Геомагнитно поле: характеристики, структура, характеристики и история на изследванията

Геомагнитното поле (HP) се генерира от източници, разположени в Земята, както и от магнитосферата и йоносферата. Той предпазва планетата и живота от нея от вредни влияния космическото излъчване.

Общи характеристики

Нашата планета е огромен магнит. Северният й полюс е в "горната" част на Земята, недалеч от географския полюс, а южният полюс е до съответния географски полюс. От тези точки много хиляди километри в космоса, разширяващи се магнитни линии, които съставляват магнитосферата, се простират.

Магнитните и географските полюси са достатъчно далеч един от друг. Ако изчертаем ясна линия между магнитните полюси, най-накрая можем да получим магнитна ос с ъгъл на наклон от 11,3 ° спрямо оста на въртене. Тази стойност не е постоянна, но всичко, защото магнитните полюси се движат по отношение на повърхността на планетата, променяйки местоположението им всяка година.

Природа на геомагнитното поле

Магнитен екран се генерира от електрически токове (движещи се заряди), които се произвеждат в външна течна сърцевина, разположена в Земята, на много прилична дълбочина. Това е поток от метал, който се движи. Този процес се нарича конвекция. Подвижното вещество на ядрото образува токове и вследствие на това магнитни полета.

Магнитният щит надеждно защитава Земята от космическото излъчване. Неговият основен източник е слънчевият вятър - движението на йонизираните частици, които текат от слънчева корона. Магнитосферата отклонява този непрекъснат поток, пренасочвайки го около Земята, така че твърдата радиация да няма разрушителен ефект върху всички живи сини планети.

Ако Земята нямаше геомагнитно поле, тогава слънчевият вятър щеше да я лиши от атмосферата. Според една от хипотезите това е станало на Марс. Слънчевият вятър в никакъв случай не е единствената заплаха, тъй като Слънцето също отделя голямо количество материя и енергия под формата на коронарни изхвърляния, придружени от силен поток от радиоактивни частици. Въпреки това дори в тези случаи магнитното поле на Земята го защитава, отклонявайки тези токове от планетата.

Магнитният екран променя полюсите си приблизително на всеки 250 000 години. Северният магнитен полюс става на мястото на северната и обратното. Учените нямат ясно обяснение защо се случва това.

История на изследванията

Познаването на хора с невероятни свойства на земния магнетизъм се случи в зората на цивилизацията. Още в древността човечеството е било наясно с магнитния железен камък - магнетит. Въпреки това, кой и кога разкри, че природните магнити са ориентирани еднакво в пространството по отношение на географските полюси на планетата, не е известно. Според една версия, китайците са били запознати с този феномен още през 1100 г., но само след два века той се използва на практика. В Западна Европа магнитният компас започва да се използва за навигация през 1187 година.

Структура и характеристики

Магнитното поле на Земята може да бъде разделено на:

• основното магнитно поле (95%), чиито източници са във външната сърцевина на планетата, която провежда електрически ток;
• аномален магнитно поле (4%), генерирани от скали в горния слой на земната с добра магнитна проницаемост (един от най-мощните - Kurskaia магнитна аномалия);
• външно магнитно поле (наричано още променливо, 1%), свързано със слънчево-земните взаимодействия.

Редовни геомагнитни вариации

Промените в геомагнитното поле във времето под въздействието на вътрешните и външните източници (по отношение на повърхността на планетата) се наричат ​​магнитни вариации. Те се характеризират с отклонение на компонентите на общопрактикуващия лекар от средната стойност на мястото на наблюдение. Магнитните вариации имат непрекъсната реорганизация във времето и често такива промени са периодични.

Редовните вариации, повтарящи се ежедневно, са промени в магнитното поле, свързани със слънчевите и лунно-дневните промени в интензивността на общопрактикуващия лекар. Вариациите достигат максимално през деня и в лунната конфронтация.

Неправилни геомагнитни вариации

Тези промени възникват в резултат на влиянието на слънчевия вятър върху земната магнитосфера, промените в самата магнитосфера и нейното взаимодействие с йонизираната горна атмосфера.

• Двадесет и седемдневните вариации съществуват като модел на повтарящия се растеж на магнитните смущения на всеки 27 дни, съответстващи на периода на въртене на главното небесно тяло спрямо земния наблюдател. Тази тенденция се дължи на съществуването на активни места с дълъг живот на нашата родна звезда, наблюдавани в няколко посоки. Изглежда като 27-дневно повторение на геомагнитни смущения и магнитни бури.
• Единадесетгодишните вариации се свързват с периодичността на оцветяването на слънцето. Беше установено, че по време на най-многолюдните тъмните зони на слънчевия диск магнитна активност също достига своя максимум, но геомагнитна активност растеж изостава от растежа на слънчевата в средна - за една година.
• Сезонните вариации имат две максимуми и две минимуми, съответстващи на периодите на равноденствие и времето на слънцестоене.
• Светският, за разлика от по-горе, - външен произход, образуван от движението на вещества и размножаване вълна в течен електропроводим сърцевината на планетата и е основният източник на информация за електрическата нисш мантия проводимост и ядрото на физически процеси, които водят до вещества конвекция, както и на механизма генериране на геомагнитното поле на Земята. Това са най-бавните вариации - с периоди вариращи от няколко години до една година.

Влиянието на магнитното поле върху живия свят

Въпреки факта, че магнитният екран не може да се види, жителите на планетата го усещат напълно. Например мигриращите птици изграждат свой собствен маршрут, като се фокусират върху него. Учените предложиха няколко хипотези относно този феномен. Един от тях предполага, че птиците го възприемат визуално. В очите на мигриращите птици има специални протеини (криптохроми), които могат да променят позицията си под въздействието на геомагнитното поле. Авторите на тази хипотеза вярват, че криптохромите могат да действат като компас. Въпреки това, не само птици, но и морски костенурки използват магнитен екран като GPS навигатор.

Ефектът на магнитния щит върху човек

Влиянието на геомагнитното поле върху човек е фундаментално различно от всяко друго, било то радиация или опасен ток, тъй като засяга напълно човешкото тяло.

Учените смятат, че геомагнитното поле работи в ултразвуков честотен диапазон, който съответства на основните физиологични ритми: дихателни, сърдечни и мозъчни. Човек може да не усеща нищо, но в същото време организмът реагира с него с функционални промени на нервната, сърдечно-съдовата система и мозъчната активност. Психиатрите отдавна наблюдават връзката между изблиците на интензивността на геомагнитното поле и изострянето на психичните заболявания, което често води до самоубийство.

"Индексиране" на геомагнитната активност

Проникванията на магнитното поле, свързани с промените в системата на магнитосферата и йоносферната тока, се наричат ​​геомагнитна активност (GA). За да се определи нейното ниво, се използват два индекса - А и К. Последният показва стойността на GA. Изчислява се въз основа на измерванията на магнитния екран, извършвани ежедневно с тричасов интервал, започващ от 00:00 UTC (Световно координирано време). Най-високите стойности на магнитното смущение се сравняват със стойностите на геомагнитното поле на тих ден за определена научна институция, като максималните стойности от наблюдаваните отклонения се вземат под внимание.

Въз основа на данните за индекс се изчислява К. Поради факта, че е quasilogarithmic стойност (т.е. увеличава с увеличаване на смущения приблизително 2 пъти), не може да се осредняват, за да се получи дългосрочен исторически модел на геомагнитния областта на планетата. За това има индекс А, представляващ дневната средна стойност. Определя се съвсем просто - всяко измерване на индекса К се трансформира в еквивалентен индекс. K стойности, получени в рамките на деня, средно, така че е възможно да се получи индекса на A, чиято стойност на обикновените дни не надвишава прага от 100, а във времена на тежки магнитни бури могат да бъдат запазени в продължение на 200.

Тъй като смущенията на геомагнитното поле в различни точки на планетата не са еднакви, стойностите на индекса А от различни научни източници могат да варират значително. За да се избегне това изтичане, индексите А, получени от обсерваториите, се намаляват до средния и глобалния индекс А_R. Същото важи и за индекса K_R, което е частична стойност в диапазона 0-9. Стойността му от 0 до 1 показва, че геомагнитното поле е нормално и затова се запазват оптималните условия за преминаване на къси вълни. Разбира се, при наличието на доста силен поток от слънчева радиация. Геомагнитното поле от 2 точки се характеризира с умерено магнитно смущение, което леко усложнява преминаването на дециметрични вълни. Стойности от 5 до 7 показват наличието геомагнитни бури, създавайки сериозна намеса в споменатия диапазон, и със силна буря (8-9 точки) правят преминаването на къси вълни невъзможно.

Ефектът на магнитните бури върху човешкото здраве

50-70% от световното население е засегнато от отрицателните ефекти на магнитните бури. В същото време началото на стрес-реакцията при някои хора се отбелязва 1-2 дни преди магнитното смущение, когато се наблюдават миг на слънце. Други - на върха или известно време след прекомерна геомагнитна активност.

Metozavisimym хора, както и на тези, които страдат от хронични заболявания, които трябва да следите информация за геомагнитното поле за една седмица, с възможен подход към магнитни бури елиминират физически и емоционален стрес, както и за всички действия и събития, които могат да доведат до стрес.

Синдром на дефицит на магнитно поле

Отслабването на геомагнитното поле пушачи (hypogeomagnetic поле) се дължи на проектните характеристики на различни сгради, стенни материали, а също и намагнитизирват структури. Когато в стая с отслабена ГП се нарушава циркулацията на кръвта, кислородът и хранителните вещества се доставят в тъканите и органите. Отслабването на магнитния екран също засяга нервната, сърдечно-съдовата, ендокринната, дихателната, костната и мускулната системи.

Японският лекар Nakagawa "нарече" това явление "синдром на дефицит на човешко магнитно поле". По своята значимост тази концепция може напълно да се конкурира с дефицита на витамини и минерали.

Основните симптоми, които показват наличието на този синдром, са:

• повишена умора;
• намалена ефективност;
• безсъние;
• главоболие и болки в ставите;
• хипо- и хипертония;
• смущения в храносмилателната система;
• нарушения в работата на сърдечно-съдовата система.