hanggang 1994, ang layo ng inilipat ng site dito ay 270 km. Ang mga paunang nakalkulang data na ito ay nakumpirma sa ibang pagkakataon sa pamamagitan ng mga sukat. Ayon sa pinakabagong data, ang bilis ng paggalaw ng magnetic pole ng Northern Hemisphere ay tumaas nang malaki. Ito ay lumago mula sa 10 km / taon noong dekada ikapitumpu ng huling siglo hanggang 60 km / taon sa simula ng isang ito. Sa kasong ito, ang intensity ng magnetic field ng earth ay bumababa nang hindi pantay. Kaya, sa nakalipas na 22 taon, ito sa ilang mga lugar ay bumaba ng 1.7%, at sa isang lugar ng 10%, bagaman may mga lugar kung saan ito, sa kabaligtaran, ay tumaas. Ang acceleration sa displacement ng magnetic pole (sa pamamagitan ng tungkol sa 3 km bawat taon) ay nagpapahiwatig na ang kanilang paggalaw na sinusunod ngayon ay hindi isang iskursiyon, ngunit isa pang pagbabaligtad.

Ito ay hindi direktang nakumpirma ng pagtaas ng tinatawag na "polar gaps" sa timog at hilaga ng magnetosphere. Ang ionized na materyal ng solar corona at espasyo ay mabilis na tumagos sa mga nagresultang pagpapalawak. Mula dito, ang pagtaas ng dami ng enerhiya ay nakolekta sa mga circumpolar na rehiyon ng Earth, na sa kanyang sarili ay puno ng karagdagang pag-init ng mga polar ice cap.

Mga coordinate

Sa agham na nag-aaral ng mga cosmic ray, ginagamit ang mga coordinate ng geomagnetic field, na pinangalanan sa scientist na si McIlwine. Siya ang unang nagmungkahi na gamitin ang mga ito, dahil ang mga ito ay batay sa mga binagong bersyon ng aktibidad ng mga sisingilin na elemento sa isang magnetic field. Dalawang coordinate ang ginagamit para sa punto (L, B). Nailalarawan nila ang magnetic shell (parameter ng McIlvine) at field induction L. Ang huli ay isang parameter na katumbas ng ratio ng average na distansya ng globo mula sa gitna ng planeta hanggang sa radius nito.

"Magnetic inclination"

Ilang millennia na ang nakalipas, ginawa ng mga Intsik kamangha-manghang pagtuklas... Natagpuan nila na ang mga bagay na may magnet ay may kakayahang magposisyon sa isang tiyak na direksyon. At sa kalagitnaan ng ikalabing-anim na siglo, si Georg Cartmann, isang Aleman na siyentipiko, ay gumawa isa pang natuklasan sa lugar na ito. Ito ay kung paano lumitaw ang konsepto ng "magnetic inclination". Ang pangalang ito ay nangangahulugang anggulo ng paglihis ng arrow pataas o pababa mula sa pahalang na eroplano sa ilalim ng impluwensya ng magnetosphere ng planeta.

Mula sa kasaysayan ng pananaliksik

Sa lugar ng hilagang magnetic equator, na naiiba sa heograpikal, ang hilagang dulo ay bumababa, at sa timog, sa kabaligtaran, ito ay tumataas. Noong 1600, ang Ingles na manggagamot na si William Hilbert ay unang gumawa ng mga pagpapalagay tungkol sa pagkakaroon ng magnetic field ng Earth, na nagiging sanhi ng isang tiyak na pag-uugali ng mga bagay, na dati ay magnetized. Sa kanyang aklat, inilarawan niya ang isang eksperimento sa isang bola na nilagyan ng bakal na palaso. Bilang resulta ng kanyang pagsasaliksik, dumating siya sa konklusyon na ang Earth ay isang malaking magnet. Ang mga eksperimento ay isinagawa din ng English astronomer na si Henry Gellibrant. Bilang resulta ng kanyang mga obserbasyon, dumating siya sa konklusyon na ang magnetic field ng mundo ay napapailalim sa mabagal na pagbabago.

Inilarawan ni Jose de Acosta ang posibilidad ng paggamit ng compass. Itinatag din niya ang pagkakaiba sa pagitan ng Magnetic at North Poles, at sa kanyang sikat na kasaysayan(1590) pinatunayan ang teorya ng mga linya na walang magnetic deflection. Malaki rin ang kontribusyon ni Christopher Columbus sa pag-aaral ng isyung ito. Ang pagtuklas ng inconstancy ng magnetic declination ay pag-aari niya. Ang mga pagbabago ay ginawa depende sa mga pagbabago sa mga geographic na coordinate. Ang magnetic declination ay ang anggulo kung saan lumilihis ang karayom ​​mula sa direksyong Hilaga-Timog. Kaugnay ng pagkatuklas kay Columbus, tumindi ang pananaliksik. Ang impormasyon tungkol sa kung ano ang bumubuo sa magnetic field ng Earth ay lubhang kailangan para sa mga navigator. Ginawa rin ni MV Lomonosov ang problemang ito. Para sa pag-aaral ng terrestrial magnetism, inirerekomenda niya ang pagsasagawa ng mga sistematikong obserbasyon gamit ang mga permanenteng punto (katulad ng mga obserbatoryo). Napakahalaga rin, ayon kay Lomonosov, na gawin ito sa dagat. Ang ideyang ito ng mahusay na siyentipiko ay natanto sa Russia makalipas ang animnapung taon. Ang pagtuklas ng Magnetic Pole sa arkipelago ng Canada ay pag-aari ng British polar explorer na si John Ross (1831). At noong 1841 natuklasan din niya ang iba pang poste ng planeta, ngunit nasa Antarctica na. Ang hypothesis tungkol sa pinagmulan ng magnetic field ng Earth ay iniharap ni Karl Gauss. Sa lalong madaling panahon ay napatunayan niya na ang karamihan sa mga ito ay nagmumula sa isang pinagmulan sa loob ng planeta, ngunit ang dahilan ng mga maliliit na paglihis nito ay sa panlabas na kapaligiran.

sanggunian

Ang Gauss (Russian designation Gs, international - G) ay isang yunit ng pagsukat ng magnetic induction sa CGS system. Pinangalanan pagkatapos ng German physicist at mathematician na si Karl Friedrich Gauss.

1 G = 100 μT;

1 T = 104 G.

Maaari itong ipahayag sa mga tuntunin ng mga pangunahing yunit ng sistema ng CGS tulad ng sumusunod: 1 G = 1 g 1/2 .cm −1/2 .s −1.

karanasan

Isang pinagmulan: mga aklat-aralin sa pisika sa magnetism, kursong Berkeley.

Paksa: m magpainit ng mga patlang sa bagay.

Target: alamin kung paano tumutugon ang iba't ibang mga sangkap sa isang magnetic field.

Isipin natin ang ilang mga eksperimento na may napakalakas na larangan. Ipagpalagay na gumawa kami ng isang solenoid na may panloob na diameter na 10 cm at isang haba na 40 cm.

1. Ang disenyo ng coil na lumilikha ng isang malakas na magnetic field. Ang ipinapakita ay ang cross-section ng isang paikot-ikot na kung saan dumadaloy ang malamig na tubig. 2. Curve ng field B 2 sa axis ng coil.

Ang panlabas na diameter nito ay 40 cm at karamihan sa espasyo ay puno ng tansong pambalot. Ang nasabing coil ay magbibigay ng isang pare-parehong larangan ng 30,000 rs sa gitna, kung magdadala ka ng 400 kW kuryente at suplay ng tubig mga 120 l bawat minuto upang alisin ang init.

Ang mga partikular na data na ito ay ipinakita upang ipakita na kahit na ang aparato ay walang kakaiba, ito ay isang medyo kagalang-galang na magnet sa laboratoryo.

Ang lakas ng field sa gitna ng magnet ay humigit-kumulang 10 5 beses sa magnetic field ng Earth at malamang na 5 o 10 beses na mas malakas kaysa sa field na malapit sa anumang magnetic iron bar o horseshoe magnet!

Malapit sa gitna ng solenoid, ang field ay medyo pare-pareho at bumababa ng humigit-kumulang kalahati sa axis malapit sa mga dulo ng coil.

mga konklusyon

Kaya, tulad ng ipinapakita ng mga eksperimento, para sa mga naturang magnet, ang lakas ng field (iyon ay, induction o intensity) sa loob at labas ng magnet ay halos limang order ng magnitude na mas mataas kaysa sa magnitude ng field ng Earth.

Gayundin, dalawang beses lamang - hindi "minsan!" - ito ay mas maliit sa labas ng magnet.

At sa parehong oras, 5-10 beses ang lakas ng isang ordinaryong permanenteng magnet.

Ang average na lakas ng field ng earth sa ibabaw ay humigit-kumulang 0.5 Oe (5.10 -5 T)

Gayunpaman, mayroon nang ilang daang metro (kung hindi sampu) mula sa naturang magnet, ang magnetic needle ng compass ay hindi tumutugon sa alinman sa pagbukas o pag-off ng kasalukuyang.

Kasabay nito, mahusay itong tumutugon sa larangan ng lupa o sa mga anomalya nito sa kaunting pagbabago sa posisyon. Ano ang ibig sabihin nito?

Una sa lahat, tungkol sa malinaw na underestimated figure ng induction ng magnetic field ng lupa - iyon ay, hindi ang induction mismo, ngunit kung paano natin ito sinusukat.

Sinusukat namin ang reaksyon ng frame sa kasalukuyang, ang anggulo ng pag-ikot nito sa magnetic field ng lupa.

Ang anumang magnetometer ay batay sa prinsipyo ng pagsukat hindi direkta, ngunit hindi direkta:

Sa pamamagitan lamang ng likas na katangian ng pagbabago sa halaga ng pag-igting;

Sa ibabaw lamang ng lupa, malapit dito sa atmospera at sa malapit na kalawakan.

Hindi namin alam ang pinagmulan ng field na may partikular na maximum. Sinusukat lamang namin ang pagkakaiba sa magnitude ng field sa iba't ibang puntos, at ang gradient ng pag-igting ay hindi masyadong nagbabago sa taas. Walang mga kalkulasyon sa matematika na may kahulugan ng maximum kapag gumagamit ng klasikal na diskarte ay hindi gumagana dito.

Magnetic Field Effect - Mga Eksperimento

Ito ay kilala na kahit na ang malakas na magnetic field ay halos walang epekto sa mga proseso ng kemikal at biochemical. Maaari mong ilagay ang iyong kamay (nang wala wrist watch!) sa isang solenoid na may field na 30 kgf nang walang anumang kapansin-pansing kahihinatnan. Mahirap sabihin kung aling klase ng mga sangkap ang iyong kamay - sa mga paramagnet o diamagnet, ngunit ang puwersa na kumikilos dito ay, sa anumang kaso, hindi hihigit sa ilang gramo. Ang buong henerasyon ng mga daga ay pinalaki at pinalaki sa malakas na magnetic field na hindi gaanong nakaapekto sa kanila. Nabigo rin ang iba pang mga biological na eksperimento na makahanap ng mga kapansin-pansing magnetic effect sa mga biological na proseso.

Mahalagang tandaan!

Mali na ipagpalagay na ang mga mahihinang epekto ay laging lumilipas nang walang mga kahihinatnan. Ang ganitong pangangatwiran ay maaaring humantong sa konklusyon na wala ang gravity halaga ng enerhiya sa isang molekular na sukat, ngunit gayon pa man, ang mga puno sa gilid ng burol ay lumalaki nang patayo. Ang paliwanag, tila, ay nakasalalay sa kabuuang puwersa na kumikilos sa isang biyolohikal na bagay, na ang laki nito ay mas malaki kaysa sa laki ng molekula. Sa katunayan, ang isang katulad na kababalaghan ("tropismo") ay eksperimento na ipinakita sa kaso ng mga seedlings na lumalaki sa pagkakaroon ng isang napaka-inhomogeneous magnetic field.

Sa pamamagitan ng paraan, kung ilalagay mo ang iyong ulo sa isang malakas na magnetic field at iling ito, matitikman mo ang electrolytic current sa iyong bibig, na katibayan ng pagkakaroon ng isang sapilitan na puwersa ng electromotive.

Kapag nakikipag-ugnayan sa bagay, ang mga tungkulin ng magnetic at electric field ay iba. Dahil ang mga atomo at molekula ay binubuo ng mabagal na paggalaw mga singil sa kuryente, nangingibabaw ang mga puwersa ng kuryente sa mga prosesong molekular sa mga magnetic.

mga konklusyon

Ang epekto ng magnetic field ng naturang magnet sa mga biological na bagay ay walang iba kundi isang kagat ng lamok. Anuman nilalang o ang isang halaman ay patuloy na nasa ilalim ng impluwensya ng isang mas malakas na magnetismo sa lupa.

Samakatuwid, ang epekto ng maling sukat na patlang ay hindi napapansin.

Mga kalkulasyon

1 gauss = 1 10 -4 tesla.

Ang yunit ng lakas ng geomagnetic field (T) sa sistema ng Cu ay ang ampere bawat metro (A / m). Sa magnetic prospecting, ginamit din ang isa pang unit na Oersted (E) o gamma (G), katumbas ng 10 -5 Oe. Gayunpaman, ang halos masusukat na parameter ng magnetic field ay magnetic induction (o magnetic flux density). Ang yunit ng magnetic induction sa Cu system ay tesla (T). Sa magnetic prospecting, isang mas maliit na unit ng nanotesla (nT), katumbas ng 10 -9 T, ang ginagamit. Dahil para sa karamihan ng media kung saan pinag-aaralan ang magnetic field (hangin, tubig, ang karamihan sa mga non-magnetic sedimentary na bato), ang magnetic field ng Earth ay maaaring masusukat sa dami alinman sa mga yunit ng magnetic induction (sa nT), o sa katumbas na lakas ng field - gamma.

Ipinapakita ng figure ang kabuuang lakas ng magnetic field ng Earth para sa panahon ng 1980. Ang mga T isoline ay iginuhit sa pamamagitan ng 4 μT (mula sa aklat ni P. Sharma "Mga Geophysical Methods sa Regional Geology").

Sa ganitong paraan

Sa mga pole, ang mga vertical na bahagi ng magnetic induction ay humigit-kumulang 60 μT, at ang mga pahalang na bahagi ay zero. Sa ekwador, ang pahalang na bahagi ay humigit-kumulang 30 μT, at ang patayong bahagi ay zero.

Ganito talaga ang paraan modernong agham tungkol sa geomagnetism matagal na ang nakalipas inabandunang ang pangunahing prinsipyo ng pang-akit, dalawang magneto, na matatagpuan nang harapan sa isa't isa, ay may posibilidad na kumonekta sa kabaligtaran pole.

Ibig sabihin, paghusga sa pamamagitan ng huling parirala walang puwersa (vertical component) sa ekwador na umaakit ng magnet sa lupa! Pati nakakadiri!

Hindi ba naaakit ang dalawang magnet na ito? Ibig sabihin, walang attraction force, pero may stretching force? Kalokohan!

Ngunit sa mga pole na may ganitong pag-aayos ng magnet, ito ay, ngunit ang pahalang na puwersa ay nawawala.

Bukod dito, ang pagkakaiba ay 2 beses lamang, sa pagitan ng mga sangkap na ito!

Kumuha lang kami ng dalawang magnet at siguraduhin na sa isang katulad na posisyon, ang magnet ay unang nagbubukas at pagkatapos ay umaakit. SOUTH POLE hanggang NORTH POLE!

V mga huling Araw lumitaw sa mga site ng pang-agham na impormasyon malaking bilang ng balita sa magnetic field ng Earth. Halimbawa, ang balita na sa Kamakailan lamang malaki ang pagbabago nito, o ang magnetic field ay nag-aambag sa pagtagas ng oxygen mula sa atmospera ng daigdig, at maging ang katotohanan na ang mga baka ay naka-orient sa mga linya ng magnetic field sa mga pastulan. Ano ang magnetic field at gaano kahalaga ang lahat ng balita sa itaas?

Ang magnetic field ng Earth ay ang lugar sa paligid ng ating planeta kung saan kumikilos ang mga magnetic force. Ang tanong ng pinagmulan ng magnetic field ay hindi pa nalutas sa wakas. Gayunpaman, karamihan sa mga mananaliksik ay sumasang-ayon na ang pagkakaroon ng isang magnetic field, ang Earth ay hindi bababa sa bahagyang dahil sa core nito. Ang core ng daigdig ay binubuo ng isang solidong panloob at likidong panlabas na bahagi. Ang pag-ikot ng Earth ay lumilikha ng pare-parehong alon sa likidong core. Tulad ng maaalala ng mambabasa mula sa mga aralin sa pisika, ang paggalaw ng mga singil sa kuryente ay lumilikha ng magnetic field sa kanilang paligid.

Isa sa mga pinakalaganap na teorya na nagpapaliwanag sa likas na katangian ng field - ang teorya ng dynamo effect - ay nagmumungkahi na ang convective o turbulent na mga galaw ng isang conducting fluid sa core ay nakakatulong sa self-excitation at pagpapanatili ng field sa isang nakatigil na estado.

Ang mundo ay maaaring isipin bilang isang magnetic dipole. Ang timog na poste nito ay matatagpuan sa heyograpikong North Pole, at ang hilaga, ayon sa pagkakabanggit, sa Timog. Sa katunayan, ang geographic at magnetic pole ng Earth ay hindi nag-tutugma hindi lamang sa "direksyon". Ang axis ng magnetic field ay nakatagilid na may paggalang sa axis ng pag-ikot ng Earth sa pamamagitan ng 11.6 degrees. Dahil sa katotohanan na ang pagkakaiba ay hindi masyadong makabuluhan, maaari tayong gumamit ng compass. Ang arrow nito ay eksaktong tumuturo sa south magnetic pole ng mundo at halos eksakto sa north geographic na isa. Kung ang compass ay naimbento 720 libong taon na ang nakalilipas, ito ay tumuturo sa parehong geographic at magnetic north pole. Ngunit higit pa sa ibaba.

Pinoprotektahan ng magnetic field ang mga naninirahan sa Earth at mga artipisyal na satellite mula sa mapanirang epekto ng mga cosmic particle. Kabilang sa mga naturang particle, halimbawa, ang mga ionized (charged) na particle ng solar wind. Binabago ng magnetic field ang kanilang tilapon, na nagdidirekta sa mga particle sa mga linya ng field. Ang pangangailangan para sa isang magnetic field para sa pagkakaroon ng buhay ay potensyal na paliitin ang bilog mga planetang tinatahanan(kung magpapatuloy tayo mula sa pagpapalagay na ang hypothetically posibleng mga anyo ng buhay ay katulad ng mga naninirahan sa terrestrial).

Hindi ibinubukod ng mga siyentipiko na ang ilan sa mga terrestrial na planeta ay walang metal na core at, nang naaayon, ay walang magnetic field. Hanggang ngayon, pinaniniwalaan na ang mga mabatong planeta, tulad ng Earth, ay naglalaman ng tatlong pangunahing layer: isang matigas na crust, isang malapot na mantle, at isang solid o tinunaw na core ng bakal. Sa kamakailang trabaho, iminungkahi ng mga siyentipiko sa Massachusetts Institute of Technology ang pagbuo ng mga "mabato" na planeta na walang core. Kung ang mga teoretikal na kalkulasyon ng mga mananaliksik ay kinumpirma ng mga obserbasyon, kung gayon upang kalkulahin ang posibilidad na matugunan ang mga humanoid sa Uniberso, o hindi bababa sa isang bagay na kahawig ng mga guhit mula sa isang aklat-aralin sa biology, ay kailangang muling isulat.

Ang mga earthling ay maaari ding mawala ang kanilang magnetic shielding. Totoo, hindi pa masasabi ng mga geophysicist nang eksakto kung kailan ito mangyayari. Ang katotohanan ay ang mga magnetic pole ng lupa ay hindi matatag. Paminsan-minsan silang nagbabago ng mga lugar. Hindi pa katagal, natuklasan ng mga mananaliksik na ang Earth ay "naaalala" tungkol sa pagbabago ng mga poste. Ang pagsusuri sa mga "alaala" na ito ay nagpakita na sa nakalipas na 160 milyong taon, ang magnetic north at south ay nagbago ng mga lugar nang halos 100 beses. Huling beses nangyari ang kaganapang ito mga 720 libong taon na ang nakalilipas.

Ang pagbabago ng mga pole ay sinamahan ng pagbabago sa pagsasaayos ng magnetic field. Sa panahon ng "transition period", mas maraming cosmic particle na mapanganib sa mga buhay na organismo ang tumagos sa Earth. Ang isa sa mga hypotheses na nagpapaliwanag sa pagkalipol ng mga dinosaur ay nag-aangkin na ang mga higanteng reptilya ay naging tiyak sa panahon ng susunod na pagbabago ng poste.

Bilang karagdagan sa "mga bakas" ng mga nakaplanong hakbang upang baguhin ang mga pole, napansin ng mga mananaliksik ang mga mapanganib na pagbabago sa magnetic field ng Earth. Ang pagsusuri ng data sa kanyang kondisyon sa loob ng ilang taon ay nagpakita na sa mga nakaraang buwan sa ito ay nagsimulang mangyari. Ang mga siyentipiko ay hindi nakarehistro ng gayong matalas na "mga paggalaw" ng larangan sa napakatagal na panahon. Ang lugar ng pag-aalala sa mga mananaliksik ay nasa South Atlantic Ocean. Ang "kapal" ng magnetic field sa rehiyong ito ay hindi lalampas sa ikatlong bahagi ng "normal". Matagal nang napansin ng mga mananaliksik ang "butas" na ito sa magnetic field ng Earth. Ang mga datos na nakolekta sa loob ng 150 taon ay nagpapakita na sa panahong ito ang larangan ay humina ng sampung porsyento.

Sa sa sandaling ito mahirap sabihin kung paano ito nagbabanta sa sangkatauhan. Ang isa sa mga kahihinatnan ng pagpapahina ng lakas ng field ay maaaring ang pagtaas (kahit hindi gaanong mahalaga) sa nilalaman ng oxygen sa atmospera ng lupa. Ang link sa pagitan ng magnetic field ng Earth at ang gas na ito ay itinatag gamit ang Cluster satellite system, isang proyekto ng European Space Agency. Natuklasan ng mga siyentipiko na ang magnetic field ay nagpapabilis ng mga ion ng oxygen at "itinatapon" ang mga ito sa kalawakan.

Sa kabila ng katotohanan na ang magnetic field ay hindi nakikita, ang mga naninirahan sa Earth ay nararamdaman ito ng mabuti. Migratory birds, halimbawa, hinahanap nila ang kalsada, nakatutok dito. Mayroong ilang mga hypotheses na nagpapaliwanag nang eksakto kung paano nila nakikita ang larangan. Ang isa sa mga huli ay nagmumungkahi na ang mga ibon ay nakakakita ng magnetic field. Ang mga espesyal na protina - cryptochromes - sa mga mata ng mga migratory bird ay maaaring baguhin ang kanilang posisyon sa ilalim ng impluwensya ng isang magnetic field. Ang mga may-akda ng teorya ay naniniwala na ang cryptochromes ay maaaring kumilos bilang isang compass.

Bilang karagdagan sa mga ibon, ginagamit ang magnetic field ng Earth sa halip na GPS mga pagong sa dagat... At, tulad ng ipinakita ng pagsusuri ng mga larawan ng satellite na ipinakita sa balangkas ng proyekto ng Google Earth, mga baka. Matapos suriin ang mga larawan ng 8510 baka sa 308 na rehiyon ng mundo, napagpasyahan ng mga siyentipiko na ang mga hayop na ito ay mas kanais-nais (o mula sa timog hanggang hilaga). Bukod dito, ang mga "reference point" para sa mga baka ay hindi heograpikal, ngunit ang mga magnetic pole ng Earth. Ang mekanismo ng pagdama ng mga baka sa magnetic field at ang mga dahilan para sa mismong reaksyon dito ay nananatiling hindi maliwanag.

Bilang karagdagan sa nakalistang mga kahanga-hangang katangian, ang magnetic field ay nag-aambag. Lumilitaw ang mga ito bilang resulta ng mga biglaang pagbabago sa field na nagaganap sa mga malalayong rehiyon ng field.

Ang magnetic field ay hindi pinansin ng mga tagasuporta ng isa sa mga "conspiracy theories" - ang teorya ng lunar hoax. Gaya ng nabanggit sa itaas, pinoprotektahan tayo ng magnetic field mula sa mga cosmic particle. Ang "nakolekta" na mga particle ay nag-iipon sa ilang bahagi ng field - ang tinatawag na Van Allen radiation belt. Ang mga nag-aalinlangan na hindi naniniwala sa katotohanan ng paglapag sa buwan ay naniniwala na sa panahon ng paglipad sa pamamagitan ng mga radiation belt, ang mga astronaut ay makakatanggap ng isang nakamamatay na dosis ng radiation.

Ang magnetic field ng Earth ay isang kamangha-manghang resulta ng mga batas ng pisika, isang proteksiyon na kalasag, isang palatandaan at lumikha ng aurora borealis. Kung hindi dahil dito, maaaring ibang-iba ang hitsura ng buhay sa Earth. Sa pangkalahatan, kung walang magnetic field, kailangan itong maimbento.