Yerin maqnit sahəsi nədir. Yerin maqnit sahəsi nədir

Niyə Yerin maqnit sahəsinə ehtiyacınız var, bu məqalədən öyrənəcəksiniz.

Yerin maqnit sahəsinin dəyəri nədir?

O, ilk növbədə, süni peykləri və planetin sakinlərini kosmosdan gələn hissəciklərin təsirindən qoruyur. Bunlara günəş küləyinin yüklü, ionlaşmış hissəcikləri daxildir. Onlar atmosferimizə daxil olduqda, maqnit sahəsi onların trayektoriyasını dəyişir və sahə xətti boyunca istiqamətləndirir.

Bundan əlavə, maqnit sahəmiz sayəsində yeni texnologiyalar dövrünə qədəm qoyduq. Müxtəlif yaddaş qurğularından (disklər, kartlar) istifadə edərək işləyən bütün müasir, qabaqcıl cihazlar birbaşa maqnit sahəsindən asılıdır. Onun gərginliyi və sabitliyi bütün məlumatlara birbaşa təsir edir, kompüter sistemləri, çünki onların düzgün işləməsi üçün lazım olan bütün məlumatlar maqnit mühitində yerləşir.

Buna görə də əminliklə deyə bilərik ki, müasir sivilizasiyanın çiçəklənməsi, onun texnologiyalarının “yaşayış qabiliyyəti” planetimizin maqnit sahəsinin vəziyyətindən çox asılıdır.

Yerin maqnit sahəsi nədir?

Yerin maqnit sahəsi maqnit qüvvələrinin hərəkət etdiyi planet ətrafında bir sahədir.

Onun mənşəyinə gəlincə, bu məsələ hələ ki, yekun həllini tapmayıb. Lakin əksər tədqiqatçılar planetimizin nüvəyə maqnit sahəsinin olmasına borclu olduğuna inanmağa meyllidirlər. Daxili bərk hissədən və xarici maye hissədən ibarətdir. Yerin fırlanması maye nüvədə sabit cərəyanlara kömək edir. Və bu, onların ətrafında bir maqnit sahəsinin yaranmasına səbəb olur.

Günəş sistemindəki planetlərin əksəriyyətində müxtəlif dərəcələrdə maqnit sahələri var. Onları dipol maqnit momentinin azalmasına görə sıra ilə yerləşdirsəniz, aşağıdakı mənzərəni alırsınız: Yupiter, Saturn, Yer, Merkuri və Mars. Əsas səbəb onun baş verməsi maye nüvənin olmasıdır.

Yerin maqnit sahəsi planet daxilindəki mənbələr tərəfindən yaranan formalaşmadır. Geofizikanın müvafiq bölməsinin tədqiqat obyektidir. Sonra Yerin maqnit sahəsinin nə olduğunu, necə əmələ gəldiyini daha yaxından nəzərdən keçirək.

ümumi məlumat

Yerin səthindən çox uzaqda, təxminən üç radius məsafəsində, maqnit sahəsindən güc xətləri "iki qütb yükü" sistemində düzülür. Burada "plazma sferası" adlanan sahə var. Planetin səthindən uzaqlaşdıqca, günəş tacından ionlaşmış hissəciklərin axınının təsiri artır. Bu, maqnitosferin Günəş tərəfdən sıxılmasına gətirib çıxarır və əksinə, Yerin maqnit sahəsi əks, kölgə tərəfdən çəkilir.

plazma sferası

Yerin səthinin maqnit sahəsinə nəzərəçarpacaq təsir, yüklü hissəciklərin atmosferin yuxarı təbəqələrində (ionosferdə) yönəldilmiş hərəkəti ilə həyata keçirilir. Sonuncunun yeri planetin səthindən yüz kilometr və yuxarıdadır. Yerin maqnit sahəsi plazmasferi saxlayır. Bununla belə, onun strukturu günəş küləyinin aktivliyindən və tutucu təbəqə ilə qarşılıqlı təsirindən çox asılıdır. Planetimizdə maqnit qasırğalarının tezliyi isə günəş alovları ilə bağlıdır.

Terminologiya

“Yerin maqnit oxu” anlayışı var. Bu, planetin müvafiq qütblərindən keçən düz xəttdir. "Maqnit ekvatoru" bu oxa perpendikulyar olan təyyarənin böyük dairəsidir. Üzərindəki vektor üfüqiyə yaxın bir istiqamətə malikdir. Yerin maqnit sahəsinin orta intensivliyi əhəmiyyətli dərəcədə coğrafi mövqedən asılıdır. Təxminən 0,5 Oe, yəni 40 A / m-ə bərabərdir. Maqnit ekvatorunda eyni göstərici təqribən 0,34 Oe, qütblərin yaxınlığında isə 0,66 Oe-yə yaxındır.Planetin bəzi anomaliyalarında, məsələn, Kursk anomaliyasının daxilində göstərici artır və 2 Oe təşkil edir.Sahə Yerin maqnitosferinin mürəkkəb quruluşlu, səthinə proyeksiya edilən və öz qütblərində birləşən xətlərinə “maqnit meridianları” deyilir.

Baş vermənin təbiəti. Fərziyyələr və fərziyyələr

Çox keçmədi ki, Yerin maqnitosferinin yaranması ilə planetimizin radiusunun dörddə biri və ya üçdə biri məsafəsində yerləşən maye metal nüvədə cərəyan axını arasında əlaqə haqqında fərziyyə mövcud olmaq hüququ qazandı. Elm adamlarının yer qabığının yaxınlığından axan "tellurik cərəyanlar" adlanan bir fərziyyə var. Zaman keçdikcə formalaşmanın transformasiyası olduğunu söyləmək lazımdır. Yerin maqnit sahəsi son yüz səksən il ərzində dəfələrlə dəyişib. Bu, okean qabığında sabitdir və bu, remanent maqnitləşmə tədqiqatları ilə sübut olunur. Okean silsilələrinin hər iki tərəfindəki kəsikləri müqayisə edərək, bu kəsiklərin bir-birindən ayrılma vaxtı müəyyən edilir.

Yerin maqnit qütbünün yerdəyişməsi

Planetin bu hissələrinin yeri sabit deyil. Onların yerdəyişməsi faktı XIX əsrin sonlarından qeydə alınıb. Cənub yarımkürəsində bu müddət ərzində maqnit qütbü 900 km yerdəyişib və Hind okeanına çatıb. Şimal bölgəsində də analoji proseslər gedir. Burada qütb Şərqi Sibirdəki maqnit anomaliyasına doğru sürüşür. 1973-cü ildən 1994-cü ilə qədər hissənin buradan hərəkət etdiyi məsafə 270 km idi. Əvvəlcədən hesablanmış bu məlumatlar sonradan ölçmələrlə təsdiqləndi. Son məlumatlara görə, Şimal yarımkürəsinin maqnit qütbünün sürəti xeyli artıb. Ötən əsrin yetmişinci illərində 10 km/ildən bu əsrin əvvəllərində 60 km/il-ə qədər artmışdır. Eyni zamanda, yerin maqnit sahəsinin gücü qeyri-bərabər şəkildə azalır. Belə ki, son 22 ildə bəzi yerlərdə 1,7%, haradasa 10% azalıb, baxmayaraq ki, əksinə, artdığı sahələr də var. Maqnit qütblərinin yerdəyişməsindəki sürətlənmə (ildə təqribən 3 km) onların bu gün müşahidə edilən hərəkətinin ekskursiya olmadığını, başqa bir inversiya olduğunu düşünməyə əsas verir.

Bunu maqnitosferin cənubunda və şimalında "qütb boşluqları" adlanan yerin artması dolayısı ilə təsdiqləyir. Günəş tacının və kosmosun ionlaşmış materialı yaranan uzantılara sürətlə nüfuz edir. Bundan, Yerin subpolar bölgələrində artan miqdarda enerji toplanır ki, bu da özlüyündə qütb buzlaqlarının əlavə istiləşməsi ilə nəticələnir.

Koordinatlar

Kosmik şüaları öyrənən elm, alim Makİlvenin adını daşıyan geomaqnit sahəsinin koordinatlarından istifadə edir. Onlardan istifadə etməyi təklif edən ilk şəxs idi, çünki onlar maqnit sahəsində yüklənmiş elementlərin aktivliyinin dəyişdirilmiş variantlarına əsaslanır. Bir nöqtə üçün iki koordinat (L, B) istifadə olunur. Onlar maqnit qabığını (Makİlven parametri) və sahə induksiyasını L. səciyyələndirirlər. Sonuncu sferanın planetin mərkəzindən onun radiusuna olan orta məsafəsinin nisbətinə bərabər olan parametrdir.

"Maqnit meyli"

Bir neçə min il əvvəl çinlilər heyrətamiz bir kəşf etdilər. Onlar müəyyən ediblər ki, maqnitləşdirilmiş obyektlər müəyyən istiqamətdə yerləşdirilə bilər. Və XVI əsrin ortalarında alman alimi Georg Cartmann etdi başqa bir kəşf bu bölgədə. “Maqnit meyli” anlayışı belə ortaya çıxdı. Bu ad planetin maqnitosferinin təsiri altında oxun üfüqi müstəvidən yuxarı və ya aşağı əyilmə bucağı deməkdir.

Tədqiqat tarixindən

Coğrafidən fərqli olan şimal maqnit ekvatorunun bölgəsində şimal ucu aşağı enir, cənubda isə əksinə yüksəlir. 1600-cü ildə İngilis həkimi Uilyam Gilbert, əvvəlcədən maqnitləşdirilmiş cisimlərin müəyyən davranışına səbəb olan Yerin maqnit sahəsinin mövcudluğu haqqında fərziyyələr irəli sürdü. O, kitabında dəmir oxla təchiz olunmuş topla təcrübəni təsvir etmişdir. Araşdırmalar nəticəsində o, Yerin böyük bir maqnit olduğu qənaətinə gəlib. Təcrübələr ingilis astronomu Henri Gellibrant tərəfindən də aparılıb. O, apardığı müşahidələr nəticəsində belə qənaətə gəlib ki, Yerin maqnit sahəsi yavaş dəyişikliklərə məruz qalır.

Xose de Akosta kompasdan istifadənin mümkünlüyünü təsvir etdi. O, həmçinin Maqnit və Şimal Qütbləri arasındakı fərqi müəyyən etdi və onun məşhur tarix(1590) maqnit sapması olmayan xətlər nəzəriyyəsini əsaslandırdı. Xristofor Kolumb da nəzərdən keçirilən məsələnin tədqiqinə mühüm töhfə vermişdir. O, maqnit meylinin uyğunsuzluğunun kəşfinə sahibdir. Transformasiyalar coğrafi koordinatların dəyişməsindən asılı olaraq həyata keçirilir. Maqnit meyli oxun Şimal-Cənub istiqamətindən yayınma bucağıdır. Kolumbun kəşfi ilə əlaqədar tədqiqatlar gücləndi. Yerin maqnit sahəsinin nə olduğu haqqında məlumat naviqatorlar üçün son dərəcə zəruri idi. M. V. Lomonosov da bu problem üzərində işləmişdir. Yer maqnitizminin öyrənilməsi üçün o, bunun üçün daimi nöqtələrdən (rəsədxanalar kimi) istifadə edərək sistematik müşahidələr aparmağı tövsiyə etdi. Lomonosovun fikrincə, bunu dənizdə həyata keçirmək də çox vacib idi. Böyük alimin bu fikri Rusiyada altmış ildən sonra həyata keçirildi. Kanada arxipelaqında Maqnit Qütbünün kəşfi ingilis qütb tədqiqatçısı Con Rossa (1831) məxsusdur. Və 1841-ci ildə o, planetin digər qütbünü də kəşf etdi, lakin artıq Antarktidada. Yerin maqnit sahəsinin mənşəyi haqqında fərziyyə Karl Qauss tərəfindən irəli sürülüb. Tezliklə o da sübut etdi ki, onun böyük hissəsi planetin daxilindəki mənbədən qidalanır, lakin onun cüzi sapmalarının səbəbi xarici mühitdədir.

Məqalənin məzmunu

YERİN MAQNİT SAHƏSİ. Günəş sistemindəki planetlərin əksəriyyətində müəyyən dərəcədə maqnit sahəsi var. Dipol maqnit momentinin azalma sırasına görə birinci yerdə Yupiter və Saturn, ondan sonra Yer, Merkuri və Mars, Yerin maqnit anına münasibətdə isə onların anlarının qiyməti 20.000, 500, 1, 3/-dir. 5000 3/10000. 1970-ci ildə Yerin dipol maqnit momenti 7,98·10 25 Q/sm 3 (və ya 8,3·10 22 A.m 2) olub, onillik ərzində 0,04·10 25 Q/sm 3 azalıb. Səthdə sahənin orta gücü təxminən 0,5 Oe (5 10 -5 T) təşkil edir. Yerin əsas maqnit sahəsinin üç radiusdan az məsafələrə forması ekvivalent maqnit dipolunun sahəsinə yaxındır. Onun mərkəzi Yerin mərkəzinə nisbətən 18° Ş. eni istiqamətində yerdəyişmişdir. və 147,8° E. e) Bu dipolun oxu Yerin fırlanma oxuna 11,5° meyllidir. Eyni bucaq altında geomaqnit qütbləri müvafiq coğrafi qütblərdən ayrılır. Eyni zamanda, cənub geomaqnit qütbü şimal yarımkürəsində yerləşir. Hal-hazırda Şimali Qrenlandiyada Yerin coğrafi şimal qütbünün yaxınlığında yerləşir. Onun koordinatları j = 78,6 + 0,04° T NL, l-dir = 70,1 + 0,07° T W, burada T 1970-ci ildən bəri onilliklərin sayıdır. Şimal maqnit qütbündə j = 75° S, l = 120.4° E (Antarktidada). Yerin maqnit sahəsinin real maqnit sahəsi xətləri orta hesabla bu dipolun qüvvə xətlərinə yaxındır, onlardan qabıqda maqnitlənmiş süxurların olması ilə bağlı yerli nizamsızlıqlarla fərqlənir. Dünyəvi variasiyalar nəticəsində geomaqnit qütbü coğrafi qütbə nisbətən təqribən 1200 il müddətində precesses edir. Böyük məsafələrdə Yerin maqnit sahəsi asimmetrikdir. Günəşdən çıxan plazma axınının (günəş küləyi) təsiri altında Yerin maqnit sahəsi təhrif edilir və Günəşdən gələn istiqamətdə yüz minlərlə kilometrə qədər uzanan, orbitdən kənara çıxan "quyruq" əldə edir. Ay.

Yerin maqnit sahəsinin mənşəyini və təbiətini öyrənən geofizikanın xüsusi bölməsi geomaqnitizm adlanır. Geomaqnetizm əsas, daimi komponentin yaranması və təkamülü problemlərini nəzərdən keçirir geomaqnit sahəsi, dəyişən komponentin təbiəti (əsas sahənin təxminən 1%), eləcə də maqnitosferin strukturu - ən yuxarı maqnitləşdirilmiş plazma təbəqələri yerin atmosferi günəş küləyi ilə qarşılıqlı əlaqə və Yerin kosmik nüfuz edən radiasiyadan qorunması. Mühüm vəzifə, geomaqnit sahəsinin dəyişmələrinin qanunauyğunluqlarını öyrənməkdir, çünki onlar ilk növbədə günəş fəaliyyəti ilə əlaqəli xarici təsirlərdən qaynaqlanır. .

Maqnit sahəsinin mənşəyi.

Yerin maqnit sahəsinin müşahidə edilən xassələri onun hidromaqnit dinamo mexanizmi sayəsində mənşəyi konsepsiyasına uyğundur. Bu prosesdə ilkin maqnit sahəsi planetin maye nüvəsində və ya ulduzun plazmasında elektrik keçirici maddənin hərəkəti (adətən konvektiv və ya turbulent) nəticəsində güclənir. Bir neçə min K-lik bir maddənin temperaturunda onun keçiriciliyi kifayət qədər yüksəkdir ki, hətta zəif maqnitləşdirilmiş mühitdə baş verən konvektiv hərəkətlər elektromaqnit induksiya qanunlarına uyğun olaraq yeni maqnit sahələri yarada bilən dəyişən elektrik cərəyanlarını həyəcanlandıra bilər. Bu sahələrin sönümlənməsi ya istilik enerjisi yaradır (Coul qanununa görə), ya da yeni maqnit sahələrinin yaranmasına səbəb olur. Hərəkətlərin xarakterindən asılı olaraq, bu sahələr ilkin sahələri ya zəiflədə, ya da gücləndirə bilər. Sahəni gücləndirmək üçün hərəkətlərin müəyyən bir asimmetriyası kifayətdir. Beləliklə, hidromaqnit dinamo üçün zəruri şərt keçirici mühitdə hərəkətlərin olmasıdır və kifayət qədər şərt mühitin daxili axınlarının müəyyən bir asimmetriyasının (sarmallığının) olmasıdır. Bu şərtlər yerinə yetirildikdə, gücləndirmə prosesi artan cərəyan gücü ilə artan Joule istilik itkiləri hidrodinamik hərəkətlər səbəbindən enerji axını balanslaşdırana qədər davam edir.

Dinamo effekti - keçirici mayenin və ya qaz plazmasının hərəkəti nəticəsində maqnit sahələrinin özünü həyəcanlandırması və stasionar vəziyyətdə saxlanması. Onun mexanizmi öz-özünə həyəcanlanan dinamoda elektrik cərəyanının və maqnit sahəsinin yaranmasına bənzəyir. Dinamo effekti Yerin Günəşinin və planetlərin öz maqnit sahələrinin, habelə onların yerli sahələrinin, məsələn, ləkələrin və aktiv bölgələrin sahələrinin mənşəyi ilə əlaqələndirilir.

Geomaqnit sahəsinin komponentləri.

Yerin öz maqnit sahəsini (geomaqnit sahəsi) aşağıdakı üç əsas hissəyə bölmək olar.

1. 10-10.000 ilə qədər dövrlərlə yavaş dəyişikliklər (dünyəvi dəyişikliklər) yaşayan Yerin əsas maqnit sahəsi 10-20, 60-100, 600-1200 və 8000 il intervallarında cəmləşmişdir. Sonuncu, dipol maqnit momentinin 1,5-2 faktoru ilə dəyişməsi ilə əlaqələndirilir.

2. Dünya anomaliyaları - 10.000 km-ə qədər xarakterik ölçüləri olan ayrı-ayrı ərazilərin intensivliyinin 20% -ə qədər ekvivalent dipoldan kənarlaşmalar. Bu anomal sahələr uzun illər və əsrlər ərzində zamanla dəyişikliklərə səbəb olan dünyəvi dəyişikliklər yaşayır. Anomaliyaların nümunələri: Braziliya, Kanada, Sibir, Kursk. Dünyəvi variasiyaların gedişində dünya anomaliyaları dəyişir, dağılır və yenidən üzə çıxır. Aşağı enliklərdə ildə 0,2° sürətlə uzunluqda qərbə doğru sürüşmə müşahidə olunur.

3. Uzunluğu bir neçə yüzlərlə kilometrə qədər olan xarici qabıqların yerli bölgələrinin maqnit sahələri. Onlar süxurların maqnitləşməsi ilə əlaqədardır üst qat təşkil edən torpaqlar yer qabığı və səthə yaxındır. Ən güclülərindən biri Kursk maqnit anomaliyasıdır.

4. Yerin dəyişən maqnit sahəsi (həmçinin xarici adlanır) xaricində yerləşən cərəyan sistemləri şəklində mənbələr tərəfindən müəyyən edilir. yer səthi və onun atmosferində. Belə sahələrin və onların dəyişmələrinin əsas mənbələri günəş küləyi ilə birlikdə Günəşdən gələn və Yerin maqnitosferinin strukturunu və formasını formalaşdıran maqnitləşdirilmiş plazmanın korpuskulyar axınlarıdır.

Yer atmosferinin maqnit sahəsinin quruluşu.

Yerin maqnit sahəsinə maqnitləşdirilmiş günəş plazmasının axını təsir edir. Yerin sahəsi ilə qarşılıqlı təsir nəticəsində Yerə yaxın maqnit sahəsinin xarici sərhədi yaranır, maqnitopauza adlanır. Yerin maqnitosferini məhdudlaşdırır. Günəş korpuskulyar axınlarının təsiri nəticəsində maqnitosferin ölçüsü və forması daim dəyişir və xarici mənbələr tərəfindən müəyyən edilən alternativ maqnit sahəsi yaranır. Onun dəyişkənliyi mənşəyini ionosferin aşağı təbəqələrindən tutmuş maqnitopauzaya qədər müxtəlif hündürlüklərdə inkişaf edən cari sistemlərə borcludur. Zamanla Yerin maqnit sahəsindəki dəyişikliklər səbəb olur müxtəlif səbəblər, geomaqnit variasiyaları adlanır ki, bunlar həm müddəti, həm də Yerdə və onun atmosferində lokalizasiyası ilə fərqlənir.

Maqnitosfer Yerin maqnit sahəsi tərəfindən idarə olunan Yerə yaxın kosmos bölgəsidir. Maqnitosfer günəş küləyinin atmosferin yuxarı qatının plazması və Yerin maqnit sahəsi ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində əmələ gəlir. Maqnitosferin forması maqnit sahəsi xətlərinin formasını təkrarlayan boşluq və uzun quyruqdur. Sualtı nöqtə orta hesabla 10 Yer radiusu məsafəsindədir və maqnitoquyruq Ayın orbitindən kənara çıxır. Maqnitosferin topologiyası günəş plazmasının maqnitosferə daxil olma bölgələri və cərəyan sistemlərinin təbiəti ilə müəyyən edilir.

Maqnitosferin quyruğu əmələ gəlir qütb bölgələrindən çıxan və günəş küləyinin təsiri altında Günəşdən Yerin gecə tərəfinə qədər yüzlərlə Yer radiusunda uzanan Yerin maqnit sahəsinin güc xətləri. Nəticədə günəş küləyinin plazması və günəş korpuskulyar axınları sanki Yerin maqnitosferi ətrafında dolanaraq ona özünəməxsus quyruqlu forma verir. Maqnitosferin quyruğunda, Yerdən böyük məsafələrdə, Yerin maqnit sahəsinin intensivliyi və deməli, onların qoruyucu xüsusiyyətləri zəifləyir və günəş plazmasının bəzi hissəcikləri Yerin maqnitosferinə və maqnit sahəsinə nüfuz edə və daxil ola bilir. radiasiya kəmərlərinin tələləri. İçinə nüfuz edən baş hissəsi maqnitosfer aurora ovalları bölgəsinə daxil olur günəş küləyinin və planetlərarası sahənin dəyişən təzyiqinin təsiri altında quyruq auroralara və auroral cərəyanlara səbəb olan çöküntü hissəciklərinin axınlarının əmələ gəlməsi üçün bir yer kimi xidmət edir. Maqnitosfer planetlərarası fəzadan maqnitopauzla ayrılır. Maqnitopoz boyunca korpuskulyar axınların hissəcikləri maqnitosferin ətrafında dolaşır. Günəş küləyinin yerin maqnit sahəsinə təsiri bəzən çox güclü olur. maqnitopauza – Günəş küləyinin dinamik təzyiqinin öz maqnit sahəsinin təzyiqi ilə balanslaşdırıldığı Yerin (və ya planetin) maqnitosferinin xarici sərhədi. Tipik günəş küləyinin parametrləri ilə günəşaltı nöqtə Yerin mərkəzindən 9-11 Yer radiusu uzaqdadır. Yerdəki maqnit pozğunluqları dövründə maqnitopauza geostasionar orbitdən (6,6 Yer radiusu) kənara çıxa bilər. Günəş küləyi zəif olduqda, günəşaltı nöqtə Yer radiusundan 15-20 məsafədədir.

Günəşli külək -

günəş tacının plazmasının planetlərarası kosmosa çıxması. Yerin orbiti səviyyəsində günəş küləyi hissəciklərinin (proton və elektronların) orta sürəti təxminən 400 km/s, hissəciklərin sayı 1 sm 3-də bir neçə onlarladır.

Maqnit qasırğası.

Maqnit sahəsinin yerli xüsusiyyətləri bəzən bir çox saatlarla dəyişir və dalğalanır, sonra əvvəlki səviyyəyə qaytarılır. Bu fenomen deyilir maqnit qasırğası. Maqnit qasırğaları tez-tez birdən-birə və bütün yer kürəsində eyni vaxtda başlayır.

geomaqnit variasiyaları.

Müxtəlif amillərin təsiri altında zamanla Yerin maqnit sahəsinin dəyişməsinə geomaqnit variasiyaları deyilir. Maqnit sahəsinin gücünün müşahidə edilən dəyəri ilə onun hər hansı uzun müddət ərzində, məsələn, bir ay və ya bir il ərzində orta dəyəri arasındakı fərq geomaqnit variasiya adlanır. Müşahidələrə görə, geomaqnit variasiyaları zamanla davamlı olaraq dəyişir və belə dəyişikliklər çox vaxt dövri olur.

gündəlik dəyişikliklər. Geomaqnit sahəsində gündəlik dəyişikliklər müntəzəm olaraq, əsasən Yerin ionosferində gün ərzində Günəş tərəfindən Yerin ionosferinin işıqlandırılmasının dəyişməsi nəticəsində yaranan cərəyanlar hesabına baş verir.

qeyri-müntəzəm variasiyalar. Maqnit sahəsində qeyri-müntəzəm dəyişikliklər günəş plazma axınının (günəş külək) Yerin maqnitosferində, eləcə də maqnitosfer daxilində dəyişikliklər və maqnitosferin ionosferlə qarşılıqlı təsiri.

27 günlük dəyişikliklər. 27 günlük variasiyalar, Yer müşahidəçisinə nisbətən Günəşin fırlanma dövrünə uyğun gələn geomaqnit aktivliyin artmasının hər 27 gündə təkrarlanması tendensiyası kimi mövcuddur. Bu nümunə Günəşin bir neçə fırlanması zamanı müşahidə olunan Günəşdə uzunömürlü aktiv bölgələrin mövcudluğu ilə əlaqələndirilir. Bu nümunə maqnit aktivliyinin və maqnit qasırğalarının 27 günlük təkrarlanması şəklində özünü göstərir.

Mövsümi dəyişikliklər. Maqnit aktivliyində mövsümi dəyişikliklər bir neçə il ərzində müşahidələrin işlənməsi nəticəsində əldə edilən maqnit aktivliyinə dair orta aylıq məlumatlar əsasında inamla aşkar edilir. Onların amplitudası ümumi maqnit aktivliyinin artması ilə artır. Müəyyən edilmişdir ki, maqnit aktivliyinin mövsümi dəyişmələri gecə-gündüz bərabərliyi dövrlərinə uyğun gələn iki maksimuma və gündönümü dövrlərinə uyğun gələn iki minimuma malikdir. Bu variasiyaların səbəbi Günəşdə şimal və cənub helioqrafik enliklərin 10-dan 30°-dək zonalarda qruplaşdırılan aktiv bölgələrin formalaşmasıdır. Buna görə də, yerin və günəş ekvatorlarının müstəvilərinin üst-üstə düşdüyü bərabərlik dövrlərində Yer Günəşdəki aktiv bölgələrin təsirinə ən çox məruz qalır.

11 illik dəyişikliklər. Günəş aktivliyi ilə maqnit aktivliyi arasındakı əlaqə, günəş fəaliyyətinin 11 illik dövrlərinin qatları olan uzun müşahidələr silsiləsi müqayisəsi zamanı ən aydın şəkildə özünü göstərir. Günəş aktivliyinin ən yaxşı məlum ölçüsü günəş ləkələrinin sayıdır. Bunu illər ərzində tapdı maksimum sayı Günəş ləkələrində maqnit aktivliyi də ən böyük dəyərə çatır, lakin maqnit aktivliyinin artması günəşin böyüməsindən bir qədər geri qalır, belə ki, orta hesabla bu gecikmə bir ildir.

Yaş Varyasyonları- bir neçə il və ya daha çox dövrlərlə yerüstü maqnetizm elementlərinin yavaş dəyişməsi. Gündəlik, mövsümi və digər xarici mənşəli variasiyalardan fərqli olaraq, dünyəvi variasiyalar yerin nüvəsində yerləşən mənbələrlə əlaqələndirilir. Dünyəvi variasiyaların amplitudası onlarla nT/ilə çatır; belə elementlərin orta illik dəyərlərində dəyişikliklər dünyəvi variasiya adlanır. Dünyəvi variasiyaların izolələri bir neçə nöqtə ətrafında cəmləşmişdir - dünyəvi variasiyanın mərkəzləri və ya ocaqları, bu mərkəzlərdə dünyəvi variasiyanın miqyası maksimum dəyərlərə çatır.

Radiasiya kəmərləri və kosmik şüalar.

Yerin radiasiya kəmərləri Yerə ən yaxın kosmosun iki bölgəsidir və Yeri qapalı maqnit tələləri şəklində əhatə edir.

Onların tərkibində Yerin dipol maqnit sahəsi tərəfindən tutulan böyük proton və elektron axınları var. Yerin maqnit sahəsi Yerə yaxın fəzada hərəkət edən elektrik yüklü hissəciklərə güclü təsir göstərir. Bu hissəciklərin iki əsas mənbəyi var: kosmik şüalar, yəni. enerjili (1-dən 12 GeV-ə qədər) elektronlar, protonlar və ağır elementlərin nüvələri, demək olar ki, yüngül sürətlə, əsasən Qalaktikanın digər hissələrindən gəlir. Günəş tərəfindən atılan daha az enerjili yüklü hissəciklərin (10 5 -10 6 eV) korpuskulyar axınları. Maqnit sahəsində elektrik hissəcikləri spiral şəklində hərəkət edir; hissəciyin trayektoriyası, sanki, bir güc xəttinin keçdiyi oxu boyunca bir silindr ətrafında küləklər. Bu xəyali silindrin radiusu sahə gücündən və hissəcik enerjisindən asılıdır. Hissəciyin enerjisi nə qədər böyükdürsə, verilən sahə gücü üçün radius (buna Larmor radiusu deyilir) bir o qədər böyük olur. Larmor radiusu Yerin radiusundan çox kiçikdirsə, hissəcik onun səthinə çatmır, lakin Yerin maqnit sahəsi tərəfindən tutulur. Larmor radiusu Yerin radiusundan çox böyükdürsə, hissəcik maqnit sahəsi yoxmuş kimi hərəkət edir, enerjisi 10 9 eV-dən çox olarsa, hissəciklər ekvatorial bölgələrdə Yerin maqnit sahəsinə nüfuz edir. Belə hissəciklər atmosferi zəbt edir və onun atomları ilə toqquşduqda müəyyən miqdarda ikinci dərəcəli kosmik şüalar əmələ gətirən nüvə çevrilmələrinə səbəb olur. Bu ikinci dərəcəli kosmik şüalar artıq Yer səthində qeydə alınır. Kosmik şüaları ilkin formada (ilkin kosmik şüalar) öyrənmək üçün raketlər və yerin süni peykləri üzərində avadanlıqlar qaldırılır. Yerin maqnit ekranını “deşən” enerjili hissəciklərin təxminən 99%-i qalaktik mənşəli kosmik şüalardır və yalnız təxminən 1%-i Günəşdə əmələ gəlir. Yerin maqnit sahəsində çoxlu sayda enerjili hissəciklər, həm elektronlar, həm də protonlar var. Onların enerjisi və konsentrasiyası Yerə olan məsafədən və geomaqnit enindən asılıdır. Hissəciklər, sanki geomaqnit ekvatoru ətrafında Yer kürəsini əhatə edən nəhəng halqaları və ya kəmərləri doldurur.

Edvard Kononoviç

İstinad

Gauss ( Rus təyinatı Gs, beynəlxalq - G) - CGS sistemində maqnit induksiyasının ölçü vahidi. Alman fiziki və riyaziyyatçısı Karl Fridrix Qaussun adını daşıyır.

1 Gs = 100 μT;

1 T = 104 Gs.

Onu CGS sisteminin əsas vahidləri ilə aşağıdakı kimi ifadə etmək olar: 1 Gs = 1 g 1/2 .sm −1/2 .s −1 .

Bir təcrübə

Mənbə: maqnetizm üzrə fizika dərslikləri, Berkeley kursu.

Mövzu: m maddədəki maqnit sahələri.

Hədəf: necə tapın müxtəlif maddələr maqnit sahəsinə reaksiya verir.

Çox güclü bir sahə ilə bəzi təcrübələr düşünün. Tutaq ki, daxili diametri 10 sm və uzunluğu 40 sm olan bir solenoid düzəltdik.

1. Güclü maqnit sahəsi yaradan bobinin dizaynı. Soyuducu suyun axdığı sarımın kəsişməsi göstərilir. 2. Bobin oxunda B 2 sahəsinin böyüklüyünün əyrisi.

Onun xarici diametri 40 sm-dir və boşluğun çox hissəsi mis sarğı ilə doldurulur. Belə bir rulon 30.000 sabit bir sahə təmin edəcəkdir gs mərkəzdə ona 400 gətirsən kVt 120-yə yaxın elektrik enerjisi və su təchizatı l istilik yayılması üçün dəqiqədə.

Bu xüsusi məlumatlar, alətin qeyri-adi bir şey olmasa da, hələ də kifayət qədər hörmətli bir laboratoriya maqniti olduğunu göstərmək üçün verilmişdir.

Maqnitin mərkəzindəki sahənin böyüklüyü yerin maqnit sahəsindən təxminən 105 dəfə böyükdür və yəqin ki, hər hansı bir maqnit dəmir çubuğunun və ya at nalı maqnitinin yaxınlığındakı sahədən 5 və ya 10 dəfə güclüdür!

Solenoidin mərkəzinin yaxınlığında sahə kifayət qədər vahiddir və bobinin uclarına yaxın oxda təxminən yarıya qədər azalır.

nəticələr

Deməli, təcrübələrin göstərdiyi kimi, belə maqnitlərdə həm maqnitin daxilində, həm də xaricdə sahənin böyüklüyü (yəni induksiya və ya intensivlik) Yer sahəsinin böyüklüyündən demək olar ki, beş dərəcə böyükdür.

Həm də yalnız iki dəfə - "bəzən!" - maqnitdən kənarda daha kiçikdir.

Və eyni zamanda, adi bir daimi maqnitin gücündən 5-10 dəfə çoxdur.

Yerin səthindəki orta sahə gücü təxminən 0,5 Oe (5,10 -5 T) təşkil edir.

Bununla belə, belə bir maqnitdən artıq bir neçə yüz metr (onlarla olmasa da) kompasın maqnit iynəsi cərəyanı yandırmağa və ya söndürməyə cavab vermir.

Eyni zamanda, yerin sahəsinə və ya onun anomaliyalarına ən kiçik mövqe dəyişikliyinə yaxşı cavab verir. Nə deyir?

Hər şeydən əvvəl, yerin maqnit sahəsinin induksiyasının açıq şəkildə qiymətləndirilməmiş rəqəmi haqqında - yəni induksiyanın özü deyil, onu necə ölçəcəyimiz.

Döngənin cərəyanla reaksiyasını, yerin maqnit sahəsində fırlanma bucağını ölçürük.

Hər hansı bir maqnitometr birbaşa deyil, dolayı ölçmə prinsipi əsasında qurulur:

Yalnız gərginliyin dəyərinin dəyişməsinin xarakteri ilə;

Yalnız yerin səthində, onun yaxınlığında atmosferdə və yaxın kosmosda.

Biz konkret maksimumla sahənin mənbəyini bilmirik. Fərqli nöqtələrdə yalnız sahə gücü fərqini ölçürük və güc gradienti hündürlüklə çox dəyişmir. Klassik yanaşmadan istifadə edərkən maksimumun tərifi ilə heç bir riyazi hesablamalar burada işləmir.

Maqnit sahəsinin təsiri - təcrübələr

Məlumdur ki, hətta güclü maqnit sahələri kimyəvi və biokimyəvi proseslərə praktiki olaraq heç bir təsir göstərmir. Siz əlinizi (saat yoxdur!) 30 sahə ilə solenoidə qoya bilərsiniz kqf heç bir nəzərə çarpan təsir olmadan. Əlinizin hansı sinif maddələrə aid olduğunu söyləmək çətindir - paramaqnit və ya diamaqnit, lakin ona təsir edən qüvvə, hər halda, bir neçə qramdan çox olmayacaq. Siçanların bütün nəsilləri onlara heç bir nəzərəçarpacaq təsir göstərməyən güclü maqnit sahələrində yetişdirilmiş və böyümüşdür. Digər bioloji təcrübələr də bioloji proseslərə heç bir diqqətəlayiq maqnit təsiri aşkar etməmişdir.

Xatırlamaq vacibdir!

Zəif təsirlərin həmişə nəticəsiz keçdiyini düşünmək düzgün olmazdı. Bu cür mülahizələrdən belə nəticəyə gəlmək olar ki, cazibə qüvvəsinin molekulyar miqyasda heç bir enerji əhəmiyyəti yoxdur, lakin dağın yamacındakı ağaclar buna baxmayaraq şaquli olaraq böyüyür. İzah, görünür, ölçüləri çox olan bioloji obyektə təsir edən ümumi qüvvədədir. daha çox ölçülər molekullar. Həqiqətən də oxşar hadisə (“tropizm”) çox qeyri-bərabər bir maqnit sahəsinin mövcudluğunda böyüyən şitillər vəziyyətində eksperimental olaraq nümayiş etdirilmişdir.

Yeri gəlmişkən, başınızı güclü bir maqnit sahəsinə yerləşdirsəniz və onu silkələsəniz, ağzınızda elektrolitik cərəyanı "dadacaqsınız" ki, bu da induksiya edilmiş elektromotor qüvvənin mövcudluğunun sübutudur.

Maddə ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, maqnit və elektrik sahələrinin rolları fərqlidir. Atomlar və molekullar yavaş-yavaş hərəkət edən elektrik yüklərindən ibarət olduğundan, molekulyar proseslərdə elektrik qüvvələri maqnit qüvvələrindən üstündür.

nəticələr

Belə bir maqnitin maqnit sahəsinin bioloji obyektlərə təsiri ağcaqanad dişləməsindən başqa bir şey deyil. Hər hansı məxluq və ya bitki daim yer maqnitizminin təsiri altında daha güclüdür.

Buna görə də, yanlış ölçülmüş sahənin təsiri nəzərə çarpmır.

Hesablamalar

1 qauss = 1 10 -4 tesla.

Geomaqnit sahəsinin gücünün (T) SI vahidi hər metr üçün amperdir (A/m). Maqnit kəşfiyyatında 10 -5 Oe-ə bərabər olan başqa Oersted (E) və ya qamma (G) vahidindən də istifadə edilmişdir.Lakin maqnit sahəsinin praktiki olaraq ölçülən parametri maqnit induksiyasıdır (yaxud maqnit axınının sıxlığı). C sistemində maqnit induksiyasının vahidi tesladır (T). Maqnit kəşfiyyatında 10 -9 T-ə bərabər olan daha kiçik nanotesla (nT) vahidi istifadə olunur. Maqnit sahəsinin öyrənildiyi əksər mühitlər üçün (hava, su, qeyri-maqnit çöküntü süxurlarının böyük əksəriyyəti) Yerin maqnit sahəsini kəmiyyətcə maqnit induksiya vahidlərində (nT-də) və ya müvafiq sahədə ölçmək olar. güc - qamma.

Şəkildə 1980-ci il epoxası üçün Yerin maqnit sahəsinin ümumi intensivliyi göstərilmişdir. T izolətləri 4 μT (P.Şarmanın “Regional geologiyada geofiziki üsullar” kitabından) vasitəsilə çəkilmişdir.

Bu minvalla

Qütblərdə maqnit induksiyasının şaquli komponentləri təxminən 60 μT-ə bərabərdir, üfüqi komponentlər isə sıfırdır. Ekvatorda üfüqi komponent təxminən 30 µT, şaquli komponent isə sıfırdır.

Bu yoldur müasir elm geomaqnetizm haqqında maqnetizmin əsas prinsipindən çoxdan imtina etmişdir, bir-birinə düz yerləşən iki maqnit əks qütblərlə birləşməyə meyllidir.

Yəni, görə son cümlə ekvatorda yerə maqnit çəkən heç bir qüvvə (şaquli komponent) yoxdur! Nə qədər iyrənc!

Bu iki maqnit bir-birini çəkirmi? Yəni cazibə qüvvəsi yoxdur, amma dartıcı qüvvə var? Cəfəngiyatdır!

Lakin maqnitin bu tənzimləməsi ilə qütblərdə belədir, lakin üfüqi qüvvə yox olur.

Üstəlik, bu komponentlər arasında fərq cəmi 2 dəfədir!

Biz sadəcə olaraq iki maqnit götürürük və oxşar vəziyyətdə maqnitin əvvəlcə açıldığına və sonra cəlb edildiyinə əmin oluruq. Cənub Qütbündən Şimal Qütbünə!

Günəş sistemindəki planetlərin əksəriyyətində müəyyən dərəcədə maqnit sahəsi var.
Yerin maqnit sahəsinin mənşəyini və təbiətini öyrənən geofizikanın xüsusi sahəsi geomaqnetizm adlanır. Geomaqnetizm geomaqnit sahəsinin əsas, daimi komponentinin mənşəyi və təkamülü problemlərini, dəyişən komponentin təbiətini (əsas sahənin təxminən 1%), həmçinin maqnitosferin strukturunu - ən yuxarı maqnitləşdirilmiş plazma təbəqələrini nəzərdən keçirir. günəş küləyi ilə qarşılıqlı əlaqədə olan və Yeri nüfuz edən kosmik radiasiyadan qoruyan yer atmosferinin. Mühüm vəzifə, geomaqnit sahəsinin dəyişmələrinin qanunauyğunluqlarını öyrənməkdir, çünki onlar ilk növbədə günəş fəaliyyəti ilə əlaqəli xarici təsirlərdən qaynaqlanır.

Təəccüblü ola bilər, lakin bu gün planetar maqnit sahəsinin mexanizminə dair vahid fikir yoxdur, baxmayaraq ki, keçirici maye xarici nüvənin mövcudluğunun tanınmasına əsaslanan maqnit hidrodinamo hipotezi demək olar ki, hamı tərəfindən tanınır. Termal konveksiya, yəni maddənin xarici nüvədə qarışması halqa elektrik cərəyanlarının meydana gəlməsinə kömək edir. Maye nüvənin yuxarı hissəsində maddənin hərəkət sürəti bir qədər az, alt təbəqələr isə birinci halda mantiyaya, ikinci halda isə bərk nüvəyə nisbətən daha çox olacaq. Belə yavaş cərəyanlar nüvədən kənara çıxmayan formada qapalı halqavari (toroidal) elektrik sahələrinin əmələ gəlməsinə səbəb olur. Toroidal elektrik sahələrinin konvektiv cərəyanlarla qarşılıqlı təsiri səbəbindən xarici nüvədə oxu təxminən Yerin fırlanma oxu ilə üst-üstə düşən dipol təbiətli ümumi bir maqnit sahəsi yaranır. Belə bir prosesi "başlamaq" üçün fırlanan bir cismin fırlanma oxu istiqamətində maqnitləşdirildiyi zaman giromaqnit effekti ilə yarana bilən ilkin, hətta çox zəif olsa belə, maqnit sahəsi tələb olunur.

Son rolu günəş küləyi oynamır - yüklü hissəciklərin, əsasən protonların və Günəşdən gələn elektronların axını. Yer üçün günəş küləyi sabit istiqamətdə yüklü hissəciklərin axınıdır və bu elektrik cərəyanından başqa bir şey deyil.

Cərəyanın istiqamətinin tərifinə görə, mənfi yüklü hissəciklərin (elektronların) hərəkətinə əks istiqamətə yönəldilir, yəni. Yerdən Günəşə qədər. Kütləsi və yükü olan günəş küləyini əmələ gətirən hissəciklər atmosferin yuxarı təbəqələri tərəfindən Yerin fırlanması istiqamətində aparılır. 1958-ci ildə Yerin radiasiya qurşağı kəşf edildi. Bu, ekvatorda Yer kürəsini əhatə edən kosmosda nəhəng bir zonadır. Radiasiya kəmərində əsas yük daşıyıcıları elektronlardır. Onların sıxlığı digər yük daşıyıcılarının sıxlığından 2-3 dərəcə yüksəkdir. Beləliklə, günəş küləyinin hissəciklərinin istiqamətləndirilmiş dairəvi hərəkəti nəticəsində yaranan, Yerin dairəvi hərəkəti ilə daşınan və elektromaqnit "vorteks" sahəsi yaradan bir elektrik cərəyanı var.

Qeyd edək ki, Günəş küləyinin cərəyanının yaratdığı maqnit axını onun daxilində Yerlə birlikdə fırlanan qırmızı-isti lava axınına da nüfuz edir. Bu qarşılıqlı təsir nəticəsində onda bir elektromotor qüvvə yaranır, onun təsiri altında bir cərəyan axır və bu da bir maqnit sahəsi yaradır. Nəticədə, Yerin maqnit sahəsi ionosfer cərəyanı ilə lava cərəyanının qarşılıqlı təsirindən yaranan sahədir.

Yerin maqnit sahəsinin faktiki mənzərəsi təkcə cari təbəqənin konfiqurasiyasından deyil, həm də Yer qabığının maqnit xüsusiyyətlərindən, eləcə də maqnit anomaliyalarının nisbi yerindən asılıdır. Burada ferromaqnit nüvənin mövcudluğunda və onsuz cərəyanı olan bir dövrə ilə bənzətmə çəkə bilərik. Məlumdur ki, ferromaqnit nüvəsi təkcə maqnit sahəsinin konfiqurasiyasını dəyişdirmir, həm də onu əhəmiyyətli dərəcədə artırır.

Yerin maqnit sahəsinin günəş aktivliyinə reaksiya verdiyi etibarlı şəkildə müəyyən edilmişdir, lakin planetlərin maqnit sahəsinin meydana gəlməsini yalnız maye nüvədə günəş küləyi ilə qarşılıqlı əlaqədə olan cari təbəqələrlə əlaqələndirsək, belə bir nəticəyə gələ bilərik ki, planetlərin planetləri. Eyni fırlanma istiqamətinə malik olan günəş sistemi eyni istiqamətli maqnit sahələrinə malik olmalıdır. Lakin, məsələn, Yupiter bu iddianı təkzib edir.

Maraqlıdır ki, günəş küləyi Yerin həyəcanlanmış maqnit sahəsi ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, Yerə Yerin fırlanma istiqamətinə yönəlmiş bir fırlanma momenti hərəkət edir. Beləliklə, Yer günəş küləyinə münasibətdə özünü həyəcanlandıran DC mühərriki kimi davranır. Bu halda enerji mənbəyi (generator) Günəşdir. Həm maqnit sahəsi, həm də yerə təsir edən fırlanma momenti Günəşin cərəyanından, sonuncusu isə günəş aktivliyinin dərəcəsindən asılı olduğundan, günəş aktivliyinin artması ilə Yerə təsir edən fırlanma momenti və sürəti artmalıdır. onun fırlanması artmalıdır.

Geomaqnit sahəsinin komponentləri

Yerin öz maqnit sahəsini (geomaqnit sahəsi) aşağıdakı üç əsas hissəyə bölmək olar: Yerin əsas (daxili) maqnit sahəsi o cümlədən dünya anomaliyaları, xarici qabıqların yerli bölgələrinin maqnit sahələri, Yerin alternativ (xarici) maqnit sahəsi.

1. YERİN ƏSAS MAQNETİK SAHƏSİ (daxili) 10-10.000 ilə qədər olan dövrlərdə yavaş dəyişikliklər (dünyəvi dəyişikliklər) yaşayan, 10-20, 60-100, 600-1200 və 8000 il intervallarında cəmləşmişdir. Sonuncu, dipol maqnit momentinin 1,5-2 faktoru ilə dəyişməsi ilə əlaqələndirilir.

Geodinamonun kompüter modelində yaradılmış maqnit qüvvə xətləri Yerin maqnit sahəsinin strukturunun nüvənin içinə nisbətən onun xaricində nə qədər sadə olduğunu göstərir (mərkəzdə dolaşıq borular). Yerin səthində maqnit sahəsi xətlərinin əksəriyyəti Cənub Qütbündə içəridən (uzun sarı borular) çıxır və Şimala yaxın içəriyə (uzun mavi borular) daxil olur.

Əksər insanlar adətən kompas iynəsinin niyə şimala və ya cənuba işarə etdiyinə təəccüb etmirlər. Lakin planetin maqnit qütbləri həmişə indiki kimi düz deyildi.

Minerallar üzərində aparılan araşdırmalar göstərir ki, Yerin maqnit sahəsi planetin mövcud olduğu 4-5 milyard il ərzində öz istiqamətini şimaldan cənuba və geriyə yüzlərlə dəfə dəyişib. Lakin son 780 min il ərzində maqnit qütblərinin dəyişmə müddəti orta hesabla 250 min il olmasına baxmayaraq, belə bir hadisə baş verməyib. Bundan əlavə, 1930-cu illərdə ilk dəfə ölçülən geomaqnit sahəsi demək olar ki, 10% zəifləyib. 19-cu əsr (yəni, enerji mənbəyini itirdikdən sonra təbii olaraq gücünü azaldacağından təxminən 20 dəfə sürətli). Növbəti dirək dəyişikliyi gəlir?

Maqnit sahəsinin salınımlarının mənbəyi Yerin mərkəzində gizlidir. Planetimiz, günəş sisteminin digər cisimləri kimi, daxili generatorun köməyi ilə öz maqnit sahəsini yaradır, işləmə prinsipi adi elektriklə eynidir və hərəkət edən hissəciklərin kinetik enerjisini çevirir. elektromaqnit sahəsinə çevrilir. Elektrik generatorunda hərəkət bir rulonun növbələrində və bir planetin və ya ulduzun içərisində - keçirici bir maye maddədə baş verir. Həcmi 5 dəfə olan böyük bir ərinmiş dəmir kütləsi daha böyük ay Yerin nüvəsində dövr edərək geodinamo adlananı əmələ gətirir.

Son on il ərzində alimlər geodinamonun işinin və onun maqnit xüsusiyyətlərinin öyrənilməsinə yeni yanaşmalar işləyib hazırlamışlar. Peyklər Yerin səthindəki geomaqnit sahəsinin aydın görüntülərini ötürür və müasir üsullar kompüter simulyasiyaları və laboratoriyalarda yaradılmış fiziki modellər orbital müşahidələrdən əldə edilən məlumatların şərhinə kömək edir. Aparılan təcrübələr alimləri qütbləşmənin geri çevrilməsinin keçmişdə necə baş verdiyi və gələcəkdə necə başlaya biləcəyi ilə bağlı yeni izahat verməyə sövq etdi.

In daxili quruluş Yerin ərimiş xarici nüvəsi var, burada mürəkkəb turbulent konveksiya geomaqnit sahəsi yaradır.

Geodinamo Enerji

Geodinamo hərəkətə gətirən nədir. 40-cı illərdə. Keçən əsrdə fiziklər planetin maqnit sahəsinin formalaşması üçün üç zəruri şərti tanıdılar və sonrakı elmi konstruksiyalar bu müddəalardan irəli gəlirdi. Birinci şərt, Yerin xarici nüvəsini təşkil edən dəmirlə doymuş böyük həcmdə elektrik keçirici maye kütləsidir. Onun altında, demək olar ki, təmiz dəmirdən ibarət olan Yerin daxili nüvəsi və yuxarıda - qitələri və okean dibini təşkil edən sıx mantiya və nazik yer qabığının 2900 km bərk süxurları var. Yer qabığının və mantiyanın yaratdığı nüvəyə təzyiq yer səthindən 2 milyon dəfə çoxdur. Nüvənin temperaturu da son dərəcə yüksəkdir - Günəşin səthinin temperaturu kimi təxminən 5000o Selsi.

Ekstremal mühitin yuxarıdakı parametrləri geodinamonun işləməsi üçün ikinci tələbi əvvəlcədən müəyyənləşdirir: maye kütləsini hərəkətə gətirmək üçün enerji mənbəyinə ehtiyac. Daxili enerji qismən istilik, qismən də olur kimyəvi mənşəli ləpə daxilində popping şəraiti yaradır. Nüvə yuxarıdan daha aşağı hissədə daha çox qızdırılır. (Yer əmələ gələndən bəri onun daxilində yüksək temperatur “divarlarla örtülmüşdür”.) Bu o deməkdir ki, nüvənin daha isti, daha az sıx metal komponenti yüksəlməyə meyllidir. Maye kütləsi üst təbəqələrə çatdıqda, istiliyinin bir hissəsini itirərək, onu yuxarıdakı mantiyaya verir. Sonra maye dəmir soyuyur, ətrafdakı kütlədən daha sıx olur və batır. Maye kütləsinin yüksəldilməsi və aşağı salınması ilə istiliyin hərəkəti prosesinə istilik konveksiyası deyilir.

Maqnit sahəsini saxlamaq üçün üçüncü zəruri şərt Yerin fırlanmasıdır. Yaranan Koriolis qüvvəsi Yerin daxilində yüksələn maye kütləsinin hərəkətini okean axınlarını və tropik siklonları çevirdiyi kimi əyir, onların hərəkət burulğanları peyk şəkillərində görünür. Yerin mərkəzində Coriolis qüvvəsi yüksələn maye kütləsini qırıq yay kimi tıxac və ya spiral halına gətirir.

Yerin mərkəzində cəmlənmiş dəmirlə zəngin maye kütləsi, konveksiyanı saxlamaq üçün kifayət qədər enerji və konveksiya cərəyanlarını bükmək üçün Koriolis qüvvəsi var. Bu amil geodinamonun fəaliyyətini milyonlarla il saxlamaq üçün son dərəcə vacibdir. Amma maqnit sahəsinin necə əmələ gəldiyi və niyə qütblərin vaxtaşırı yer dəyişdirməsi sualına cavab vermək üçün yeni biliklərə ehtiyac var.

Repolarizasiya

Alimləri çoxdan maraqlandırırdılar ki, Yerin maqnit qütbləri niyə vaxtaşırı yer dəyişir. Yerin daxilində ərimiş kütlələrin burulğan hərəkətləri ilə bağlı son araşdırmalar qütbləşmənin tərsinə çevrilməsinin necə baş verdiyini anlamağa imkan verir.

Mantiya ilə nüvənin sərhəddində maqnit salınımlarının əmələ gəldiyi nüvənin sahəsindən daha intensiv və daha mürəkkəb bir maqnit sahəsi tapıldı. Nüvədə yaranan elektrik cərəyanları onun maqnit sahəsinin birbaşa ölçülməsinə mane olur.

Geomaqnit sahəsinin böyük hissəsinin nüvə ilə mantiya arasındakı sərhəddə yalnız dörd geniş ərazidə əmələ gəlməsi vacibdir. Geodinamo çox güclü maqnit sahəsi yaratsa da, onun enerjisinin yalnız 1%-i nüvədən kənarda yayılır. Səthdə ölçülən maqnit sahəsinin ümumi konfiqurasiyası çox vaxt yerin fırlanma oxu boyunca yönəldilmiş dipol adlanır. Xətti maqnit sahəsində olduğu kimi, əsas geomaqnit axını Cənub yarımkürəsində Yerin mərkəzindən və Şimal yarımkürəsində mərkəzə doğru yönəldilir. (Dipolun cənub maqnit qütbü yaxınlıqda olduğundan kompas iynəsi coğrafi şimal qütbünü göstərir.) Kosmik müşahidələr göstərdi ki, maqnit axını qeyri-bərabər qlobal paylanır, ən böyük intensivliyi Antarktika sahillərində, Şimal altında müşahidə etmək olar. Amerika və Sibir.

Almaniyanın Katlenburq-Lindau şəhərində yerləşən Maks Plank Günəş Sistemi Tədqiqat İnstitutundan Ulrix R. Kristensen hesab edir ki, bu nəhəng yer kürələri min illərdir mövcud olub və nüvənin daxilində daim inkişaf edən konveksiya ilə qorunur. Bənzər hadisələr qütbün tərsinə çevrilməsinə səbəb ola bilərmi? Tarixi geologiya göstərir ki, qütb dəyişiklikləri nisbətən qısa müddət ərzində - 4 min ildən 10 min ilə qədər baş verib. Geodinamo öz işini dayandırsaydı, dipol daha 100 min il mövcud olardı. Qütbün sürətlə dəyişməsi bəzi qeyri-sabit mövqenin ilkin polariteyi pozduğunu və qütblərin yeni dəyişməsinə səbəb olduğunu düşünməyə əsas verir.

Bəzi hallarda, müəmmalı qeyri-sabitlik maqnit axınının strukturunda bəzi xaotik dəyişikliklərlə izah edilə bilər ki, bu da təsadüfən qütbləşmənin tərsinə çevrilməsinə səbəb olur. Bununla belə, son 120 milyon il ərzində getdikcə sabitləşən qütbün dəyişmə tezliyi xarici tənzimləmənin mümkünlüyündən xəbər verir. Bunun səbəblərindən biri mantiyanın aşağı təbəqəsində temperaturun düşməsi və nəticədə nüvənin efüzyonlarının təbiətinin dəyişməsi ola bilər.

Maqsat və Oersted peyklərindən hazırlanmış xəritələrin təhlili zamanı qütbləşmənin dəyişməsinin bəzi əlamətləri aşkar edilmişdir. Gauthier Hulot və Paris Geofizika İnstitutundakı həmkarları qeyd etdilər ki, geomaqnit sahəsində uzunmüddətli dəyişikliklər müəyyən yarımkürə üçün geomaqnit axınının istiqamətinin normaldan tərsinə çevrildiyi yerlərdə nüvə-mantiya sərhədində baş verir. Əks maqnit sahəsinin sözdə bölmələrinin ən böyüyü Afrikanın cənub ucundan qərbdən Cənubi Amerikaya qədər uzanır. Bu sahədə maqnit axını içəriyə, nüvəyə doğru, Cənub yarımkürəsində isə onun böyük hissəsi mərkəzdən yönəldilir.

Müəyyən bir yarımkürə üçün maqnit sahəsinin əks istiqamətə yönəldiyi bölgələr, maqnit sahəsinin bükülmüş və dolama xətləri təsadüfən Yerin nüvəsini qırdıqda yaranır. Əks maqnit sahəsinin planları Yer səthində dipol adlanan maqnit sahəsini əhəmiyyətli dərəcədə zəiflədə bilər və yerin qütblərində dəyişiklik başlandığını göstərir. Onlar yüksələn maye kütləsi ərimiş xarici nüvədə üfüqi maqnit xətlərini yuxarı itələdikdə görünür. Belə bir konvektiv tökülmə bəzən maqnit xəttini (a) bükür və sıxaraq çıxarır. Eyni zamanda, Yerin fırlanma qüvvələri ərimənin spiral sirkulyasiyasına səbəb olur ki, bu da ekstrüde edilmiş maqnit xəttində döngəni sıxa bilər (b). Üzmə qüvvəsi döngəni nüvədən atmaq üçün kifayət qədər güclü olduqda, nüvə-mantiya interfeysində bir cüt maqnit axını yamaları əmələ gəlir.

Oerstedin ən son ölçmələri ilə 1980-ci ildə edilənləri müqayisə edərkən edilən ən əhəmiyyətli kəşf, məsələn, şərq sahilinin altındakı nüvə-mantiya sərhədində əks maqnit sahələrinin yeni bölgələrinin formalaşmağa davam etməsi idi. Şimali Amerika və Arktika. Üstəlik, əvvəllər müəyyən edilmiş ərazilər böyüyərək qütblərə doğru bir qədər irəliləyib. 80-ci illərin sonunda. 20-ci əsr İngiltərədəki Lids Universitetindən Devid Qubbins geomaqnit sahəsinin köhnə xəritələrini tədqiq edərək qeyd etdi ki, əks maqnit sahələrinin yayılması, böyüməsi və qütblərə doğru sürüşməsi tarixi zamanda dipolun gücünün azalması ilə izah olunur.

Maqnit qüvvə xətləri haqqında nəzəri müddəalara görə, nüvənin maye mühitində Koriolis qüvvəsinin təsiri ilə yaranan kiçik və böyük burulğanlar qüvvə xətlərini düyün halına gətirir. Hər növbə nüvədə getdikcə daha çox güc xətti toplayır və beləliklə, maqnit sahəsinin enerjisini gücləndirir. Proses maneəsiz davam edərsə, maqnit sahəsi qeyri-müəyyən olaraq artır. Bununla belə, elektrik müqaviməti sahə xətlərinin növbələrini maqnit sahəsinin kortəbii artımını dayandıracaq və daxili enerjinin bərpasını davam etdirəcək dərəcədə dağıtır və düzəldir.

Nüvə-mantiya sərhəddində intensiv maqnit normal və tərs sahələri olan sahələr əmələ gəlir, burada kiçik və böyük burulğanlar nüvəyə nüfuz edən toroidal kimi təsvir edilən şərq-qərb maqnit sahələri ilə qarşılıqlı təsir göstərir. Turbulent maye hərəkətləri toroidal sahə xətlərini şimal-cənub istiqaməti ilə poloidal sahələr adlanan döngələrə çevirə bilər. Bəzən maye kütləsi yüksəldikdə burulma baş verir. Əgər belə bir tökülmə kifayət qədər güclüdürsə, o zaman poloidal döngənin yuxarı hissəsi nüvədən atılır (soldakı daxilə bax). Bu qovulma nəticəsində döngənin nüvə-mantiya sərhədini keçdiyi iki bölmə yaranır. Onlardan birində maqnit axınının istiqaməti üst-üstə düşür ümumi istiqamət verilmiş yarımkürədə dipol sahələri; digər hissədə isə axın əks istiqamətə yönəldilir.

Fırlanma tərs maqnit sahəsinin bölgəsini normal axını olan bölgədən daha çox coğrafi qütbə yaxınlaşdırdıqda, qütblərinin yaxınlığında ən həssas olan dipolun zəifləməsi var. Bu şəkildə Afrikanın cənubundakı əks maqnit sahəsini izah etmək olar. Qütblərin çevrilməsinin qlobal başlanğıcı ilə, əks maqnit sahəsinin sahələri coğrafi qütblərə yaxın bölgədə böyüyə bilər.

Peyk ölçmələrindən tərtib edilmiş nüvə-mantiya sərhəddində Yerin maqnit sahəsinin kontur xəritələri göstərir ki, maqnit axınının böyük hissəsi Yerin Cənub yarımkürəsindəki mərkəzindən, Şimal yarımkürəsində isə mərkəzə doğru yönəlir. Amma bəzi yerlərdə mənzərə tərsinədir. Əks maqnit sahələri 1980-2000-ci illər arasında say və ölçüdə artmışdır. Əgər onlar hər iki qütbdə bütün məkanı doldursalar, qütbləşmənin tərsinə çevrilməsi baş verə bilər.

Qütblərin çevrilməsi modelləri

Maqnit sahəsinin xəritələri normal polarite ilə maqnit axınının böyük hissəsinin Yerin mərkəzindən necə yönəldildiyini göstərir ( sarı) Cənub yarımkürəsində və onun mərkəzinə doğru (açıq mavi) Şimal yarımkürəsində (a). Qütbləşmənin tərsinə çevrilməsinin başlanğıcı əks maqnit sahəsinin bir neçə sahəsinin (Cənub yarımkürəsində mavi və Şimal yarımkürəsində sarı) görünməsi ilə qeyd olunur, onun bölmələrinin nüvə-mantiya sərhədində formalaşmasını xatırladır. Təxminən 3 min il ərzində onlar dipol sahəsinin gücünü azaltdılar, bu da nüvə-mantiya sərhədində (b) daha zəif, lakin daha mürəkkəb bir keçid sahəsi ilə əvəz olundu. Qütblərin dəyişməsi 6 min ildən sonra, nüvə-mantiya sərhədində (c) əks maqnit sahəsinin hissələri üstünlük təşkil etməyə başlayanda tez-tez baş verən bir hadisə oldu. Bu zamana qədər qütblərin tam tərsinə çevrilməsi Yerin səthində də özünü göstərmişdi. Ancaq yalnız 3 min ildən sonra tam dəyişdirmə dipol, o cümlədən Yerin nüvəsi (d).

Bu gün daxili maqnit sahəsi ilə nə baş verir?

Çoxumuz bilirik ki, coğrafi qütblər Yer kürəsinin gündəlik fırlanması (oxun 25776 il müddətinə presessiyası) istiqamətində daim mürəkkəb ilmə hərəkətləri edir. Tipik olaraq, bu hərəkətlər Yerin xəyali fırlanma oxunun yaxınlığında baş verir və nəzərəçarpacaq dərəcədə iqlim dəyişikliyinə səbəb olmur. Qütb sürüşməsi haqqında daha çox oxuyun. Ancaq az adam 1998-ci ilin sonunda bu hərəkatların ümumi komponentinin dəyişdiyini fərq etdi. Bir ay ərzində dirək Kanadaya doğru 50 kilometr sürüşdü. Hazırda şimal qütbü qərb uzunluğunun 120-ci paraleli boyunca “sürünür”. Ehtimal etmək olar ki, qütblərin hərəkətində mövcud tendensiya 2010-cu ilə qədər davam edərsə, o zaman şimal qütbü 3-4 min kilometr irəliləyə bilər. Dreyfin son nöqtəsi Kanadadakı Böyük Ayı Gölləridir. Cənub qütbü, müvafiq olaraq, Antarktidanın mərkəzindən Hind okeanına keçəcək.

Maqnit qütblərinin yerdəyişməsi 1885-ci ildən qeydə alınıb. Son 100 ildə cənub yarımkürəsindəki maqnit qütbü demək olar ki, 900 km irəliləyərək Hind okeanına daxil olub. Arktika maqnit qütbünün vəziyyəti haqqında son məlumatlar (Şimal Buzlu Okeanı vasitəsilə Şərqi Sibir dünyasına doğru hərəkət edən maqnit anomaliyaları): 1973-1984-cü illərdə onun qaçışı 1984-cü ildən 1994-cü ilə qədər 120 km olduğunu göstərdi. - 150 km-dən çox. Bu məlumatların hesablanması xarakterikdir, lakin onlar şimal maqnit qütbünün xüsusi ölçüləri ilə təsdiq edilmişdir.2002-ci ilin əvvəlindəki məlumatlara görə, şimal maqnit qütbünün sürüşmə sürəti 70-ci illərdə 10 km/ildən artmışdır. 2001-ci ildə 40 km/il.

Bundan əlavə, yerin maqnit sahəsinin gücü azalır və çox qeyri-bərabərdir. Belə ki, son 22 il ərzində orta hesabla 1,7 faiz, bəzi regionlarda - məsələn, Cənubi Atlantik okeanında isə 10 faiz azalıb. Bununla belə, planetimizin bəzi yerlərində maqnit sahəsinin gücü, ümumi tendensiyanın əksinə, hətta bir qədər də artıb.

Qütblərin hərəkətinin sürətlənməsi (on ildə orta hesabla 3 km/il) və onların maqnit qütbünün çevrilməsi dəhlizləri boyunca hərəkətinin (400-dən çox paleoinversiya bu dəhlizləri müəyyən etməyə imkan verdiyini) bizdə şübhə doğurduğunu vurğulayırıq. qütblərin bu hərəkətinə ekskursiya və Yerin maqnit sahəsinin qütblərinin tərsinə çevrilməsi kimi baxılmamalıdır.

Sürətlənmə qütblərin yerdəyişməsini ildə 200 km-ə çatdıra bilər ki, əks istiqamət qütbün dəyişməsinin real prosesləri ilə bağlı peşəkar qiymətləndirmələrdən uzaq olan tədqiqatçılar tərəfindən gözlənildiyindən qat-qat tez həyata keçiriləcək.

Yerin tarixində coğrafi qütblərin mövqeyində dəyişikliklər dəfələrlə baş verib və bu fenomen ilk növbədə geniş ərazilərin buzlaşması və bütün planetin iqlimində kardinal dəyişikliklərlə əlaqələndirilir. Ancaq yalnız 12 min il əvvəl baş vermiş qütb sürüşməsi ilə əlaqəli olan son fəlakət bəşər tarixində əks-səda aldı. Mamontların nəsli kəsildiyini hamımız bilirik. Amma hər şey daha ciddi idi.

Yüzlərlə heyvan növünün nəsli kəsilməsi danılmazdır. Daşqın və Atlantisin dağıdılması ilə bağlı müzakirələr var. Amma bir şey dəqiqdir - bəşəriyyətin yaddaşında ən böyük fəlakətin əks-sədalarının real əsası var. Və buna, çox güman ki, cəmi 2000 km-lik dirək sürüşməsi səbəb olur.

Aşağıdakı model nüvənin daxilindəki maqnit sahəsini (mərkəzdə bir dəstə sahə xətləri) və maqnit dipolunun repolarizasiyasının (b) ortasından 500 il əvvəl (a) və dipolun (uzun əyri xətlərin) görünüşünü göstərir. 500 il sonra tamamlanma mərhələsində (c).

Yerin geoloji keçmişinin maqnit sahəsi

Son 150 milyon il ərzində qütbləşmənin tərsinə çevrilməsi yüzlərlə dəfə baş verib, bunu süxurların qızdırılması zamanı Yer sahəsinin maqnitləşdiyi minerallar sübut edir. Sonra süxurlar soyudu və minerallar əvvəlki maqnit istiqamətini saxladılar.

Maqnit sahəsinin dəyişməsi miqyası: I – son 5 milyon il ərzində; II - son 55 milyon il ərzində. Qara rəng - normal maqnitləşmə, ağ rəng - tərs maqnitləşmə (W.W. Harland və digərlərinə görə, 1985)

Maqnit sahəsinin tərsinə çevrilməsi simmetrik dipolun oxlarının işarəsinin dəyişməsidir. 1906-cı ildə B.Brun Fransanın mərkəzində nisbətən gənc neogen lavalarının maqnit xassələrini ölçərək müəyyən etdi ki, onların maqnitləşməsi müasir geomaqnit sahəsinə əks istiqamətdədir, yəni Şimal və Cənub maqnit qütbləri, sanki yerlərini dəyişib. . Əks maqnitləşmiş süxurların olması onun əmələ gəlməsi zamanı bəzi qeyri-adi şəraitin nəticəsi deyil, hazırda Yerin maqnit sahəsinin inversiyasının nəticəsidir. Geomaqnit sahəsinin polaritesinin tərsinə çevrilməsi paleomaqnitologiyada ən mühüm kəşfdir ki, bu kəşf süxur yataqlarının birbaşa və ya tərs maqnitləşməsi əsasında bölünməsini öyrənən yeni elmin - maqnitostratiqrafiyanın yaradılmasına imkan verdi. Və burada əsas şey bütün dünya daxilində bu işarə çevrilmələrinin sinxronluğunu sübut etməkdir. Bu halda çöküntülərin və hadisələrin korrelyasiyasının çox effektiv üsulu geoloqların əlindədir.

Yerin həqiqi maqnit sahəsində qütbün əlamətinin dəyişmə müddəti ya qısa, min ilə qədər, hətta milyonlarla il ola bilər.
Hər hansı bir qütbün üstünlük təşkil etdiyi vaxt intervalları geomaqnit dövrləri adlanır və onlardan bəziləri görkəmli geomaqnitoloqlar Brunness, Matuyama, Qauss və Gilbertin adını daşıyır. Epoxalar daxilində geomaqnit epizodları adlanan bu və ya digər qütbün daha qısa intervalları fərqləndirilir. Geomaqnit sahəsinin birbaşa və tərs polarite intervallarının ən effektiv müəyyən edilməsi İslandiya, Efiopiya və digər yerlərdə geoloji cəhətdən gənc lava axınları üçün aparılmışdır. Bu tədqiqatların dezavantajı ondan ibarətdir ki, lavanın tökülməsi prosesi fasiləli proses olub, ona görə də istənilən maqnit epizodunu qaçırmaq olduqca mümkündür.

Bizi maraqlandıran zaman intervalının paleomaqnit qütblərinin mövqeyini müəyyən etmək üçün eyni yaşda olan, lakin müxtəlif qitələrdə götürülmüş seçilmiş süxurlardan istifadə etmək mümkün olduqda, hesablanmış orta qütbün, məsələn, Yuxarı üçün olduğu ortaya çıxdı. Şimali Amerikanın yura süxurları (170-144 milyon milyon dollar) və Avropanın eyni cinslərində eyni qütbdə olacaq. müxtəlif yerlər. Bir dipol sistemi ilə ola bilməyən iki Şimal qütbü olduğu ortaya çıxdı. Şimal qütbünün bir olması üçün qitələrin Yer səthindəki mövqeyini dəyişmək lazım idi. Bizim vəziyyətimizdə bu, Avropa və Şimali Amerikanın şelf kənarları üst-üstə düşənə qədər, yəni okeanın təxminən 200 m dərinliyinə qədər yaxınlaşması demək idi.Yəni qütblər deyil, qitələr hərəkət edir.

Paleomaqnit üsulundan istifadə nisbətən gənc Atlantik, Hind və Şimal Buzlu okeanlarının açılışının ətraflı rekonstruksiyasını aparmağa və köhnə Sakit Okeanın inkişaf tarixini başa düşməyə imkan verdi. Qitələrin hazırkı düzülüşü təqribən 200 milyon il əvvəl başlayan superqitə Pangeanın parçalanmasının nəticəsidir. Okeanların xətti maqnit sahəsi plitələrin hərəkət sürətini təyin etməyə imkan verir və onun nümunəsi verir ən yaxşı məlumat geodinamik analiz üçün.

Paleomaqnit tədqiqatları sayəsində Afrika və Antarktidanın parçalanmasının 160 milyon il əvvəl baş verdiyi müəyyən edilmişdir. Yaşı 170 milyon il olan ən qədim anomaliyalar (Orta Yura) Şimali Amerika və Afrika sahilləri yaxınlığında Atlantik okeanının kənarlarında tapılıb. Bu, super qitənin parçalanmasının başlanğıc vaxtıdır. Cənubi Atlantika 120 - 110 milyon il əvvəl, Şimal isə daha sonra (80 - 65 milyon il əvvəl) və s. Oxşar nümunələr okeanların hər hansı biri üçün verilə bilər və sanki paleomaqnit qeydini "oxumaqla" onların inkişaf tarixini və litosfer plitələrinin hərəkətini yenidən qurur.

Dünya anomaliyaları– xarakterik ölçüləri 10.000 km-ə qədər olan ayrı-ayrı rayonların intensivliyinin 20%-nə qədər ekvivalent dipoldan kənarlaşmalar. Bu anomal sahələr uzun illər və əsrlər ərzində zamanla dəyişikliklərə səbəb olan dünyəvi dəyişikliklər yaşayır. Anomaliyaların nümunələri: Braziliya, Kanada, Sibir, Kursk. Dünyəvi variasiyaların gedişində dünya anomaliyaları dəyişir, dağılır və yenidən üzə çıxır. Aşağı enliklərdə ildə 0,2° sürətlə uzunluqda qərbə doğru sürüşmə müşahidə olunur.

2. YERLİ RAYONLARIN MAQNETİK SAHƏLƏRİ xarici qabıqlar uzunluğu bir neçə yüz kilometrə qədər. Onlar Yerin üst qatında yer qabığını təşkil edən və səthə yaxın yerləşən süxurların maqnitləşməsi ilə əlaqədardır. Ən güclülərindən biri Kursk maqnit anomaliyasıdır.

3. YERİN DƏYƏNƏN MAQNITI SAHƏSİ (həmçinin xarici adlanır) yer səthindən kənarda və onun atmosferində yerləşən cari sistemlər şəklində mənbələr tərəfindən müəyyən edilir. Belə sahələrin və onların dəyişmələrinin əsas mənbələri günəş küləyi ilə birlikdə Günəşdən gələn və Yerin maqnitosferinin strukturunu və formasını formalaşdıran maqnitləşdirilmiş plazmanın korpuskulyar axınlarıdır.

Hər şeydən əvvəl bu strukturun “laylı” formaya malik olduğunu görmək olar. Ancaq bəzən günəş küləyinin artmasının təsiri altında baş verən yuxarı təbəqələrin "qırılmasını" müşahidə etmək olar. Məsələn, burada olduğu kimi:

Eyni zamanda, "qızdırma" dərəcəsi belə bir anda Günəş küləyinin sürətindən və sıxlığından asılıdır, bu, bu zonada maqnit sahəsinə təzyiqi əks etdirən sarıdan bənövşəyə qədər rəng miqyasında əks olunur. (yuxarı sağ rəqəm).

Yer atmosferinin maqnit sahəsinin quruluşu (Yerin xarici maqnit sahəsi)

Yerin maqnit sahəsinə maqnitləşdirilmiş günəş plazmasının axını təsir edir. Yer sahəsi ilə qarşılıqlı təsir nəticəsində Yerə yaxın maqnit sahəsinin xarici sərhədi əmələ gəlir. maqnitopauza. Yerin maqnitosferini məhdudlaşdırır. Günəş korpuskulyar axınlarının təsiri nəticəsində maqnitosferin ölçüsü və forması daim dəyişir və xarici mənbələr tərəfindən müəyyən edilən alternativ maqnit sahəsi yaranır. Onun dəyişkənliyi mənşəyini ionosferin aşağı təbəqələrindən tutmuş maqnitopauzaya qədər müxtəlif hündürlüklərdə inkişaf edən cari sistemlərə borcludur. Zamanla Yerin maqnit sahəsində müxtəlif səbəblərdən yaranan dəyişikliklərə geomaqnit variasiyaları deyilir ki, onlar həm müddətinə, həm də Yerdə və onun atmosferində lokalizasiyasına görə fərqlənirlər.

Maqnitosferin quyruğu Yerin maqnit sahəsinin qütb bölgələrindən çıxan və günəş küləyinin təsiri altında Günəşdən Yerin gecə tərəfinə qədər yüzlərlə Yer radiusuna uzanan güc xətlərindən əmələ gəlir. Nəticədə günəş küləyinin plazması və günəş korpuskulyar axınları sanki Yerin maqnitosferi ətrafında dolanaraq ona özünəməxsus quyruqlu forma verir.
Maqnitosferin quyruğunda, Yerdən böyük məsafələrdə, Yerin maqnit sahəsinin intensivliyi və deməli, onların qoruyucu xüsusiyyətləri zəifləyir və günəş plazmasının bəzi hissəcikləri Yerin maqnitosferinə və maqnit sahəsinə nüfuz edə və daxil ola bilir. radiasiya kəmərlərinin tələləri. Günəş küləyinin və planetlərarası sahənin dəyişən təzyiqinin təsiri altında maqnitosferin baş hissəsinə aurora ovalları sahəsinə daxil olan quyruq, auroralara və auroral cərəyanlara səbəb olan çöküntü hissəcik axınlarının meydana gəlməsi üçün bir yer kimi xidmət edir. . Maqnitosfer planetlərarası fəzadan maqnitopauzla ayrılır. Maqnitopoz boyunca korpuskulyar axınların hissəcikləri maqnitosferin ətrafında dolaşır. Günəş küləyinin yerin maqnit sahəsinə təsiri bəzən çox güclü olur. Maqnitopauza Yerin (və ya planetin) maqnitosferinin xarici sərhədidir ki, onun üzərində günəş küləyinin dinamik təzyiqi öz maqnit sahəsinin təzyiqi ilə balanslaşdırılır. Tipik günəş küləyinin parametrləri ilə günəşaltı nöqtə Yerin mərkəzindən 9-11 Yer radiusu uzaqdadır. Yerdəki maqnit pozğunluqları dövründə maqnitopauza geostasionar orbitdən (6,6 Yer radiusu) kənara çıxa bilər. Günəş küləyi zəif olduqda, günəşaltı nöqtə Yer radiusundan 15-20 məsafədədir.

Geomaqnit variasiyaları

gündəlik dəyişikliklər Geomaqnit sahələri müntəzəm olaraq, əsasən gün ərzində Yerin ionosferinin Günəş tərəfindən işıqlandırılmasının dəyişməsi nəticəsində Yerin ionosferində cərəyanlar hesabına baş verir.

19.03.2010 12:00-dan 21.03.2010 00:00-a qədər olan dövr üçün gündəlik geomaqnit dəyişikliyi

Yerin maqnit sahəsi yeddi parametrlə təsvir olunur. İstənilən nöqtədə yerin maqnit sahəsini ölçmək üçün sahənin istiqamətini və gücünü ölçməliyik. Maqnit sahəsinin istiqamətini təsvir edən parametrlər: meyl (D), meyl (I). D və mən dərəcə ilə ölçülür. Ümumi sahənin gücü (F) üfüqi gücün üfüqi komponenti (H), şaquli komponenti (Z) və şimal (X) və şərq (Y) komponentləri ilə təsvir olunur. Bu komponentlər oerstedlərlə ölçülə bilər (1 oersted = 1 gauss), lakin adətən nanoteslalarda (1nT x 100,000 = 1 eersted).

qeyri-müntəzəm variasiyalar maqnit sahələri günəş plazma axınının (günəş küləyi) Yerin maqnitosferinə təsiri, həmçinin maqnitosfer daxilində baş verən dəyişikliklər və maqnitosferin ionosferlə qarşılıqlı təsiri nəticəsində yaranır.

Aşağıdakı şəkildə (soldan sağa) cərəyanın şəkilləri - maqnit sahəsi, təzyiq, ionosferdəki konveksiya cərəyanları, həmçinin günəş küləyinin sürətində və sıxlığında (V, Dens) və dəyərlərdəki dəyişikliklərin qrafikləri göstərilir. Yerin xarici maqnit sahəsinin şaquli və şərq komponentlərinin.

27 günlük dəyişikliklər Yerdəki müşahidəçiyə nisbətən Günəşin fırlanma dövrünə uyğun olaraq geomaqnit aktivliyin artmasının hər 27 gündə təkrarlanması tendensiyası kimi mövcuddur. Bu nümunə Günəşin bir neçə fırlanması zamanı müşahidə olunan Günəşdə uzunömürlü aktiv bölgələrin mövcudluğu ilə əlaqələndirilir. Bu nümunə maqnit aktivliyinin və maqnit qasırğalarının 27 günlük təkrarlanması şəklində özünü göstərir.

Mövsümi dəyişikliklər maqnit aktivliyi bir neçə il ərzində aparılan müşahidələrin işlənməsi nəticəsində əldə edilmiş maqnit aktivliyinə dair orta aylıq məlumatlar əsasında inamla aşkar edilir. Onların amplitudası ümumi maqnit aktivliyinin artması ilə artır. Müəyyən edilmişdir ki, maqnit aktivliyinin mövsümi dəyişmələri gecə-gündüz bərabərliyi dövrlərinə uyğun gələn iki maksimuma və gündönümü dövrlərinə uyğun gələn iki minimuma malikdir. Bu variasiyaların səbəbi Günəşdə şimal və cənub helioqrafik enliklərin 10-dan 30°-dək zonalarda qruplaşdırılan aktiv bölgələrin formalaşmasıdır. Buna görə də, yerin və günəş ekvatorlarının müstəvilərinin üst-üstə düşdüyü bərabərlik dövrlərində Yer Günəşdəki aktiv bölgələrin təsirinə ən çox məruz qalır.

11 illik dəyişikliklər. Günəş aktivliyi ilə maqnit aktivliyi arasındakı əlaqə, günəş fəaliyyətinin 11 illik dövrlərinin qatları olan uzun müşahidələr silsiləsi müqayisəsi zamanı ən aydın şəkildə özünü göstərir. Günəş aktivliyinin ən yaxşı məlum ölçüsü günəş ləkələrinin sayıdır. Məlum olub ki, günəş ləkələrinin maksimum sayı illərində maqnit aktivliyi də maksimum həddə çatır, lakin maqnit aktivliyinin artması günəş aktivliyinin artımından bir qədər geri qalır, belə ki, orta hesabla bu gecikmə bir ildir.

Yaş Varyasyonları - bir neçə il və ya daha çox dövrlərlə yerüstü maqnetizm elementlərinin yavaş dəyişməsi. Gündəlik, mövsümi və digər xarici mənşəli variasiyalardan fərqli olaraq, dünyəvi variasiyalar yerin nüvəsində yerləşən mənbələrlə əlaqələndirilir. Dünyəvi variasiyaların amplitudası onlarla nT/ilə çatır; belə elementlərin orta illik dəyərlərində dəyişikliklər dünyəvi variasiya adlanır. Dünyəvi variasiyaların izolələri bir neçə nöqtə ətrafında cəmləşmişdir - dünyəvi variasiyanın mərkəzləri və ya ocaqları, bu mərkəzlərdə dünyəvi variasiyanın miqyası maksimum dəyərlərə çatır.

Maqnit qasırğası - insan orqanizminə təsir

Maqnit sahəsinin yerli xüsusiyyətləri bəzən bir çox saatlarla dəyişir və dalğalanır, sonra əvvəlki səviyyəyə qaytarılır. Bu hadisəyə maqnit qasırğası deyilir. Maqnit qasırğaları tez-tez birdən-birə və bütün yer kürəsində eyni vaxtda başlayır.

Günəş küləyinin şok dalğası Günəşin alışmasından və maqnit qasırğasının başlamasından bir gün sonra Yerin orbitinə çatır. Ciddi xəstə xəstələr Günəşdə baş verəndən sonra ilk saatlardan, qalanları - Yerdə fırtına başlayan andan etibarən açıq şəkildə reaksiya verirlər. Hamı üçün ümumi olan bu saatlarda bioritmlərin dəyişməsidir. Miokard infarktı hallarının sayı baş verəndən sonrakı gün artır (maqnit cəhətdən sakit günlərlə müqayisədə təxminən 2 dəfə çox). Həmin gün məşəl nəticəsində yaranan maqnitosfer qasırğası başlayır. Tamamilə sağlam vəziyyətdə - aktivləşdirilmişdir immun sistemi, iş qabiliyyətinin artması, əhval-ruhiyyənin yaxşılaşması ola bilər.

Qeyd: ardıcıl olaraq bir neçə gün və ya daha çox davam edən geomaqnit sakitliyi bir şəhər sakininin bədənində bir çox cəhətdən, fırtına kimi - depressiyaya və immunitet sisteminin zəifləməsinə səbəb olur. Kp = 0 - 3 daxilində maqnit sahəsinin bir qədər "sıçrayışı" atmosfer təzyiqində və digər meteoroloji amillərdə dəyişikliklərə daha asan dözməyə kömək edir.

Kp-indeks dəyərlərinin aşağıdakı gradasiyası qəbul edildi:

Kp = 0-1 - geomaqnit vəziyyət sakitdir (sakit);

Kp = 1-2 - sakitdən bir qədər narahat olan geomaqnit mühiti;

Kp = 3-4 - bir qədər narahat olandan narahat olana qədər;

Kp = 5 və yuxarı – zəif maqnit qasırğası (səviyyə G1);

Kp = 6 və yuxarı – orta maqnit qasırğası (səviyyə G2);

Kp = 7 və yuxarı – güclü maqnit qasırğası (səviyyə G3); qəzalar mümkündür, hava şəraitindən asılı olan insanların sağlamlığının pisləşməsi

Kp = 8 və yuxarı – çox güclü maqnit qasırğası (səviyyə G4);

Kp = 9 – son dərəcə güclü maqnit qasırğası (G5 səviyyəsi) – mümkün olan maksimum dəyər.

Maqnitosferin və maqnit qasırğalarının vəziyyətinin onlayn monitorinqi burada:

Kosmik Tədqiqatlar İnstitutunda (İKİ), Yer Maqnitizmi, İonosfer və Radio Dalğalarının Yayılması İnstitutunda (İZMİRAN), Tibb Akademiyasında aparılan çoxsaylı tədqiqatlar nəticəsində. ONLAR. Seçenov və Rusiya Elmlər Akademiyasının Biotibbi Problemlər İnstitutunun tədqiqatları nəticəsində məlum oldu ki, geomaqnit qasırğaları zamanı patologiyası olan xəstələrdə ürək-damar sistem, xüsusən də miokard infarktı keçirmiş insanlarda arterial təzyiq sıçrayır, qanın özlülüyü nəzərəçarpacaq dərəcədə artmış, onun kapilyarlarda axını yavaşlamış, damar tonusu dəyişmiş və stress hormonları aktivləşmişdir.

Bəzi sağlam insanların orqanizmində də dəyişikliklər baş verib, lakin onlar əsasən yorğunluq, diqqətin zəifləməsi, baş ağrıları, başgicəllənmə ilə nəticələnib və ciddi təhlükə yaratmayıb. Kosmonavtların bədəni dəyişikliklərə bir qədər daha güclü reaksiya verdi: aritmiya inkişaf etdirdi və damar tonunu dəyişdirdi. Orbitdəki təcrübələr də göstərdi ki, insan vəziyyətinə mənfi təsir göstərən elektromaqnit sahələridir və Yerdə təsir edən, lakin kosmosda istisna edilən digər amillər deyil. Bundan əlavə, daha bir "risk qrupu" müəyyən edildi - sağlam insanlarəlavə stressə məruz qalma ilə əlaqəli həddindən artıq stresli adaptiv sistem ilə (bu halda, ürək-damar sisteminə də təsir edən çəkisizlik).

Tədqiqatçılar belə qənaətə gəliblər ki, geomaqnit qasırğaları insanın bioloji gündəlik ritmlərini sıradan çıxaran zaman qurşaqlarının kəskin dəyişməsi ilə eyni adaptiv stress yaradır. Günəşdə qəfil alışmalar və günəş fəaliyyətinin digər təzahürləri Yerin geomaqnit sahəsinin nisbətən nizamlı ritmlərini kəskin şəkildə dəyişir, bu da heyvanların və insanların öz ritmlərində nasazlıqlara səbəb olur və adaptiv stress yaradır.

Sağlam insanlar bunun öhdəsindən nisbətən asanlıqla gəlirlər, lakin ürək-damar sisteminin patologiyası olan, həddindən artıq gərgin adaptiv sistemi olan insanlar və yeni doğulmuşlar üçün potensial təhlükəlidir.

Cavabını proqnozlaşdırmaq mümkün deyil. Hər şey bir çox amillərdən asılıdır: insanın vəziyyətindən, fırtınanın təbiətindən, elektromaqnit salınımlarının tezlik spektrindən və s. Geomaqnit sahəsində baş verən dəyişikliklərin orqanizmdə baş verən biokimyəvi və biofiziki proseslərə necə təsir etdiyi hələ də məlum deyil: geomaqnit siqnalları-reseptorların qəbulediciləri hansılardır, insanın elektromaqnit şüalanmasına bütün bədəni, ayrı-ayrı orqanları və hətta ayrı-ayrı hüceyrələri ilə reaksiya verib-verməməsi hələ də məlum deyil. Hazırda Günəş aktivliyinin insanlara təsirini öyrənmək məqsədilə Kosmik Tədqiqatlar İnstitutunda heliobiologiya laboratoriyası açılır.

9. N.V.Koronovski. YERİN GEOLOJİ KEÇMİŞİNİN MAQNITI SAHƏSİ // Lomonosov adına Moskva Dövlət Universiteti. M.V.Lomonosov. Soros Təhsil Jurnalı, N5, 1996, səh. 56-63