Магнитосфера кез келген денені магнит өрісімен қоршайды. Ол ішкі магнетизмнің әсерінен зарядтары бар бөлшектердің бастапқы қозғалыс сызығынан ауытқитындығынан пайда болады. Күн энергиясы мен магнит өрісінің түйісу нүктесі магнитосфералық қабықты жабатын плазманы құрайды.
Күннің Жерге әсері
Күн үнемі кеңейіп, сыртқа қарай «буланып» тұратын үлкен көлемдегі энергияны шығарады. Бұл кеңею күн желі деп аталады.
Күн желі барлық бағытта таралып, бүкіл планетааралық кеңістікті толтырады. Осы себепті жұлдыз аралық аймақта күн желінің плазмасы деп аталатын плазмалық түзіліс пайда болады.
Күн плазмасы спираль бойынша қозғалады, Күн мен Жер арасындағы аралықты орта есеппен 4 күннен астам еңсереді.
Күн энергия шығарады, соның арқасында Жерде тіршілік жалғасуда. Дегенмен, қауіпті радиация да Күннен келеді, ол біздің планетамыздағы барлық тіршілік иелері үшін жойқын. Жер Күнді айнала қозғалған кезде радиация жыл бойына біркелкі таралмайды. Осы себепті жыл мезгілдері өзгереді.
Жерді не қорғайды?
Жер планетасының табиғи құрылымы оны зиянды күн радиациясынан қорғайды. Жер бірнеше қабықпен қоршалған:
- күн ағынының сәулеленуінен қорғайтын магнитосфера;
- рентген сәулелері мен ультракүлгін сәулелерді жұтатын ионосфера;
- ультракүлгін сәулеленудің қалдық мөлшерін ұстап тұратын озон қабаты.
Нәтижесінде Жердің биосферасы (тірі организмдердің тіршілік ету ортасы) толығымен қорғалған.
Жердің магнитосферасы – қорғаныс қабаты, планетаның орталығынан ең алыс орналасқан. Бұл күн желінің плазмасына тосқауыл болып табылады. Осы себепті күн плазмасы Жерді айналып өтіп, геомагниттік өріс жасырылған қуыс түзілісін құрайды.
Неге магнит өрісі бар?
Жердегі магнетизмнің себептері планетаның ішінде жасырылған. Жер планетасының құрылымы туралы белгілі болғандай, ол мыналардан тұрады:
- өзектер;
- халаттар;
- Жер қыртысы.
Планетаның айналасында әртүрлі өрістер бар, соның ішінде гравитациялық және магниттік. Қарапайым мағынада тартылыс күші барлық материалдық бөлшектер үшін жердің тартылуы болып табылады.
Жердің магнетизмі ядро мен мантияның шекарасында болатын құбылыстарда жатыр. Планетаның өзі үлкен магнит, біркелкі магниттелген шар.
Әрбір магнит өрісінің себебі - электр тогы немесе үздіксіз магниттелу. Жердің магнетизмі мәселесімен айналысатын ғалымдар:
- магниттік себептерЖердің тартылыс күші;
- жердегі магнетизм мен оның көздері арасында байланыс орнату;
- планетадағы магнит өрісінің таралуы мен бағытын анықтаңыз.
Бұл зерттеулер магниттік түсірілімдер арқылы, сондай-ақ обсерваториялардағы бақылаулар арқылы - жер шарының әртүрлі аймақтарындағы арнайы нүктелер арқылы жүзеге асырылады.
Магнитосфера қалай жұмыс істейді?
Магнитосфераның түрі мен құрылымы әзірленуде:
- күн желі;
- жер магнетизмі.
Күн желі – Күннен кез келген бағытта таралатын плазманың шығуы. Жер бетіндегі желдің жылдамдығы 300-800 км/с. Күн желі протондармен, электрондармен, альфа бөлшектерімен толтырылған және квазибейтараптықпен сипатталады. Күн желіне плазма арқылы өте алысқа тасымалданатын күн магнетизмі бар.
Жердің магнитосферасы өте күрделі қуыс. Оның барлық бөлімдері плазмалық процестермен толтырылған, оларда бөлшектердің үдеуінің механизмдері үлкен маңызға ие. Күн жағында орталықтан Жердің шекарасына дейінгі аралық күн желінің күшімен анықталады және 60-тан 70 мың километрге дейін жетуі мүмкін, бұл 10-12 Жер радиусы Re-ге тең. Re 6371 км.
Магнитосфера шекаралары Күнге қатысты орналасуына байланысты әртүрлі. Күн жағындағы ұқсас шекара пішіні снарядқа ұқсас. Оның шамамен қашықтығы 15 Re. Қараңғы жағында магнитосфера цилиндрлік құйрық пішінін алады, оның радиусы 20-25 Re, ұзындығы 200 Re-ден астам, соңы белгісіз.
Магнитосферадаэнергиясы жоғары бөлшектері бар аймақтар бар, оларды «радиациялық белдеулер» деп атайды. Магнитосфера әртүрлі тербелістерді тудыруға қабілетті және өзі радиация көзі болып табылады, оның бір бөлігі Жерге еніп кете алады.
Плазма Жердің магнитосферасына магнитопаузаның ерекшеліктері – полярлық шыңдар арасындағы аралықтар арқылы, сондай-ақ гидромагниттік құбылыстар мен тұрақсыздықтар әсерінен ағып кетеді.
Магниттік өріс белсенділігі
Жердің магнитосферасы геомагниттік белсенділікке, геомагниттік дауылдарға және су асты дауылдарына әсер етеді.
Ол жердегі тіршілікті қорғайды. Ол болмаса өмір тоқтап қалар еді. Ғалымдардың пікірінше, Марс мұхиттары мен оның атмосферасы күн желінің жасырын әсерінен ғарышқа кеткен. Дәл осылай күн ағыны Венера суын ғарыш кеңістігіне алып кетті.
Юпитердің, Уранның, Сатурнның және Нептунның да магнитосферасы бар. Марс пен Меркурийдің кішкентай магниттік қабықшалары бар. Венерада мүлде жоқ, күн желі ионосфераның арқасында басқарылады.
Өріс мүмкіндіктері
Магниттік өрістің негізгі қасиеті – оның қарқындылығы. Магниттік қарқындылық – векторлық шама. Планетаның магнит өрісі күш сызықтары арқылы бейнеленген, оларға жанамалар қарқындылық векторының бағытын көрсетеді.
Бүгінгі магнит өрісі 0,5 эрст немесе 0,1 а/м. Ғалымдар өткендегі шаманың ауытқуына жол береді. Бірақ соңғы 2-3,5 миллиард жыл бойы геомагниттік өріс өзгерген жоқ.
Жердегі кернеу тігінен бағытталған нүктелер магниттік полюстар деп аталады. Жерде екі бар:
- Солтүстік;
- Оңтүстік.
Түзу екі полюс – магниттік ось арқылы өтеді. Оське перпендикуляр шеңбер магниттік экватор болып табылады. Экватордағы өріс кернеулігі көлденең.
Магниттік полюстер
Магниттік полюстер әдеттегі географиялық полюстермен сәйкес келмейді. Географиялық полюстер планета айналатын географиялық ось бойымен орналастырылған. Жер Күнді айналып қозғалғанда, Жер осінің бағыты сақталады.
Компас инесі магниттік солтүстік полюсті дәл көрсетеді. Магниттік обсерваториялар күн ішінде магнит өрісінің ауытқуын өлшейді, олардың кейбіреулері әрбір екінші өлшеумен айналысады.
Магниттік меридиандар Солтүстік полюстен Оңтүстік полюске қарай өтеді. Магниттік және географиялық меридиан арасындағы бұрыш магниттік ауытқу деп аталады. Жердегі кез келген нүктенің өзінің еңіс бұрышы болады.
Экваторда магниттің көрсеткісі көлденең орналасқан. Солтүстікке қарай жылжыған кезде жебенің жоғарғы шеті төмен түседі. Көрсеткіш пен көлденең беттің арасындағы бұрыш магниттік көлбеу болып табылады. Полюстер аймағында көлбеу ең үлкен және 90 градусты құрайды.
Магниттік өрістің қозғалысы
Магниттік полюстердің орны уақыт өте өзгереді.
Алғашында магниттік полюс 1831 жылы ашылды, содан кейін ол қазіргі орыннан жүздеген шақырым жерде орналасқан. Жылына шамамен жол жүру қашықтығы 15 км.
Соңғы жылдары магниттік полюстердің қозғалыс қарқыны артып келеді. Солтүстік полюс қозғалудажылдамдығы жылына 40 км.
Магниттік өрістерді өзгерту
Жердегі полярлықтардың өзгеру процесі инверсия деп аталады. Ғалымдар геомагниттік өрістің полярлығын өзгерткен кемінде 100 жағдайды біледі.
Инверсия 11-12 мың жылда бір рет болады деген пікір бар. Басқа нұсқалар 13, 500, тіпті 780 мың жыл деп аталады. Мүмкін инверсияның айқын кезеңділігі жоқ. Ғалымдардың пайымдауынша, алдыңғы инверсиялар кезінде Жердегі тіршілік сақталған.
Адамдар: "Келесі полярлықтың өзгеруі қашан болады?"
Полюстерді ауыстыру кезеңі өткен ғасырда болды. Оңтүстік полюс қазір Үнді мұхитында орналасқан, ал Солтүстік полюс Солтүстік Мұзды мұхит арқылы Сібірге қарай жылжиды. Бұл жағдайда полюстерге жақын магнит өрісі әлсірейді. Шиеленіс азайып келеді.
Сірә, келесі инверсиямен Жердегі өмір жалғасады. Жалғыз сұрақ - бұл қанша тұрады. Егер инверсия жердегі магнитосфераның қысқа уақытқа сөнуімен бірге пайда болса, бұл адамзат үшін өте қауіпті болуы мүмкін. Қорғалмаған планета ғарыштық сәулелердің жағымсыз әсеріне ұшырайды. Бұған қоса, озон қабатының жұқаруы да үлкен қауіп төндіруі мүмкін.
2001 жылы болған Күндегі полюстердің өзгеруі оның магниттік қабатының тоқтап қалуына әкелмеді. Жер бетінде осындай сценарий бола ма, жоқ па, ғалымдар білмейді.
Жер магнитосферасының бұзылуы: адамға әсері
Алғашқы жақындау кезінде күн плазмасы магнитосфераға жетпейді. Бірақ белгілі бір жағдайлардаплазманың өткізгіштігі бұзылады, магниттік қабықтың зақымдалуы орын алады. Күн плазмасы және оның энергиясы магнитосфераға енеді. Энергия ағынының жылдамдығына келетін болсақ, магнитосфера реакциясының үш нұсқасы бар:
- Магнитосфераның тыныш күйі - қабық өз күйін өзгертпейді, өйткені энергия қозғалысының жылдамдығы тым төмен немесе магниттік сфераның ішінде бөлінген энергия мөлшеріне тең.
- Магниттік субдауыл. Келетін энергияның жылдамдығы стационарлық диссипация жылдамдығынан жоғары болғанда және энергияның бір бөлігі магнитосферадан су асты дауыл деп аталатын арна арқылы шыққанда пайда болатын күй. Процесс магнитосфера энергиясының бір бөлігін босатудан тұрады. Оның ең жарқын бейнесі - құйрық құйрық. Артық энергияның бөлінуі екі жарты шардың полярлық аймақтарында 3 сағат аралықта орын алуы мүмкін.
- Магниттік дауыл – сырттан келетін энергияның жоғары жылдамдығына байланысты өрістің қатты бұзылу процесі. Магнит өрісі де төменде, экватор аймағында өзгереді.
Жердің магнит өрісі жер асты дауылдары кезінде жергілікті түрде өзгереді, ал өзгерістер дауыл кезінде ғаламдық болады. Қалай болғанда да, бұл өзгерістер бірнеше пайыздан жоғары емес, бұл жасанды өрістерден әлдеқайда аз.
Медицина магниттік дауылдар адам денсаулығына кері әсер етеді деп есептейді. Осы кезеңде жүрек-қан тамырлары патологиялары, депрессия және басқа да жүйке-психикалық бұзылулармен ауыратын науқастардың саны артады.бұзылыстар.
Жер магнитосферасының планетадағы барлық географиялық процестердегі рөлі зор. Бұл қорғаныс қабығы біздің планетамызды көптеген қолайсыз процестерден қорғайды және ауа райы жағдайларына әсер етеді. Жердегі магнитосферадағы өзгерістердің әсерінен климаттық ерекшеліктер, жануарлар мен өсімдіктердің өмір сүру формалары және т.б. өзгереді.
