Geomagnetsko polje: značajke, struktura, karakteristike i povijest istraživanja

Geomagnetno polje (HP) generiraju izvori koji se nalaze unutar Zemlje, kao iu magnetosferi i ionosferi. Ona štiti planet i život na njemu od štetnih utjecaja kozmičko zračenje.

Opće značajke

Naš planet je veliki magnet. Njegov sjeverni pol nalazi se u "gornjem" dijelu Zemlje, nedaleko od zemljopisnog pola, a južni pol nalazi se pored odgovarajućeg zemljopisnog pola. Iz tih se točaka protežu tisuće kilometara u svemir, proširuju magnetske linije, koje čine pravu magnetosferu.

Magnetski i geografski stupovi dovoljno su daleko jedni od drugih. Ako nacrtimo jasnu crtu između magnetskih stupova, konačno možemo dobiti magnetsku os s kutom nagiba od 11,3 ° do osi rotacije. Ova vrijednost nije stalna, već sve zato što se magnetski stupovi kreću u odnosu na površinu planeta, mijenjajući svoje mjesto svake godine.

Priroda geomagnetskog polja

Magnetskom se ekranu generiraju električne struje (pokretne naprave) koje se proizvode u vanjskoj tekućoj jezgri koja se nalazi unutar Zemlje na vrlo pristojnoj dubini. To je metal koji teče i kreće se. Taj se proces naziva konvekcija. Kretnja supstanca jezgre tvori struje i, kao posljedicu, magnetska polja.

Magnetski štit pouzdano štiti Zemlju od kozmičkog zračenja. Njegov glavni izvor je solarni vjetar - kretanje ioniziranih čestica koje prolaze iz solarna korona. Magnetosfera odbacuje ovaj kontinuirani tok, preusmjeravajući ga oko Zemlje, tako da tvrdo zračenje nema destruktivan učinak na sve žive plave planete.

Ako Zemlja nije imala geomagnetsko polje, solarni će ga vjetar oduzimati. Prema jednoj od hipoteza, to se dogodilo na Marsu. Solarni vjetar ni u kom slučaju nije jedina prijetnja, jer Sunce oslobađa i veliku količinu materije i energije u obliku koronarnih ispuštanja, uz snažan tok radioaktivnih čestica. Međutim, čak iu tim slučajevima, Zemljino magnetsko polje ga štiti, preusmjeravajući te struje s planeta.

Magnetski zaslon mijenja polove približno jednom svakih 250.000 godina. Sjeverni magnetski stup postaje mjesto na sjeveru, i obrnuto. Znanstvenici nemaju jasno objašnjenje zašto se to dogodi.

Povijest istraživanja

Poznanstvo ljudi s nevjerojatnim svojstvima zemaljskog magnetizma dogodilo se u zoru civilizacije. Već u doba antike, čovječanstvo je bilo svjesno magnetskog željeznog kamena - magnetita. Međutim, tko i kada su otkrili da su prirodni magneti ravnopravno orijentirani u prostoru s obzirom na zemljopisne stupove planeta, nepoznata je. Prema jednoj verziji, Kinezi su poznavali ovaj fenomen već u 1100, ali tek je dva stoljeća kasnije korištena u praksi. U Zapadnoj Europi magnetni kompas počeo se koristiti 1187. godine u plovidbi.

Struktura i svojstva

Magnetsko polje Zemlje se može podijeliti na:

• glavno magnetsko polje (95%), čiji su izvori u vanjskoj jezgri planeta koji provodi električnu struju;
• nepravilan magnetsko polje (4%) generirani od strane stijene u gornjem sloju Zemljine s dobrim magnetska permeabilnost (jedan od najmoćnijih - Kurskaia magnetske anomalije);
• vanjsko magnetsko polje (također nazvano varijabla, 1%), povezano s solarnim i zemaljskim interakcijama.

Redovite geomagnetske varijacije

Promjene u geomagnetskom polju u vremenu pod utjecajem unutarnjih i vanjskih izvora (s obzirom na površinu planeta) nazivaju se magnetskim promjenama. Karakterizira ih odstupanje komponenti GP od srednje vrijednosti na mjestu promatranja. Magnetske varijacije imaju kontinuiranu reorganizaciju u vremenu, a često takve promjene su periodične.

Redovne varijacije, koje se svakodnevno ponavljaju, su promjene u magnetskom polju povezane s sunčevim i lunarno-dnevnim promjenama u intenzitetu liječnika opće prakse. Varijacije dostižu maksimum tijekom dana i na mjesečevom sukobu.

Nepravilne geomagnetske varijacije

Te promjene nastaju kao posljedica utjecaja solarnog vjetra na Zemljinu magnetosferu, promjena unutar same magnetosfere i njezina interakcija s ioniziranom gornjom atmosferom.

• Dvadtsatisemidnevnye varijacije postoje kao pravilnost do ponovnog rasta magnetske smetnje svakih 27 dana, i to na razdoblje od rotacije glavnog nebeskog tijela u odnosu na zemlje nablyudaielya. Ovaj trend je zbog postojanja aktivnih dugogodišnjih područja na našoj zavičaju, promatranih nekoliko puta. Čini se kao 27-dnevno ponavljanje geomagnetičkih poremećaja i magnetske oluje.
• Jedanaestogodišnje varijacije povezane su s periodicnošću sunčeve aktivnosti bojenja. Otkriveno je da je tijekom najprometnijim tamnih područja na solarnom disku magnetske aktivnosti i dostiže svoj maksimum, ali geomagnetska rast aktivnosti zaostaje rast solarnih u prosjeku - za godinu dana.
• Sezonske varijacije imaju dva maksimuma i dva minima koja odgovaraju razdobljima ekvinocija i vremenu solsticija.
• Moderne, za razliku od gore navedenog, - vanjski izvor nastaje kretanjem tvari i širenja vala u tekućem električki vodljivog jezgre planeta i glavni je izvor informacija o električnoj donjeg vodljivosti plašta i jezgre fizikalnih procesa koji dovode do tvari konvekcijom kao i mehanizam generacije Zemljinog geomagnetskog polja. To su najsporije varijacije - s razdobljima u rasponu od nekoliko godina do godinu dana.

Utjecaj magnetskog polja na životni svijet

Unatoč činjenici da se magnetski zaslon ne može vidjeti, stanovnici planeta to savršeno osjećaju. Na primjer, ptice selice grade vlastitu rutu, usredotočujući se na nju. Znanstvenici su iznijeli nekoliko hipoteza o tom fenomenu. Jedan od njih sugerira da ptice to vizualno vide. U očima ptica selica postoje posebni proteini (kriptokromi) koji mogu promijeniti položaj pod utjecajem geomagnetskog polja. Autori ove hipoteze vjeruju da kriptohromi mogu djelovati kao kompas. Međutim, ne samo ptice nego i morske kornjače koriste magnetski zaslon kao GPS navigator.

Učinak magnetskog štitnika na osobu

Utjecaj geomagnetskog polja na osobu bitno se razlikuje od bilo kojeg drugog, bilo zračenja ili opasne struje, jer utječe potpuno na ljudsko tijelo.

Znanstvenici vjeruju da geomagnetsko polje djeluje u ultralu frekvencijskom području, što odgovara osnovnim fiziološkim ritmovima: dišnim, srčanim i mozgovima. Osoba ne može ništa osjetiti, ali organizam istodobno reagira s funkcionalnim promjenama živčanih, kardiovaskularnih sustava i aktivnosti mozga. Psihijatri dugi niz godina prate vezu između eksplozija intenziteta geomagnetskog polja i pogoršanja duševnih bolesti, što često dovodi do samoubojstva.

"Indeksiranje" geomagnetske aktivnosti

Perturbacije magnetskog polja povezane s promjenama u sustavu magnetosferske i ionosferske struje nazivaju se geomagnetic activity (GA). Da bi se utvrdilo njenu razinu, koriste se dva indeksa - A i K. Potonja prikazuje vrijednost GA. Izračunava se na temelju mjerenja magnetskog zaslona, ​​koji se svakodnevno provodi s vremenskim intervalom od tri sata od 00:00 UTC (Svjetsko usklađeno vrijeme). Najveće vrijednosti magnetskog poremećaja uspoređuju se s vrijednostima geomagnetskog polja mirnog dana za određenu znanstvenu ustanovu, dok se uzimaju u obzir maksimalne vrijednosti iz promatranih odstupanja.

Na temelju podataka Indeks se izračunava K. S obzirom na činjenicu da je quasilogarithmic vrijednost (tj, porastao s povećanjem poremećaja približno 2 puta), ne može se u prosjeku za dobivanje dugoročne povijesni uzorak geomagnetskog polja na planeti. Za to postoji indeks A koji predstavlja dnevni prosjek. Jednostavno je definirano - svako mjerenje indeksa K pretvara se u ekvivalentni indeks. K vrijednosti dobivene tijekom dana, u prosjeku, tako da je moguće dobiti indeks, vrijednost koja na obične dane ne prelazi prag od 100, a u vremenima teških magnetskih oluja mogu se prevrnuo na 200.

Budući da perturbacije geomagnetskog polja na različitim točkama planeta nisu jednake, vrijednosti indeksa A iz različitih znanstvenih izvora mogu značajno varirati. Kako bi se izbjegao takav početak, indeksi A koji se dobivaju od opservatorija smanjuju se na srednji i globalni indeks A_r. Isto vrijedi i za indeks K_r, što je frakcijska vrijednost u rasponu 0-9. Njegova vrijednost od 0 do 1 označava da je geomagnetsko polje normalno i stoga se očuvaju optimalni uvjeti za prolazak kratkih valova. Naravno, omogućio je prilično intenzivan dotok sunčevog zračenja. Geomagnetsko polje od 2 točke karakterizirano je umjerenim magnetskim smetnjama koje malo kompliciraju prolaz decimetrijskih valova. Vrijednosti od 5 do 7 ukazuju na dostupnost geomagnetske oluje, stvarajući ozbiljne smetnje spomenutom rasponu, a uz jaku oluju (8-9 bodova) nemoguće je prolazak kratkih valova.

Utjecaj magnetskih oluja na zdravlje ljudi

50-70% svjetske populacije utječe negativni učinci magnetskih oluja. Istodobno, početak reakcije na stres u nekim ljudima bilježi se 1-2 dana prije magnetskog poremećaja, kada se promatraju bljeskovi na suncu. Drugi - na vrhuncu ili neko vrijeme nakon pretjerane geomagnetske aktivnosti.

Metozavisimym ljudi, kao i oni koji pate od kroničnih bolesti, morate pratiti podatke o geomagnetskog polja za tjedan dana, s mogućim pristupom magnetskih oluja eliminirati fizički i emocionalni stres, kao i sve radnje i događaje koje mogu dovesti do stresa.

Sindrom nedostatka magnetskog polja

Slabljenje geomagnetskog polja u prostoru (hipogeomagnetno polje) proizlazi zbog strukturnih značajki raznih struktura, zidnih materijala i magnetiziranih struktura. Kada je u sobi s oslabljenim GP, poremećena je cirkulacija krvi, kisik i hranjive tvari dostavljaju se u tkiva i organe. Slabost magnetskog zaslona također utječe na živčane, kardiovaskularne, endokrine, respiratorne, koštane i mišićne sustave.

Japanski liječnik Nakagawa "nazvao je" ovaj fenomen "sindrom ljudskog magnetskog polja deficita". U svojoj važnosti, ovaj koncept može se u potpunosti natjecati s deficitom vitamina i minerala.

Glavni simptomi koji ukazuju na prisutnost ovog sindroma su:

• povećano umor;
• smanjena učinkovitost;
• nesanica;
• glavobolja i bol u zglobovima;
• hipo- i hipertenzija;
• poremećaji u probavnom sustavu;
• poremećaji u radu kardiovaskularnog sustava.