ЛИПЕЦК ДЪРЖАВЕН ПЕДАГОГИЧЕСКИ ИНСТИТУТ

КАТЕДРА ПО ТЕОРЕТИЧНА И ОБЩА ФИЗИКА

Курсова работа по физика.

ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ХОРИЗОНТАЛНАТА КОМПОНЕНТА НА ЗЕМНОТО МАГНИТНО ПОЛЕ.

Изпълнено от ученик от група ФПО-3

Казанцев Н.Н.

Ръководител на доцент на катедра Тихоокеански флот

Гризов Ю.В.

Липецк

2. Магнитно поле.

Магнитното поле е специална форма на материя, чрез която се осъществява взаимодействието между движещи се електрически заредени частици.

Основни свойства магнитно поле:

магнитно поле се генерира от електрически ток (движещи се заряди).

Магнитното поле се открива чрез действието върху електрически ток (движещи се заряди).

Магнитното поле е открито през 1820 г. от датския физик H.K. Ерстед.

Магнитното поле има насочен характер и трябва да се характеризира с векторна стойност. Тази стойност обикновено се обозначава с буквата V ... Би било логично по аналогия със силата на електрическото поле Е да наименувам V силата на магнитното поле. Въпреки това, по исторически причини, основната сила, характерна за магнитното поле, беше наречена магнитна индукция ... Името "силност на магнитното поле" е присвоено на спомагателна характеристика д електрическо поле.

Магнитното поле, за разлика от електрическото, не влияе на покойния заряд. Силата възниква само когато зарядът се движи.

И така, движещите се заряди (токове) променят свойствата на околното пространство - те създават магнитно поле в него. Това се проявява във факта, че върху движещите се в него заряди (токове) действат сили.

Опитът дава. Какво важи за магнитното, както и за електрическото принцип на суперпозиция:

полеV генерирано от няколко движещи се заряда (токове) е равно на векторната сума на полетатаБ аз генерирано от всяко зареждане (ток) поотделно:

II. Обща характеристика на земното магнитно поле.

Земята като цяло е огромен топчен магнит. Човечеството започна да използва магнитното поле на Земята много отдавна. Още в началото на XII-XIII век. компасът се използва широко в навигацията. Въпреки това, в онези дни се смяташе, че стрелката на компаса е ориентирана от Полярната звезда и нейния магнетизъм. Хипотезата за съществуването на магнитното поле на Земята е изразена за първи път през 1600 г. от английския натуралист Хилберт.

Във всяка точка от пространството около Земята и на нейната повърхност се открива действие магнитни сили... С други думи, в пространството около Земята се създава магнитно поле, чиито силови линии са показани на фиг.1.

Магнитният и географският полюс на Земята не съвпадат един с друг. Магнитен северен полюс н се намира в южното полукълбо, близо до брега на Антарктида и южния магнитен полюс С се намира в Северното полукълбо, близо до северния бряг на остров Виктория (Канада). И двата полюса непрекъснато се движат (дрифтират). земна повърхностсъс скорост от около 5 на година поради променливостта на процесите, генериращи магнитното поле. Освен това оста на магнитното поле не минава през центъра на Земята, а изостава от него с 430 км. Магнитното поле на Земята не е симетрично. Поради факта, че оста на магнитното поле е само под ъгъл от 11,5 градуса спрямо оста на въртене на планетата, можем да използваме компас.

Основната част от магнитното поле на Земята, според съвременните възгледи, е от вътрешноземен произход. Магнитното поле на Земята се създава от нейното ядро. Външното ядро ​​на Земята е течно и метално. Металът е проводимо вещество и ако в течната сърцевина съществуват постоянни токове, тогава съответният електрически ток би създал магнитно поле. Поради въртенето на Земята такива течения съществуват в ядрото, т.к В някакво приближение Земята е магнитен дипол, т.е. един вид магнит с два полюса: южен и северен.

Незначителна част от магнитното поле (около 1%) е с извънземен произход. Произходът на тази част се приписва на електрически токове, протичащи в проводящите слоеве на йоносферата и земната повърхност. Тази част от магнитното поле на Земята е обект на леки вариации във времето, което се нарича светско изменение. Причините за съществуването на електрически токове в светски вариации са неизвестни.

В идеалното и хипотетично предположение, при което Земята ще бъде сама в космическото пространство, силовите линии на магнитното поле на планетата са разположени по същия начин, както силовите линии на обикновен магнит от училищния учебник по физика, т.е. под формата на симетрични дъги, простиращи се от южния полюс на север. Плътността на линията (силността на магнитното поле) ще намалява с разстоянието от планетата. Всъщност магнитното поле на Земята взаимодейства с магнитните полета на слънцето, планетите и потоците от заредени частици, излъчвани в изобилие от слънцето. Ако влиянието на самото Слънце и още повече на планетите може да бъде пренебрегнато поради отдалеченост, тогава не можете да направите това с потоци на частици, в противен случай - със слънчевия вятър. Слънчевият вятър е поток от частици, които се втурват със скорост около 500 km/s, излъчвани от слънчевата атмосфера. В моменти слънчеви изригванияа също и по време на образуването на група големи слънчеви петна на Слънцето, броят на свободните електрони, които бомбардират земната атмосфера, рязко нараства. Това води до нарушаване на теченията, протичащи в йоносферата на Земята и поради това настъпва промяна в магнитното поле на Земята. Стани магнитни бури... Такива потоци генерират силно магнитно поле, което взаимодейства със земното поле, като го деформира силно. Поради своето магнитно поле Земята задържа уловените частици от слънчевия вятър в така наречените радиационни пояси, предотвратявайки преминаването им в земната атмосфера и още повече към повърхността. Частиците от слънчевия вятър биха били много вредни за всички живи същества. При взаимодействието на посочените по-горе полета се образува граница, от едната страна на която има нарушено (подлежащо на промени поради външни влияния) магнитно поле на частиците на слънчевия вятър, от другата страна - нарушеното поле на Земята. Тази граница трябва да се разглежда като граница на околоземното пространство, границата на магнитосферата и атмосферата. Извън тази граница преобладава влиянието на външни магнитни полета. В посока към Слънцето земната магнитосфера се сплесква под натиска на слънчевия вятър и се простира само до 10 планетарни радиуса. В обратната посока има удължение до 1000 земни радиуса.

По-голямата част от магнитното поле на Земята открива аномалии в различни региони на земната повърхност. Тези аномалии очевидно трябва да се дължат на наличието на феромагнитни маси в земната кора или на разликата магнитни свойства скали... Следователно изследването на магнитните аномалии е от практическо значение при изследването на минералите.

Съществуването на магнитно поле във всяка точка на Земята може да се установи с помощта на магнитна стрелка. Ако окачите магнитната стрелка NS на конец л (фиг. 2), така че точката на окачване да съвпада с центъра на тежестта на стрелката, след това стрелката ще бъде поставена в посоката на допирателната към силовата линия на магнитното поле на Земята.

В северното полукълбо - южният край ще бъде наклонен към Земята и стрелката ще бъде с хоризонта ъгъл на наклонВ (при магнитния екватор, наклонът В е нула). Вертикалната равнина, в която е разположена стрелката, се нарича равнина на магнитния меридиан. Всички равнини на магнитните меридиани се пресичат по права линия NS и следи магнитни меридианина земната повърхност се сближават при магнитните полюси н и С ... Тъй като магнитните полюси не съвпадат с географските полюси, стрелката ще бъде отклонена от географския меридиан. Ъгълът, който вертикалната равнина, минаваща през стрелката (т.е. магнитния меридиан) образува с географския меридиан, се нарича магнитна деклинация а(фиг. 2). вектор

полета на сила на магнитното поле на Земята могат да се разложат на два компонента: хоризонтален и вертикален (фиг. 3). Стойностите на ъглите на наклон и деклинация, както и хоризонталната компонента, позволяват да се определи големината и посоката на общата сила на магнитното поле на Земята в дадена точка. Ако магнитната игла може свободно да се върти само около вертикалната ос, тогава тя ще бъде инсталирана под действието на хоризонталния компонент на магнитното поле на Земята в равнината на магнитния меридиан. Хоризонтален компонент, магнитна деклинация а и наклон В се наричат ​​елементи на земния магнетизъм. Всички елементи на земния магнетизъм се променят с времето.

„Вероятността за промяна на магнитните полюси на Земята в близко бъдеще. Изследване на подробните физически причини за този процес.

Веднъж гледах научнопопулярен филм по този въпрос, сниман преди 6-7 години.
Той предостави данни за появата на аномална зона в южната част Атлантически океан- обръщане на полярността и слабо напрежение. Изглежда, че когато спътниците летят над тази територия, те трябва да бъдат изключени, за да не се влоши електрониката.

И след време изглежда как трябва да протече този процес.В него се говори и за плановете на Европейската космическа агенция да изстреля серия от спътници, за да проучи в детайли силата на магнитното поле на Земята. Може би данните от това проучване вече са публикувани, ако са били изстреляни спътници по този повод?"

Магнитните полюси на Земята са част от магнитното (геомагнитно) поле на нашата планета, което се генерира от потоци от разтопено желязо и никел, които заобикалят вътрешно ядроЗемята (с други думи, турбулентната конвекция във външното ядро ​​на Земята генерира геомагнитно поле). Поведението на магнитното поле на Земята се обяснява с потока от течни метали на границата на земното ядро ​​с мантията.

През 1600 г. английският учен Уилям Хилбърт в книгата си „На магнита, магнитни телаи голям магнит - Земята." представи Земята като гигантски постоянен магнит, чиято ос не съвпада с оста на въртене на Земята (ъгълът между тези оси се нарича магнитна деклинация).

През 1702 г. Е. Халей създава първите магнитни карти на Земята. Основната причина за наличието на магнитното поле на Земята е, че ядрото на Земята се състои от нажежено желязо (добър проводник на електрически токове, които възникват вътре в Земята).

Магнитното поле на Земята образува магнитосфера, простираща се на 70-80 хиляди км по посока на Слънцето. Той защитава земната повърхност, предпазва от вредното въздействие на заредените частици, високите енергии и космическите лъчи и определя естеството на времето.

Още през 1635 г. Гелибранд установява, че магнитното поле на Земята се променя. По-късно се установи, че има постоянни и краткосрочни промени в магнитното поле на Земята.

Причината за постоянната промяна е наличието на минерални находища. Има области на Земята, където собственото му магнитно поле е силно изкривено от появата на железни руди. Например магнитната аномалия Курск, разположена в района на Курск.

Причината за краткотрайните изменения в магнитното поле на Земята е действието на "слънчевия вятър", т.е. действие на потока от заредени частици, излъчвани от слънцето. Магнитното поле на този поток взаимодейства с магнитното поле на Земята, възникват "магнитни бури". Честотата и силата на магнитните бури се влияят от слънчевата активност.

През годините на максимална слънчева активност (веднъж на всеки 11,5 години) възникват такива магнитни бури, че радиокомуникацията се нарушава и стрелките на компаса започват да „танцуват“ непредвидимо.

Резултатът от взаимодействието на заредени частици на "слънчевия вятър" със земната атмосфера в северните ширини е такова явление като "полярните светлини".

Смяната на магнитните полюси на Земята (обръщане на магнитното поле, английско геомагнитно обръщане) се случва на всеки 11,5-12,5 хиляди години. Наричат ​​се и други цифри - 13 000 години и дори 500 000 години или повече, а последната инверсия е настъпила преди 780 000 години. Очевидно обръщането на полярността на земното магнитно поле е непериодично явление. През цялото време геоложка историяна нашата планета магнитното поле на Земята е променило полярността си повече от 100 пъти.

Цикълът на смяна на полюсите на Земята (свързан със самата планета Земя) може да се припише на глобални цикли (заедно с, например, цикъла на колебания на прецесионната ос), влияещи върху всичко, което се случва на Земята ...

Възниква законен въпрос: кога да очакваме промяна в магнитните полюси на Земята (обръщане на магнитното поле на планетата) или изместване на полюсите под „критичен“ ъгъл (според някои теории, към екватора)? ..

Процесът на изместване на магнитните полюси е регистриран повече от век. Северният и Южният магнитни полюси (NMP и SMP) непрекъснато „мигрират“, отдалечавайки се от географските полюси на Земята (ъгълът на „грешка“ сега е около 8 градуса по ширина за NSR и 27 градуса за NMP) . Между другото, беше установено, че географските полюси на Земята също се движат: оста на планетата се отклонява със скорост от около 10 см годишно.

Северният магнитен полюс е открит за първи път през 1831 г. През 1904 г., когато учените извършват измервания за втори път, е установено, че полюсът се е преместил на 31 мили. Стрелката на компаса сочи към магнитния полюс, а не към географския. Изследванията показват, че през последните хиляда години магнитният полюс се е преместил на значителни разстояния от Канада до Сибир, но понякога и в други посоки.

Северният магнитен полюс на Земята не стои неподвижно. Въпреки това, както и на юг. Северният „скита“ дълго време в Арктическа Канада, но от 70-те години на миналия век движението му пое ясна посока. С нарастваща скорост, сега достигаща 46 км годишно, полюсът се втурна почти по права линия в руската Арктика. Според прогнозата на Канадското геомагнитно изследване до 2050 г. той ще бъде разположен в архипелага Северна Земля.

За предстояща смяна на полюсите говори фактът, че магнитното поле на Земята отслабва в близост до полюсите, което е установено през 2002 г. от френския професор по геофизика Готие Юло. Между другото, магнитното поле на Земята е отслабнало с почти 10%, откакто е измерено за първи път през 30-те години на 19 век. Факт: През 1989 г. жителите на Квебек (Канада), в резултат на това, че слънчевите ветрове пробиха слаб магнитен щит и причиниха сериозни повреди в електрическите мрежи, останаха без светлина за 9 часа.

От училищен курсфизици, знаем, че електрически ток загрява проводника, през който протича. В този случай движението на зарядите ще загрее йоносферата. Частиците ще проникнат в неутралната атмосфера, това ще се отрази на вятърната система на височина 200-400 км, а оттам и на климата като цяло. Изместването на магнитния полюс също ще повлияе на работата на техниката. Например, в средните географски ширини през летните месеци няма да е възможно да се използват късовълнови радиокомуникации. Ще бъде нарушена и работата на спътниковите навигационни системи, тъй като те използват модели на йоносферата, които в новите условия ще бъдат неприложими. Геофизиците също предупреждават, че с приближаването на северния магнитен полюс индуцираните токове в руските електропроводи и електропреносни мрежи ще се покачват.

Всичко това обаче може да не се случи. Магнитният северен полюс може да промени посоката си или да спре във всеки един момент и това не може да се предвиди. И за Южен полюсняма никаква прогноза за 2050 г. До 1986 г. той се движеше много бързо, но след това скоростта му намалява.

И така, ето четири факта, които показват наближаващо или вече започнало обръщане на геомагнитното поле:
1. Намаляване на интензивността на геомагнитното поле през последните 2,5 хиляди години;
2. Ускоряване на спада на силата на полето през последните десетилетия;
3. Рязко ускорение на изместването на магнитния полюс;
4. Характеристики на разпределението на линиите на магнитното поле, което става подобно на картината, съответстваща на етапа на подготовка на инверсията.

Има широка дискусия за възможните последици от смяната на геомагнитните полюси. Има различни гледни точки, от доста оптимистични до изключително обезпокоителни. Оптимистите се позовават на факта, че стотици обръщания са се случили в геоложката история на Земята, но не е възможно да се установи връзка между масовите изчезвания и природните бедствия с тези събития. Освен това биосферата има значителна адаптивност и процесът на инверсия може да отнеме доста дълго време, така че има повече от достатъчно време, за да се подготвите за промяна.

Обратната гледна точка не изключва възможността инверсията да се случи през живота на следващите поколения и да се окаже катастрофа за човешката цивилизация. Трябва да се каже, че тази гледна точка е до голяма степен компрометирана от голям брой ненаучни и просто антинаучни твърдения. Като пример можем да посочим мнението, че по време на инверсията човешките мозъци ще преживеят рестартиране, подобно на това, което се случва с компютрите, и информацията, съдържаща се в тях, ще бъде напълно изтрита. Въпреки подобни твърдения, оптимистичната гледна точка е много повърхностна.

Съвременният свят е далеч от това, което беше преди стотици хиляди години: човекът породи много проблеми, които направиха този свят крехък, лесно уязвим и изключително нестабилен. Има основание да се смята, че последствията от инверсията наистина ще бъдат наистина катастрофални за световната цивилизация. А пълната загуба на работоспособността на World Wide Web поради унищожаването на радиокомуникационните системи (и то със сигурност ще дойде в момента на загубата на радиационните пояси) е само един пример за глобална катастрофа. Например, поради разрушаването на радиокомуникационните системи, всички спътници ще се провалят.

Интересен аспект на въздействието на геомагнитната инверсия върху нашата планета, свързан с промяна в конфигурацията на магнитосферата, е разгледан в последните си трудове от професор V.P. Shcherbakov от геофизическата обсерватория Borok. В нормално състояние, поради факта, че оста на геомагнитния дипол е ориентирана приблизително по оста на въртене на Земята, магнитосферата служи като ефективен щит за високоенергийни потоци от заредени частици, движещи се от Слънцето. В случай на инверсия е доста вероятна ситуация, когато във фронталната слънчогледова част на магнитосферата в областта на ниските географски ширини се образува фуния, през която слънчевата плазма може да достигне земната повърхност. Поради въртенето на Земята във всяка конкретно местоположениениски и частично умерени ширини тази ситуация ще се повтаря всеки ден в продължение на няколко часа. Тоест значителна част от повърхността на планетата ще изпитва силно радиационно въздействие на всеки 24 часа.

Учените от НАСА обаче подозират погрешността на твърдението, че обръщането на полюса може за кратко да лиши Земята от магнитното поле, което ни предпазва от слънчеви изригвания и други космически опасности. Въпреки това, магнитното поле може да отслаби или да се увеличи с времето, но няма индикации, че може напълно да изчезне. По-слабото поле със сигурност ще доведе до леко увеличаване на слънчевата радиация на Земята, както и до наблюдение на красиви полярни сияния на по-ниски географски ширини. Но нищо фатално няма да се случи, но плътна атмосфераперфектно защитава Земята от опасни слънчеви частици.

Науката доказва, че обръщането на полюсите – от гледна точка на геоложката история на Земята – е често срещано явление, което се случва постепенно в продължение на хилядолетия.

Географските полюси също непрекъснато се изместват по повърхността на Земята. Но тези премествания са бавни и естествени. Оста на нашата планета, въртяща се като връх, описва конус около полюса на еклиптиката с период от около 26 хиляди години, в съответствие с миграцията на географските полюси настъпват и постепенни климатични промени. Те са причинени главно от изместване. океански теченияпренасяне на топлина на континентите Друго нещо са неочакваните, резки „салта“ на полюсите. Но въртящата се Земя е жироскоп с много впечатляващ присъщ ъглов импулс, с други думи, тя е инерционен обект. противопоставяне на опитите за промяна на характеристиките на неговото движение. Внезапна промяна в наклона на земната ос и още повече нейното „салто“ не може да бъде причинено от вътрешни бавни движения на магма или гравитационно взаимодействие с някое преминаващо космическо тяло.

Такъв преобръщащ момент може да възникне само при тангенциален удар на астероид с диаметър не по-малък от 1000 километра, приближаващ Земята със скорост 100 км / сек. По-реална заплаха за живота на човечеството и целия жив свят на Земята е промяна на геомагнитните полюси. Магнитното поле на нашата планета, което се наблюдава днес, е много подобно на това, което би било създадено от гигантски магнит, разположен в центъра на Земята, ориентиран по линията север-юг. По-точно, той трябва да бъде инсталиран така, че магнитният му северен полюс да е насочен към географския южен полюс, а магнитният южен полюс към географския северен полюс.

Това положение обаче не е постоянно. Изследвания през последните четиристотин години показват, че магнитните полюси се въртят около своите географски събратя, като се изместват с около дванадесет градуса на всеки век. Тази стойност съответства на скоростите на теченията в горното ядро ​​от десет до тридесет километра годишно. Освен постепенното изместване на магнитните полюси приблизително на всеки петстотин хиляди години, земните магнитни полюси сменят местата си. Изследването на палеомагнитните характеристики на скали от различни възрасти позволи на учените да заключат, че времето на такова обръщане на магнитните полюси е отнело най-малко пет хиляди години. Пълна изненада за учените, изучаващи живота на Земята, бяха резултатите от анализ на магнитните свойства на поток от лава с дебелина около километър, който се изля преди 16,2 милиона години и наскоро беше открит в източната пустиня на Орегон.

Нейните изследвания, водени от Роб Коуи от Калифорнийския университет в Санта Круз и Мишел Привота от Университета в Монпелие, направиха фурор в геофизиката. Получените резултати от магнитните свойства на вулканичната скала обективно показаха, че долният слой се втвърди в една позиция на полюса, ядрото на потока - при преместване на полюса и накрая, горният слой - в противоположния полюс. И всичко това се случи за тринадесет дни. Находката от Орегон предполага, че магнитните полюси на Земята може да не се разменят в продължение на няколко хиляди години, а само за две седмици. Последен пъттова се случи преди около седемстотин и осемдесет хиляди години. Но как това може да застраши всички нас? Сега магнитосферата обгръща Земята на височина от шестдесет хиляди километра и служи като вид щит по пътя на слънчевия вятър. Ако възникне смяна на полюсите, тогава магнитното поле по време на инверсията ще намалее с 80-90%. Такава драстична промяна със сигурност ще засегне различни технически устройства, животински святи, разбира се, на човек.

Вярно е, че жителите на Земята трябва да бъдат донякъде успокоени от факта, че по време на смяната на полюсите на Слънцето, която се случи през март 2001 г., изчезването на магнитното поле не беше регистрирано.

Следователно пълното изчезване на защитния слой на Земята най-вероятно няма да се случи. Обръщането на магнитния полюс не може да бъде глобална катастрофа. Самото съществуване на живот на Земята, който многократно е преживявал инверсия, потвърждава това, въпреки че липсата на магнитно поле е неблагоприятен фактор за животинския свят. Това беше ясно демонстрирано от експериментите на американски учени, които построиха две експериментални камери още през шейсетте години. Един от тях беше заобиколен от мощен метален щит, който намали силата на земното магнитно поле стотици пъти. В друга камера са запазени земните условия. Те съдържаха мишки и семена от детелина и пшеница. Няколко месеца по-късно се оказа, че мишките в екранираната камера губят косата си по-бързо и умират по-рано от контролните. Кожата им беше по-дебела от тази на другата група. И тя, подувайки, изтласква кореновите космени фоликули, което причинява ранно оплешивяване. Растенията в немагнитната камера също показаха промени.

Ще бъде трудно за онези представители на животинското царство, например прелетните птици, които имат един вид вграден компас и използват магнитни полюси за ориентация. Но, съдейки по отлаганията, масово изчезване на видове по време на инверсията на магнитните полюси не се е случвало преди. Явно и занапред няма да стане. Всъщност, въпреки огромната скорост на движение на стълбовете, птиците не могат да се справят с тях. Освен това много животни, като пчелите, се ръководят от Слънцето, а морските мигриращи животни използват повече от магнитното поле на скалите на дъното на океана, отколкото глобалното. Навигационните системи, комуникационните системи, създадени от хора, ще преминат сериозни тестове, които могат да ги деактивират. Много компаси ще имат много лошо време - просто ще трябва да бъдат изхвърлени. Но при смяна на полюсите може да има "положителни" ефекти - огромно полярно сияние ще се наблюдава по цялата Земя - макар и само за две седмици.

Е, сега няколко теории за мистериите на цивилизациите :-) Някой приема това сериозно ...

Според друга хипотеза ние живеем в уникално време: има смяна на полюсите на Земята и квантов преход на нашата планета към нейния близнак, разположен в паралелен святчетириизмерно пространство. Висшите цивилизации(CC) за намаляване на последствията от планетарна катастрофа, този преход се извършва плавно, за да се създадат благоприятни условия за появата на нов клон на Свръхцивилизацията на Богочовечеството. Представители на изчислителния център смятат, че старият клон на човечеството не е интелигентен, тъй като би могъл да унищожи целия живот на планетата поне пет пъти през последните десетилетия, ако не навременната намеса на изчислителния център.

Днес няма консенсус сред учените колко време може да отнеме процесът на обръщане на полюса. Според една версия това ще отнеме няколко хиляди години, през които Земята ще бъде беззащитна срещу слънчевата радиация. От друга страна смяната на полюсите ще отнеме само няколко седмици. Но датата на Апокалипсиса, според някои учени, ни казва древните народи на маите и атлантите - 2050 година.

През 1996 г. американският популяризатор на науката С. Рънкорн прави извода, че оста на въртене се е движила повече от веднъж в геоложката история на Земята заедно с магнитното поле. Той предполага, че последното геомагнитно обръщане е настъпило около 10 450 г. пр. н. е. NS Именно за това ни разказаха оцелелите след потопа атланти, изпращайки своето послание към бъдещето. Те знаеха за редовното периодично обръщане на полярността на полюсите на Земята приблизително на всеки 12 500 години. Ако към 10450 г. пр.н.е. NS добавете 12 500 години, след което отново получаваме 2050 г. сл. Хр. NS - годината на следващия гигант природно бедствие... Тази дата е изчислена от експерти в хода на решаването на местоположението в долината на Нил на трите египетски пирамиди - Хеопс, Хафрен и Микерин.

Руските учени смятат, че най-мъдрите атланти ни доведоха до познанието за периодичната промяна в полярността на полюсите на Земята чрез познаване на законите на прецесията, които са присъщи на разположението на тези три пирамиди. Атлантите очевидно са били напълно сигурни, че някой ден в далечното бъдеще за тях на Земята ще се появи нова високоразвита цивилизация и нейните представители ще преоткрият прецесионните закони.

Според една хипотеза атлантите най-вероятно са ръководили изграждането на трите най-големи пирамиди в долината на Нил. Всички те са построени на 30 градуса северна ширина и са ориентирани към кардиналните точки. Всяко лице на конструкцията е обърнато на север, юг, запад или изток. Не е известна друга структура на Земята, която да е толкова точно ориентирана към кардиналните посоки с грешка от само 0,015 градуса. Тъй като древните строители са постигнали целта си, това означава, че са имали съответната квалификация, знания, първокласно оборудване и инструменти.

Да отидем по-нататък. Пирамидите са поставени в кардиналните точки с отклонение от меридиана от три минути и шест секунди. А числата 30 и 36 са знаците на прецесионния код! 30 градуса от небесния хоризонт съответстват на един знак на зодиака, 36 - броят на годините, за които картината на небето се измества с половин градус.

Учените също така установяват определени закономерности и съвпадения, свързани с размера на пирамидата, ъглите на наклон на вътрешните им галерии, ъгъла на нарастване на спиралната стълба на молекулата на ДНК, усукана спирала и т.н. и т.н. Затова учените решават , атлантите са били всички достъпни за тях методи, насочени към нас на строго определена дата, която съвпада с изключително рядко астрономическо явление. Повтаря се веднъж на всеки 25 921 години. В този момент трите звезди от Пояса на Орион бяха в най-ниското си прецесионно положение над линията на хоризонта в деня на пролетното равноденствие. Това е биот от 10 450 пр.н.е. NS Ето как древните мъдреци упорито водят човечеството до тази дата чрез митологични кодове, чрез карта на участък от звездното небе, начертан в долината на Нил с помощта на три пирамиди.

А през 1993 г. белгийският учен Р. Беуел използва законите на прецесията. Чрез компютърен анализ той разкри, че трите най-големи Египетски пирамидиинсталиран на земята по същия начин, както трите звезди от Пояса на Орион са били разположени на небето през 10 450 г. пр. н. е. д., когато са били на дъното, тоест в началната точка на тяхното прецесионно движение по небето.

Съвременните геомагнитни изследвания показват, че около 10450 г. пр.н.е. NS настъпи мигновена промяна в полярността на полюсите на Земята и окото беше изместено с 30 градуса спрямо оста на въртене. В резултат на това настъпи планетарен глобален моментален катаклизъм. Геомагнитните изследвания, проведени в края на 80-те години на миналия век от американски, британски и японски учени, показват нещо друго. Тези кошмарни катаклизми са се случвали постоянно в геоложката история на Земята с редовност от около 12 500 години! Очевидно те са тези, които убиха динозаврите, мамутите и Атлантида.

Оцелели от предишния наводнение през 10 450 г. пр.н.е NS и атлантите, които ни изпратиха своето послание през пирамидите, се надяваха, че на Земята ще се появи нова високоразвита цивилизация много преди тоталния ужас и края на света. И може би ще има време да се подготви да посрещне бедствието напълно въоръжен. Според една от хипотезите тяхната наука не успява да направи откритие за задължителното „салто“ на планетата с 30 градуса в момента на обръщане на полярността. В резултат на това всички континенти на Земята се изместиха точно с 30 градуса и Атлантида се оказа на Южния полюс. И тогава цялото му население моментално замръзна, както мамутите моментално замръзнаха в същия момент от другата страна на планетата. Оцелели са само онези представители на високо развитата атлантическа цивилизация, които по това време са били на други континенти на планетата във високопланинските райони. Те имаха късмета да избягат от Потопа. И така те решиха да предупредят нас, хората на далечното за тях бъдеще, че всяка смяна на полюсите е съпроводена с „салто“ на планетата и непоправими последици.

През 1995 г. бяха проведени нови допълнителни изследвания с помощта на съвременни инструменти, създадени специално за изследвания от този вид. Учените успяха да направят най-важното уточнение в прогнозата за предстоящата промяна в полярността на полюсите и по-точно да посочат датата на ужасното събитие - 2030 г.

Американският учен Г. Ханкок нарича датата на универсалния край на света още по-близо – 2012 година. Той основава хипотезата си на един от календарите на южноамериканската цивилизация на индианците маите. Според учения календарът може да е наследен от индианците от атлантите.

И така, според Дългото броене на маите, нашият свят се създава и унищожава циклично с период от 13 бактуна (или приблизително 5120 години). Настоящият цикъл започва на 11 август 3113 г. пр.н.е. NS (0.0.0.0.0) и ще приключи на 21 декември 2012 г. NS (13.0.0.0.0). Маите вярвали, че краят на света ще дойде на този ден. И след това според тях ще има началото на нов цикъл и началото на нов Свят.

Според други палеомагнетолози смяната на магнитните полюси Земята ще се случиточно. Но не в здравия разум – утре, вдругиден. Някои изследователи казват хиляда години, други - две хиляди. Тогава ще дойде Краят на света, Страшният съд, Големият потоп, който е описан в Апокалипсиса.

Но на човечеството вече беше предсказан краят на света през 2000 г. Но животът продължава - и той е красив!

източници
http://2012god.ru/forum/forum-37/topic-338/page-1/
http://www.planet-x.net.ua/earth/earth_priroda_polusa.html
http://paranormal-news.ru/news/2008-11-01-991
http://kosmosnov.blogspot.ru/2011/12/blog-post_07.html
http://kopilka-erudita.ru

V последните днисе появиха на научно-информационни сайтове голям бройновини за магнитното поле на Земята. Например новината, че напоследък се е променило значително или че магнитното поле допринася за изтичането на кислород от земната атмосфера и дори че кравите се водят по линиите на магнитното поле на пасищата. Какво е магнитно поле и колко важни са всички горепосочени новини?

Магнитното поле на Земята е областта около нашата планета, където действат магнитните сили. Въпросът за произхода на магнитното поле все още не е окончателно разрешен. Въпреки това, повечето изследователи са съгласни, че наличието на магнитно поле на Земята поне отчасти се дължи на нейното ядро. Ядрото на земята е съставено от твърда вътрешна и течна външна част. Въртенето на Земята създава постоянни токове в течното ядро. Както читателят може да си спомни от уроците по физика, движението на електрическите заряди създава магнитно поле около тях.

Една от най-разпространените теории, обясняващи природата на полето, теорията на динамо ефекта, предполага, че конвективните или турбулентни движения на проводяща течност в ядрото допринасят за самовъзбуждане и поддържане на полето в неподвижно състояние.

Земята може да се разглежда като магнитен дипол. Южният му полюс се намира на географския Северен полюс, а северният, съответно, на Южния. Всъщност географският и магнитният полюс на Земята не съвпадат не само в "посока". Оста на магнитното поле е наклонена спрямо оста на въртене на Земята с 11,6 градуса. Поради факта, че разликата не е много значителна, можем да използваме компас. Стрелката му сочи точно към южния магнитен полюс на Земята и почти точно към северния географски. Ако компасът беше изобретен преди 720 хиляди години, тогава той щеше да сочи както към географския, така и към магнитния северен полюс. Но повече за това по-долу.

Магнитното поле предпазва жителите на Земята и изкуствените спътници от разрушителното въздействие на космическите частици. Такива частици включват, например, йонизирани (заредени) частици на слънчевия вятър. Магнитното поле променя траекторията им, насочвайки частиците по линиите на полето. Необходимостта от магнитно поле за съществуването на живот стеснява кръга от потенциално обитаеми планети (ако изхождаме от предположението, че хипотетично възможни формиживотите са като земни жители).

Учените не изключват някои от земните планети да нямат метално ядро ​​и съответно да са лишени от магнитно поле. Досега се смяташе, че планетите, направени от твърда скала, като Земята, съдържат три основни слоя: твърда кора, вискозна мантия и твърдо или разтопено желязно ядро. В скорошна работа учени от Масачузетс Технологичен институтпредполагаше образуването на "скалисти" планети без ядро. Ако теоретичните изчисления на изследователите се потвърдят от наблюдения, тогава за да се изчисли вероятността от среща на хуманоиди във Вселената или поне нещо, наподобяващо илюстрации от учебник по биология, ще е необходимо да се пренапише.

Земляните също могат да загубят своята магнитна екранировка. Вярно е, че геофизиците все още не могат да кажат точно кога ще се случи това. Факт е, че магнитните полюси на Земята са нестабилни. Периодично сменят местата си. Не толкова отдавна изследователите установиха, че Земята "помни" за смяната на полюсите. Анализът на тези „спомени“ показа, че през последните 160 милиона години магнитният север и юг са сменяли местата си около 100 пъти. Последният път, когато това събитие се е случило преди около 720 хиляди години.

Смяната на полюсите е придружена от промяна в конфигурацията на магнитното поле. По време на "преходния период" значително повече космически частици, които са опасни за живите организми, проникват в Земята. Една от хипотезите, обясняващи изчезването на динозаврите, твърди, че гигантските влечуги са изчезнали точно при следващата смяна на полюса.

Освен „следите“ от планирани мерки за смяна на полюсите, изследователите забелязали опасни промени в магнитното поле на Земята. Анализът на данните за състоянието му в продължение на няколко години показа, че през последните месеци започва да се появява. Учените не са регистрирали толкова резки "движения" на полето от много дълго време. Областта на загриженост за изследователите е в южния Атлантически океан. "Дебелината" на магнитното поле в тази област не надвишава една трета от "нормалната". Изследователите отдавна са забелязали тази „дупка“ в магнитното поле на Земята. Данните, събрани за 150 години, показват, че през този период полето е отслабнало с десет процента.

В момента е трудно да се каже как това заплашва човечеството. Едно от последствията от отслабването на силата на полето може да бъде увеличаването (макар и незначително) на съдържанието на кислород в земната атмосфера. Връзката между магнитното поле на Земята и този газ е установена с помощта на сателитната система Cluster, проект на Европейската космическа агенция. Учените са открили, че магнитното поле ускорява кислородните йони и ги „изхвърля“ в космоса.

Въпреки факта, че магнитното поле не се вижда, жителите на Земята го усещат добре. Мигриращите птици, например, намират пътя си, като се фокусират върху него. Има няколко хипотези, които обясняват как точно възприемат полето. Едно от последните предполага, че птиците възприемат магнитно поле. Специални протеини - криптохроми - в очите на мигриращите птици са в състояние да променят позицията си под въздействието на магнитно поле. Авторите на теорията смятат, че криптохромите могат да действат като компас.

Освен птиците, морските костенурки използват магнитното поле на Земята вместо GPS. И както показа анализът на сателитни снимки, представени в рамките на проекта Google Earth, крави. След като разгледаха снимки на 8510 крави в 308 региона на света, учените стигнаха до заключението, че тези животни са за предпочитане (или от юг на север). Освен това "референтните точки" за кравите не са географски, а магнитните полюси на Земята. Механизмът на възприемане на магнитното поле от кравите и причините за тази реакция към него остават неясни.

В допълнение към изброените забележителни свойства, магнитното поле допринася. Те възникват в резултат на резки промени в полето, настъпващи в отдалечени райони на полето.

Магнитното поле не беше пренебрегнато от привържениците на една от „теориите на конспирацията“ – теорията за лунната измама. Както споменахме по-горе, магнитното поле ни предпазва от космически частици. „Събраните” частици се натрупват в определени части на полето – така наречените радиационни пояси на Ван Алън. Скептиците, които не вярват в реалността на кацането на Луната, смятат, че по време на полета през радиационните пояси астронавтите биха получили смъртоносна доза радиация.

Магнитното поле на Земята е удивително следствие от законите на физиката, защитен щит, забележителност и създател на полярното сияние. Ако не беше това, животът на Земята можеше да изглежда много различно. Като цяло, ако нямаше магнитно поле, то трябваше да бъде измислено.

ГЛАВА 2

ЗЕМНОТО МАГНИТНО ПОЛЕ,

НЕГОВИТЕ ПРОМЕНИ В ПРОСТРАНСТВОТО И ВРЕМЕТО

Магнитното поле на Земята

Пространството, където се засича действието на земните магнитни сили, се нарича магнитно поле. В първо приближение магнитното поле на Земята може да се разглежда като поле на топка, намагнетизирана по ос, разположена под ъгъл 11,5 0 спрямо оста на въртене на Земята. Магнитният момент на Земята е 8,3 10 22 Am 2. Сложна картина на разпределението на геомагнитното поле в първо приближение може да бъде представена чрез полето на дипол (ексцентрично, с отместване от центъра на Земята с приблизително 436 km). Силовите линии на дипола излизат от Южния полюс и влизат в Северния полюс, образувайки затворени бримки на разстояния до десет земни радиуса (фиг. 2.1).

Ориз. 2.1. Силовите линии са равномерно намагнетизирани Глобусът

Геомагнитните полюси (полюси на равномерно намагнетизирана сфера) и магнитните полюси, съответно, задават системата от геомагнитни координати (геомагнитна ширина, геомагнитен меридиан, геомагнитен екватор).

Планетата Земя е постоянно в потока на слънчевия вятър, който се образува при газодинамичното разширяване на слънчевата корона в междупланетното пространство под въздействието на високи температури. Слънчевият вятър, който е непрекъснат поток от плазма, се състои предимно от протони и електрони, които се разпространяват радиално. Измерванията, извършени на спътници и ракети, показват, че взаимодействието на плазмата на слънчевия вятър с геомагнитното поле води до нарушаване на диполната структура на полето от разстояние 3R s от центъра на Земята. Слънчевият вятър локализира геомагнитното поле в ограничен обем околоземно пространство, "замразява" магнитното поле в плазмата. Сблъсквайки се с геомагнитното поле, слънчевият вятър се огъва около него, образувайки подобна на комета кухина, в която движението на заредените частици се контролира от магнитното поле на Земята.

Кухината, недостъпна за проникване на слънчевия вятър, се наричала земна магнитосфера. Конфигурацията на магнитосферата и пространственото разпределение на плазмата, полетата и токовете в нея са показани схематично на фиг. 2.2 /18/. Външната граница на магнитосферата се нарича магнитопауза. При магнитопаузата на магнитосферата динамичното налягане на слънчевия вятър се балансира от налягането на магнитното поле на Земята. Слънчевият вятър компресира земното магнитно поле от дневната страна и пренася линиите на геомагнитното поле на полярните региони към нощната страна, образувайки магнитна опашка на Земята с дължина най-малко 5 милиона km близо до равнината на еклиптиката.

При типични параметри на слънчевия вятър разстоянието до подслънчевата точка на магнитопаузата е 10 R s. В редки случаи, когато налягането на слънчевия вятър падне почти до нула, фронталната точка на магнитопаузата се измества далеч към слънцето и магнитното поле става диполно до много големи разстояния.

Силовите линии на магнитното поле от дневната страна се компресират от налягането на слънчевия вятър и са затворени. В близост до фронталната точка при магнитопаузата силовите линии на междупланетното магнитно поле могат да бъдат свързани със силовите линии на магнитното поле на Земята, излизащи от полярните области. Този процес, наречен повторно свързване, се отвежда от слънчевия вятър към нощната страна, намалявайки магнитния поток от дневната страна.

Фигура 2.2. Схематичен модел на магнитосферата

От нощната страна силовите линии на магнитното поле се простират в противослънчева посока, образувайки опашката на магнитосферата. Полето в северния лоб на опашката е насочено към Слънцето, в южния лоб в обратната посока. Между лобовете се образува ясно изразен неутрален слой, който е потопен в плазмен слой, изпълнен с разредена плазма. Границата между затворени и отворени линии на сила се проектира в аварийни овали, области, където най-често се наблюдават сияния.

От страна на магнитопаузата, обърната към Слънцето, в областта на магнитните полюси са разположени неутрални точки, около които има фуниевидни области на слабо магнитно поле, наречени полярни куспиди. Каспийците се проектират върху магнитни ширини от порядъка на 70-80 o и са "прозорци" към слънчевия вятър.

Размерите на тези области на магнитопаузата са малки и частиците от плазмата на слънчевия вятър могат да проникват почти безпрепятствено по силовите линии в йоносферата. За разлика от други региони, куспидите са области, където е изложена йоносферата, следователно тук на първо място възникват сблъсъци на магнитосферата с прекъсвания и вълнови фронтове в слънчевия вятър.

Повече от 90% от обема на магнитосферата е свързан чрез линии на магнитно поле с полярната йоносфера, която се намира на геомагнитни ширини над 60 o. Тук, на високи географски ширини, където силовите линии са почти перпендикулярни на земната повърхност, се проявяват ефектите от утаяване на заредени частици от магнитосферата. Дълбочината на проникване на частиците и процесите на тяхното забавяне зависят от енергията на частиците. Електроните проникват на височина от 100-70 km, причинявайки йонизация на горните слоеве на атмосферата и Рентгенов... Авралната луминесценция, т. нар. полярни светлини, са цветна проява на сложни процеси, протичащи на големи разстояния в земната магнитосфера /20/.

Когато поток от слънчева плазма се сблъска с магнитното поле на Земята, се образува ударна вълна, разпространяваща се към потока, чийто фронт от Слънцето се намира средно на разстояние 13-14 земни радиуса. Ударният фронт е последван от преходна област с дебелина 20 хиляди km, където магнитното поле на слънчевата плазма се разстройва, а движението на нейните частици става хаотично. Преходната зона е границата на магнитосферата, която се нарича магнитопауза; тя се намира от Слънцето на разстояние 10 - 12 земни радиуса. Потоците от слънчеви плазмени частици обикалят магнитосферата и рязко изкривяват структурата на нейното магнитно поле на значително разстояние.

Приблизително до разстояние от 3R 3, магнитното поле е разположено достатъчно близо до полето на магнитния дипол, силата на това магнитно поле намалява с височина 1 / Рз. Освен това магнитното поле отслабва по-бавно от полето на дипола и неговите силови линии от слънчевата страна се притискат към Земята. Линиите на геомагнитното поле, излизащи от полярните райони на Земята, се отклоняват от слънчевия вятър към нощната страна на Земята. Там те образуват "опашка" или "шлейф" на магнитосферата с дължина над 5 милиона км. Лъчове от линии на магнитно поле с обратна посока са разделени в опашката от зона на много слабо магнитно поле (неутрален слой), където е концентрирана гореща плазма с температура от милиони градуси.

Частици от плазмената опашка на планетата попадат в нощната част по изходящите силови линии на магнитосферата. Именно тези частици причиняват сиянията. Зоната на тяхното проявление е тясна овална ивица. Центърът на овала е изместен към нощната страна спрямо геомагнитния полюс. Земята се върти около този овал в своето дневно движение. Размерът и позицията на авроралния овал се определят от позицията и конфигурацията на магнитосферата и зависят от слънчевата активност. По време на периоди на най-голяма слънчева активност полярният овал се спуска към по-ниските географски ширини.

През 1905 г. Айнщайн назовава причината за земния магнетизъм като една от петте основни мистерии на тогавашната физика.

В началото на 20-ти век самият факт на съществуването на геомагнитното поле не се поддава на обяснение (въпреки факта, че най-парадоксалната му характеристика просто не се подозира по това време). Знаеше се, че магнитните полюси се движат малко по земната повърхност, но никой не предполагаше, че са способни на по-радикално поведение - това откритие беше само на път

През същата 1905 г. френският геофизик Бернар Брунес измерва магнетизма на плейстоценските лавови отлагания в южния департамент Кантал. Векторът на намагнитване на тези скали беше почти 180 градуса с вектора на планетарното магнитно поле (неговият сънародник П. Давид получи подобни резултати дори година по-рано). Брунес заключи, че преди три четвърти милион години, по време на изливането на лава, посоката на линиите на геомагнитното поле е била противоположна на сегашната. Така е открит ефектът на инверсия (обръщане на полярността) на магнитното поле на Земята. През втората половина на 20-те години на миналия век заключенията на Brunhes са потвърдени от P.L. Меркантон и Монотори Матуяма, но тези идеи не получават приемане до средата на века.

Сега знаем, че геомагнитното поле съществува от най-малко 3,5 милиарда години и през това време магнитните полюси са си разменили местата хиляди пъти (Брунес и Матуяма са изследвали най-новата инверсия, която сега носи техните имена). Понякога геомагнитното поле запазва ориентацията си в продължение на десетки милиони години, а понякога за не повече от петстотин века. Самият процес на инверсия обикновено отнема няколко хилядолетия и след приключването му силата на полето, като правило, не се връща към предишната си стойност, а се променя с няколко процента.

В началото на 20-ти век самият факт на съществуването на геомагнитното поле не се поддава на обяснение (въпреки факта, че най-парадоксалната му характеристика просто не се подозира по това време). Знаеше се, че магнитните полюси се движат леко по земната повърхност, но никой не предполагаше, че са способни на по-радикално поведение – това откритие беше само на път.

Механизмът на геомагнитното обръщане не е напълно ясен дори и сега, а дори преди сто години изобщо не допускаше разумно обяснение. Следователно откритията на Брунес и Дейвид само затвърдиха оценката на Айнщайн – наистина, земният магнетизъм беше изключително мистериозен и неразбираем. Но по това време той е бил изучаван в продължение на повече от триста години и през 19 век такива звезди на европейската наука като великия пътешественик Александър фон Хумболт, брилянтният математик Карл Фридрих Гаус и блестящият експериментален физик Вилхелм Вебер се занимават с него. Така че Айнщайн наистина погледна в корена.

168 магнитни полюса

Колко магнитни полюса според вас има нашата планета? Почти всеки ще каже, че двама са в Арктика и Антарктика. Всъщност отговорът зависи от дефиницията на понятието стълб. Географските полюси са точките на пресичане на земната ос с повърхността на планетата. Както земята се върти твърдо, има само две такива точки и нищо друго не може да се измисли. Но с магнитните полюси ситуацията е много по-сложна. Например, полюс може да се счита за малка област (в идеалния случай отново точка), където магнитните силови линии са перпендикулярни на земната повърхност. Въпреки това, всеки магнитометър регистрира не само планетарното магнитно поле, но и полетата на местните скали, електрическите токове на йоносферата, частиците на слънчевия вятър и други допълнителни източници на магнетизъм (а средната им фракция не е толкова малка, от порядъка на няколко процента). Колкото по-точно е устройството, толкова по-добре го прави - и следователно все повече и повече усложнява избора на истинското геомагнитно поле (той се нарича главно), чийто източник се намира в дълбините на земята. Следователно координатите на полюса, определени чрез директно измерване, не са стабилни дори за кратък период от време.

Полюси на заден ход

Много хора знаят, че общоприетите имена на полюсите са правилни точно обратното. В Арктика има полюс, който е обозначен от северния край на магнитната стрелка - следователно трябва да се счита за южния (едноименните полюси се отблъскват, противоположните се привличат!). По същия начин северният магнитен полюс е базиран на високите географски ширини на южното полукълбо. Традиционно обаче наричаме полюсите според географията. Физиците отдавна са съгласни, че силовите линии излизат от северния полюс на всеки магнит и влизат в южния. От това следва, че линиите на земния магнетизъм напускат южния геомагнитен полюс и се свиват към север. Това е конвенция и не бива да я нарушавате (време е да си припомним тъжния опит на Паниковски!).

Можете да действате различно и да установите позицията на полюса въз основа на определени модели на земния магнетизъм. В първо приближение нашата планета може да се счита за геоцентричен магнитен дипол, чиято ос минава през нейния център. В момента ъгълът между нея и земна осе 10 градуса (преди няколко десетилетия беше повече от 11 градуса). При по-точно моделиране се оказва, че оста на дипола е изместена от центъра на Земята в посока северозападния Тихи океан с около 540 km (това е ексцентричен дипол). Има и други определения.

Но това не е всичко. Земното магнитно поле наистина няма диполна симетрия и следователно има множество полюси и то в огромни количества. Ако Земята се счита за магнитен четириполюсник, четириполюсник, ще трябва да се въведат още два полюса – в Малайзия и в южния Атлантически океан. Осмополюсният модел задава осемте полюса и т.н. Съвременните най-модерни модели на земния магнетизъм работят с цели 168 полюса. Трябва да се отбележи, че по време на инверсията само диполната компонента на геомагнитното поле временно изчезва, докато останалите се променят много по-слабо.

Магнитният полюс, както и да го определите, не стои неподвижно. Северен полюсна геоцентричния дипол през 2000 г. имаше координати 79,5 N и 71,6 W, а през 2010 г. - 80,0 N и 72,0 W. Истинският северен полюс (този, който се разкрива чрез физически измервания) от 2000 г. се е изместил от 81 , 0 N и 109,7 W до 85,2 N и 127,1 W. През почти целия ХХ век той не изминава повече от 10 км годишно, но след 1980 г. изведнъж започва да се движи много по-бързо. В началото на 90-те години скоростта му надхвърля 15 км годишно и продължава да расте.

Резултат от компютърна симулация на инверсията на геомагнитното поле в модела на Робъртс и Глацмайер на интервали от десетки и стотици хиляди години.

Както каза "Популярна механика" бивш лидерЛорънс Нюит, геомагнитна лаборатория на Канадската геоложка служба, истинският полюс сега мигрира на северозапад, движейки се на 50 км годишно. Ако векторът на неговото движение не се промени в продължение на няколко десетилетия, тогава до средата на XXI век той ще бъде в Сибир. Според реконструкцията, извършена преди няколко години от същия Нюит, през XVII и XVIII вексеверният магнитен полюс е изместен основно на югоизток и едва през около 1860 г. е обърнат на северозапад. Истинският южен магнитен полюс се движи в същата посока през последните 300 години, като средното му годишно преместване не надвишава 10-15 km.

Желязно динамо

Къде изобщо Земята има магнитно поле? Едно възможно обяснение е просто поразително. Земята има вътрешно твърдо желязо-никелово ядро ​​с радиус 1220 km. Тъй като тези метали са феромагнитни, защо да не приемем, че вътрешното ядро ​​има статично намагнитване, което осигурява съществуването на геомагнитното поле? Многополярността на земния магнетизъм може да се дължи на асиметрията на разпределението на магнитните домейни вътре в ядрото. Полюсната миграция и геомагнитните обръщания са по-трудни за обяснение, но вероятно можете да опитате.

От това обаче нищо не излиза. Всички феромагнетици остават като такива (тоест запазват спонтанно намагнитване) само под определена температура - точката на Кюри. За желязото е 768 ° C (много по-ниско за никела), а температурата на вътрешното ядро ​​на Земята е доста над 5000 градуса. Следователно трябва да се разделим с хипотезата за статичен геомагнетизъм. Възможно е обаче в космоса да има охладени планети с феромагнитни ядра.

Помислете за друга възможност. Нашата планета също има течно външно ядро ​​с дебелина приблизително 2300 км. Състои се от стопилка на желязо и никел с примес на по-леки елементи (сяра, въглерод, кислород и, вероятно, радиоактивен калий - никой не знае със сигурност). Температурата на долната част на външното ядро ​​почти съвпада с температурата на вътрешното ядро, докато в горната зона на границата с мантията пада до 4400 °C. Затова е съвсем естествено да се предположи, че поради въртенето на Земята там се образуват кръгови токове, които може да са причина за появата на земния магнетизъм.

Това е схемата, която геофизиците обсъждаха преди около 80 години. Те вярвали, че потоците от проводящата течност на външното ядро, поради тяхната кинетична енергия, генерират електрически токовепокриване земна ос... Тези токове генерират магнитно поле, предимно от диполен тип, чиито силови линии върху земната повърхност са удължени по меридианите (такова поле се нарича полоидално). Този механизъм е свързан с работата на динамо, откъдето идва и името му.

Описаната схема е красива и ясна, но, за съжаление, е погрешна. Тя се основава на предположението, че движението на материята във външното ядро ​​е симетрично спрямо земната ос. Въпреки това, през 1933 г. английският математик Томас Каулинг доказва теоремата, според която никакви осесиметрични потоци не са в състояние да осигурят съществуването на дългосрочно геомагнитно поле. Дори и да се появи, тогава възрастта му ще бъде краткотрайна, десетки хиляди пъти по-малка от възрастта на нашата планета. Нуждаем се от по-сложен модел.

Цялата мощност е в конвекция

„Не знаем точно кога е възникнал земният магнетизъм, но това може да се случи малко след образуването на мантията и външното ядро“, казва един от най-големите експерти по планетарен магнетизъм, професор в Калифорнийския технологичен институт Дейвид Стивънсън. - За да включите геодинамото, е необходимо външно поле за семена, и не непременно мощно. Тази роля, например, може да бъде поета от магнитното поле на Слънцето или полето на токове, генерирани в ядрото поради термоелектричния ефект. В крайна сметка това не е твърде важно, имаше достатъчно източници на магнетизъм. При наличието на такова поле и кръгово движениена проводящи флуидни потоци, пускането на вътрешнопланетно динамо стана просто неизбежно."

Аврората се генерира от взаимодействието на атмосферата и заредените частици, уловени от магнитното поле на Земята, което е перпендикулярно на повърхността в полярните региони.

Ето общоприетото обяснение за това стартиране. За простота нека полето на зародишите да е почти успоредно на земната ос на въртене (всъщност е достатъчно, ако има ненулев компонент в тази посока, което е практически неизбежно). Скоростта на въртене на веществото на външното ядро ​​намалява с намаляване на дълбочината и поради високата му електропроводимост силовите линии на магнитното поле се движат с него - както казват физиците, полето е "замръзнало" в средата. Следователно силовите линии на полето на семената ще се огъват, вървят напред на големи дълбочини и изостават на по-малки. В крайна сметка те ще се разтегнат и деформират достатъчно, за да доведат до тороидално поле, кръгови магнитни бримки, които обикалят земната ос и се насочват в противоположни посоки в северното и южното полукълбо. Този механизъм се нарича w-ефект.

Според професор Стивънсън е много важно да се разбере, че тороидалното поле на външното ядро ​​е възникнало поради полоидалното поле на семената и от своя страна генерира ново полоидално поле, наблюдавано близо до земната повърхност: „И двата вида полета на планетарното геодинамо са взаимосвързани и не могат да съществуват едно без друго." ...

Магнитна екранировка

Земният магнетизъм се наблюдава с помощта на обширна мрежа от геомагнитни обсерватории, чието създаване започва през 1830-те години. За същите цели се използват корабни, авиационни и космически инструменти (например скаларни и векторни магнитометри на датския спътник "Oersted", работещ от 1999 г.). Силата на геомагнитното поле варира от около 20 000 нанотесла край бреговете на Бразилия до 65 000 нанотесла на Южния магнитен полюс. От 1800 г. диполната му компонента е намаляла с почти 13% (а от средата на 16 век - с 20%), докато четириполюсният леко се е увеличил. Палеомагнитните изследвания показват, че в продължение на няколко хилядолетия преди началото на нашата ера силата на геомагнитното поле постоянно се изкачва, а след това започва да намалява. Въпреки това настоящият планетарен диполен момент е значително по-висок от средната му стойност през последните сто и половина милиона години (през 2010 г. бяха публикувани резултатите от палеомагнитните измервания, което показва, че преди три и половина милиарда години магнитното поле на Земята беше два пъти по-слаб от сегашния). Това означава, че цялата история на човешките общества от възникването на първите държави до нашето време е паднала върху локалния максимум на земното магнитно поле. Интересно е да се помисли дали това е повлияло на прогреса на цивилизацията. Това предположение престава да изглежда фантастично, ако вземем предвид, че магнитното поле предпазва биосферата от космическа радиация. И ето още нещо, което си струва да се отбележи. В младостта и дори в юношеството на нашата планета цялото вещество на нейното ядро ​​беше в течна фаза. Твърдото вътрешно ядро ​​се е образувало сравнително наскоро, може би само преди един милиард години. Когато това се случи, конвекционните течения станаха по-подредени, което доведе до по-стабилна работа на геодинамо. Поради това геомагнитното поле придоби размери и стабилност. Може да се предположи, че това обстоятелство е оказало благоприятен ефект върху еволюцията на живите организми. По-специално, засилването на геомагнетизма подобри защитата на биосферата от космическа радиация и по този начин улесни бягството на живота от океана на сушата.

Непредвидим магнетизъм

Преди 15 години Гари Глатмайер, заедно с Пол Робъртс, публикува много красив компютърен модел на геомагнитното поле: „По принцип отдавна съществува адекватен математически апарат за обяснение на геомагнетизма - уравненията на магнитохидродинамиката плюс уравнения, описващи силата на гравитацията и топлинни потоци вътре в земното ядро. Моделите, базирани на тези уравнения, са много сложни в първоначалния си вид, но могат да бъдат опростени и адаптирани за компютърни изчисления. Точно това направихме аз и Робъртс. Провеждането на суперкомпютър направи възможно да се конструира самостоятелно описание на дългосрочната еволюция на скоростта, температурата и налягането на потоците от материя във външното ядро ​​и свързаната еволюция на магнитните полета. Установихме също, че ако симулацията се играе във времеви интервали от порядъка на десетки и стотици хиляди години, тогава неизбежно възникват инверсии на геомагнитното поле. Така че в това отношение нашият модел върши добра работа за предаване на магнитната история на планетата. Има обаче трудност, която все още не е разрешена. Параметрите на веществото на външното ядро, които са заложени в такива модели, все още са твърде далеч от реалните условия. Например трябваше да приемем, че вискозитетът му е много висок, в противен случай ресурсите на най-мощните суперкомпютри няма да са достатъчни. Всъщност това не е така; има всички основания да се смята, че почти съвпада с вискозитета на водата. Сегашните ни модели са безсилни да вземат предвид турбуленцията, която несъмнено се случва. Но компютрите набират сила всяка година и след десет години ще се появят много по-реалистични симулации."

„Работата на геодинамото неизбежно е свързана с хаотични промени в потоците на желязо-никелова стопилка, които се превръщат в флуктуации в магнитните полета“, добавя професор Стивънсън. - Инверсиите на земния магнетизъм са просто най-силните възможни флуктуации. Тъй като те са стохастични по природа, те трудно могат да бъдат предвидени предварително - във всеки случай не знаем как."