La magnetosfera avvolge qualsiasi corpo con un campo magnetico. Sembra dovuto al fatto che le particelle con cariche deviano dalla linea di movimento originale sotto l'influenza del magnetismo interno. Il punto d'incontro dell'energia solare e del campo magnetico forma il plasma che ricopre il guscio magnetosferico.
Influenza del Sole sulla Terra
Il sole emette una grande quantità di energia, che si espande costantemente, "evaporando" verso l'esterno. Questa espansione è chiamata vento solare.
Il vento solare si diffonde in tutte le direzioni, riempiendo tutto lo spazio interplanetario. Per questo motivo, nella regione interstellare si forma una formazione di plasma chiamata plasma del vento solare.
Il plasma solare si muove a spirale, in media in 4 giorni supera l'intervallo tra il Sole e la Terra.
Il sole sprigiona energia, grazie alla quale la vita continua sulla Terra. Tuttavia, radiazioni pericolose provengono anche dal Sole, che è distruttivo per tutti gli esseri viventi sul nostro pianeta. Quando la Terra si muove attorno al Sole, la radiazione viene distribuita in modo non uniforme durante tutto l'anno. Per questo le stagioni cambiano.
Cosa protegge la Terra?
La struttura naturale del pianeta Terra lo protegge dalle dannose radiazioni solari. La terra è circondata da diversi gusci:
- magnetosfera, che protegge dalla radiazione del flusso solare;
- una ionosfera che assorbe i raggi X e le radiazioni ultraviolette;
- lo strato di ozono, che trattiene le quantità residue di radiazioni ultraviolette.
Di conseguenza, la biosfera terrestre (l'habitat degli organismi viventi) è completamente protetta.
La magnetosfera terrestre è uno strato protettivo, il più lontano dal centro del pianeta. È una barriera al plasma eolico solare. Per questo motivo, il plasma solare scorre intorno alla Terra, formando una formazione di cavità in cui è nascosto il campo geomagnetico.
Perché c'è un campo magnetico?
Le cause del magnetismo terrestre sono nascoste all'interno del pianeta. Come è noto sulla struttura del pianeta Terra, esso è composto da:
- core;
- abiti;
- Crosta terrestre.
Ci sono vari campi intorno al pianeta, inclusi gravitazionali e magnetici. La gravità nel suo senso più semplice è l'attrazione della terra per tutte le particelle materiali.
Il magnetismo della Terra risiede nei fenomeni che si verificano ai confini del nucleo e del mantello. Il pianeta stesso è un enorme magnete, una palla magnetizzata uniformemente.
La causa di ogni campo magnetico è la corrente elettrica o la magnetizzazione continua. Gli scienziati che si occupano del problema del magnetismo terrestre lo scoprono:
- ragioni del magneticogravità della Terra;
- stabilire connessioni tra il magnetismo terrestre e le sue sorgenti;
- determina la distribuzione e la direzione del campo magnetico sul pianeta.
Questi studi vengono effettuati attraverso rilevamenti magnetici, nonché attraverso osservazioni in osservatori - punti speciali in diverse regioni del globo.
Come funziona la magnetosfera?
Si stanno sviluppando il tipo e la struttura della magnetosfera:
- vento solare;
- magnetismo terrestre.
Il vento solare è la produzione di plasma, che viene distribuito dal Sole in qualsiasi direzione. La velocità del vento sulla superficie terrestre è di 300-800 km/s. Il vento solare è pieno di protoni, elettroni, particelle alfa ed è caratterizzato da una quasi neutralità. Il vento solare è dotato di magnetismo solare, trasportato dal plasma molto lontano.
La magnetosfera terrestre è una cavità piuttosto complessa. Tutte le sue sezioni sono piene di processi al plasma, in cui i meccanismi di accelerazione delle particelle sono di grande importanza. Sul lato soleggiato, il divario dal centro ai confini della Terra è determinato dalla forza del vento solare e può raggiungere da 60 a 70 mila chilometri, che equivale a 10-12 raggi terrestri Re. Re è uguale a 6371 km.
I confini della magnetosfera sono diversi a seconda della posizione rispetto al Sole. Un bordo simile sul lato soleggiato ha una forma simile a un proiettile. La sua distanza approssimativa è 15 Re. Sul lato oscuro, la magnetosfera assume la forma di una coda cilindrica, il suo raggio è 20-25 Re, la sua lunghezza è superiore a 200 Re, l'estremità è sconosciuta.
Nella magnetosferaci sono zone con particelle ad alta energia, sono chiamate "cinture di radiazioni". La magnetosfera è in grado di avviare varie oscillazioni ed è essa stessa una fonte di radiazioni, alcune delle quali possono penetrare nella Terra.
Il plasma fuoriesce nella magnetosfera terrestre attraverso intervalli tra le caratteristiche della magnetopausa - cuspidi polari, nonché a causa di fenomeni idromagnetici e instabilità.
Attività del campo magnetico
La magnetosfera terrestre influenza l'attività geomagnetica, le tempeste geomagnetiche e le sottotempeste.
Lei protegge la vita sulla Terra. Senza di lei, la vita si fermerebbe. Secondo gli scienziati, gli oceani di Marte e la sua atmosfera sono andati nello spazio a causa dell'influenza non dissimulata del vento solare. Allo stesso modo, le acque di Venere furono portate nello spazio da un flusso solare.
Anche Giove, Urano, Saturno e Nettuno hanno una magnetosfera. Marte e Mercurio hanno piccoli gusci magnetici. Venere non ce l'ha affatto, il vento solare è gestito grazie alla ionosfera.
Caratteristiche sul campo
La proprietà principale di un campo magnetico è la sua intensità. L'intensità magnetica è una grandezza vettoriale. Il campo magnetico del pianeta è rappresentato usando linee di forza, tangenti ad esse mostrano la direzione del vettore di intensità.
Il campo magnetico oggi è 0,5 oersted o 0,1 a/m. Gli scienziati consentono fluttuazioni di magnitudo in passato. Ma negli ultimi 2-3,5 miliardi di anni, il campo geomagnetico non è cambiato.
I punti sulla Terra in cui la tensione è diretta verticalmente sono chiamati poli magnetici. Ce ne sono due sulla Terra:
- Nord;
- Sud.
Una linea retta passa attraverso entrambi i poli: l'asse magnetico. Il cerchio perpendicolare all'asse è l'equatore magnetico. L'intensità del campo all'equatore è orizzontale.
Poli magnetici
I poli magnetici non corrispondono ai soliti poli geografici. I poli geografici sono posti lungo l'asse geografico lungo il quale ruota il pianeta. Quando la Terra si muove attorno al Sole, la direzione dell'asse terrestre viene preservata.
L'ago della bussola punta esattamente al polo nord magnetico. Gli osservatori magnetici misurano le fluttuazioni del campo magnetico durante il giorno, alcuni di essi effettuano misurazioni ogni secondo.
I meridiani magnetici corrono dal Polo Nord al Polo Sud. L'angolo tra il meridiano magnetico e quello geografico è chiamato declinazione magnetica. Ogni punto della terra ha il proprio angolo di declinazione.
All'equatore, la freccia del magnete è posizionata orizzontalmente. Quando ci si sposta a nord, l'estremità superiore della freccia si precipita verso il basso. L'angolo tra il puntatore e la superficie orizzontale è l'inclinazione magnetica. Nella regione dei poli l'inclinazione è massima e ammonta a 90 gradi.
Movimento del campo magnetico
La posizione dei poli magnetici cambia nel tempo.
Inizialmente, il polo magnetico fu scoperto nel 1831, e poi si trovava a centinaia di chilometri dalla posizione attuale. La distanza approssimativa di viaggio all'anno è di 15 km.
Negli ultimi anni, il ritmo di movimento dei poli magnetici è aumentato. Il Polo Nord si muovevelocità di 40 km all'anno.
Cambiare i campi magnetici
Il processo di cambiamento delle polarità sulla Terra è chiamato inversione. Gli scienziati conoscono almeno 100 casi in cui il campo geomagnetico ha invertito la sua polarità.
Si ritiene che l'inversione avvenga una volta ogni 11-12 mila anni. Altre versioni sono chiamate 13, 500 e persino 780 mila anni. Forse l'inversione non ha una periodicità chiara. Gli scienziati ritengono che durante le precedenti inversioni, la vita sulla Terra sia stata preservata.
La gente si chiede: "Quando avverrà la prossima inversione di polarità?"
La fase di spostamento dei poli si è verificata nel secolo scorso. Il Polo Sud si trova ora nell'Oceano Indiano, mentre il Polo Nord si sta muovendo attraverso l'Oceano Artico verso la Siberia. In questo caso il campo magnetico vicino ai poli si indebolisce. Le tensioni si stanno allentando.
Molto probabilmente, con la prossima inversione, la vita sulla Terra continuerà. L'unica domanda è a quale costo. Se l'inversione avviene con l'estinzione della magnetosfera sulla Terra per un breve periodo, può essere molto pericoloso per l'umanità. Un pianeta non protetto è esposto agli effetti negativi dei raggi cosmici. Inoltre, anche l'esaurimento dello strato di ozono può rappresentare un serio pericolo.
Il cambiamento dei poli del Sole, avvenuto nel 2001, non ha portato alla chiusura del suo strato magnetico. Gli scienziati non lo sanno se ci sarà uno scenario simile sulla Terra.
Disturbo della magnetosfera terrestre: impatto sull'uomo
All'approccio iniziale, il plasma solare non raggiunge la magnetosfera. Ma a determinate condizionila permeabilità del plasma è disturbata, si verifica un danno al guscio magnetico. Il plasma solare e la sua energia penetrano nella magnetosfera. Per quanto riguarda la velocità dei flussi di energia, ci sono tre opzioni per la risposta della magnetosfera:
- Stato tranquillo della magnetosfera - il guscio non cambia il suo stato, poiché la velocità del movimento dell'energia è troppo bassa o uguale alla quantità di energia dissipata all'interno della sfera magnetica.
- Tempesta magnetica. Uno stato che si verifica quando il tasso di energia in entrata è superiore al tasso di dissipazione stazionaria e parte dell'energia fuoriesce dalla magnetosfera attraverso un canale chiamato sottotempesta. Il processo consiste nel rilasciare parte dell'energia magnetosferica. La sua personificazione più brillante è l'aurora boreale. Emissioni di energia in eccesso possono verificarsi a intervalli di 3 ore nelle regioni polari di entrambi gli emisferi.
- Una tempesta magnetica è un processo di forte disturbo del campo dovuto all'elevata velocità dell'energia proveniente dall'esterno. Anche il campo magnetico sta cambiando sotto, nella regione dell'equatore.
Il campo magnetico terrestre cambia localmente durante le sottotempeste, mentre i cambiamenti sono globali durante le tempeste. In ogni caso, queste modifiche non sono superiori a una piccola percentuale, che è molto inferiore ai campi creati dall'uomo.
Medicine ritiene che le tempeste magnetiche influiscano negativamente sulla salute umana. In questo periodo aumenta il numero di pazienti affetti da patologie cardiovascolari, depressione e altri disturbi neuropsichiatrici.disturbi.
Grande è il ruolo della magnetosfera terrestre in tutti i processi geografici del pianeta. Questo guscio protettivo protegge il nostro pianeta da molti processi avversi e influisce sulle condizioni meteorologiche. Sotto l'influenza dei cambiamenti nella magnetosfera sulla Terra, le caratteristiche climatiche, le forme di vita di animali e piante e molto altro stanno cambiando.
