Yerning magnit maydoni qayerda joylashgan. Yerning magnit maydoni qanday paydo bo'ladi? Magnit maydonning ta'siri tajribalar

YERNING MAGNIT MAYDONI. Ko'pchilik sayyoralar quyosh sistemasi turli darajadagi magnit maydonlarga ega. Dipol magnit momentining kamayishida birinchi o'rinda Yupiter va Saturn, undan keyin Yer, Merkuriy va Mars turadi va Yerning magnit momentiga nisbatan ularning momentlarining qiymati 20 000, 500, 1, 3/5000 3/ 10000. 1970-yilda Yerning dipol magnit momenti 7,98·10 25 G/sm 3 (yoki 8,3·10 22 A.m 2) bo‘lib, o‘n yil ichida 0,04·10 25 G/sm 3 ga kamaydi. Sirtdagi o'rtacha maydon kuchi taxminan 0,5 Oe (5 10 -5 T) ni tashkil qiladi. Yerning asosiy magnit maydonining shakli uch radiusdan kamroq masofaga ekvivalent magnit dipol maydoniga yaqin. Uning markazi Yer markaziga nisbatan 18° N. kenglik yoʻnalishi boʻyicha siljigan. va 147,8° E. e) Ushbu dipolning o'qi Yerning aylanish o'qiga 11,5 ° ga moyil. Xuddi shu burchakda geomagnit qutblar tegishli geografik qutblardan ajratilgan. Shu bilan birga, janubiy geomagnit qutb shimoliy yarim sharda joylashgan. Hozirda u Shimoliy Grenlandiyada Yerning shimoliy geografik qutbi yaqinida joylashgan. Uning koordinatalari j = 78,6 + 0,04° T NL, l = 70,1 + 0,07 ° T Vt, bu erda T - 1970 yildan beri o'n yilliklar soni. Shimoliy magnit qutbda j = 75 ° S, l = 120,4° E (Antarktidada). Yer magnit maydonining haqiqiy magnit maydon chiziqlari o'rtacha bu dipolning kuch chiziqlariga yaqin bo'lib, ulardan qobiqdagi magnitlangan jinslarning mavjudligi bilan bog'liq mahalliy tartibsizliklarda farqlanadi. Dunyoviy o'zgarishlar natijasida geomagnit qutb geografik qutbga nisbatan taxminan 1200 yillik davr bilan o'tadi. Katta masofalarda Yerning magnit maydoni assimetrikdir. Quyoshdan chiqadigan plazma oqimi (quyosh shamoli) ta'sirida Yerning magnit maydoni buziladi va Quyosh yo'nalishi bo'yicha "dum" ga ega bo'ladi, u yuz minglab kilometrlarga cho'zilib, orbitadan tashqariga chiqadi. Oy.
Yer magnit maydonining kelib chiqishi va tabiatini o‘rganuvchi geofizikaning maxsus bo‘limi geomagnetizm deb ataladi. Geomagnetizm asosiy, doimiy komponentning paydo bo'lishi va evolyutsiyasi muammolarini ko'rib chiqadi geomagnit maydon, o'zgaruvchan komponentning tabiati (asosiy maydonning taxminan 1%), shuningdek, magnitosferaning tuzilishi - Quyosh shamoli bilan o'zaro ta'sir qiluvchi er atmosferasining eng yuqori magnitlangan plazma qatlamlari va Yerni kosmik nurlanishdan himoya qilish. Muhim vazifa geomagnit maydon o'zgarishlarining qonuniyatlarini o'rganishdir, chunki ular birinchi navbatda quyosh faolligi bilan bog'liq tashqi ta'sirlardan kelib chiqadi. .
Magnit maydonning kelib chiqishi.
Yer magnit maydonining kuzatilgan xususiyatlari gidromagnit dinamo mexanizmi tufayli uning kelib chiqishi kontseptsiyasiga mos keladi. Bu jarayonda dastlabki magnit maydon sayyoraning suyuq yadrosidagi yoki yulduz plazmasidagi elektr o'tkazuvchan moddalarning harakati (odatda konvektiv yoki turbulent) natijasida kuchayadi. Bir necha ming K moddaning haroratida uning o'tkazuvchanligi etarlicha yuqori bo'lib, hatto zaif magnitlangan muhitda ham sodir bo'ladigan konvektiv harakatlar elektromagnit induksiya qonunlariga muvofiq yangi magnit maydonlarni yaratishi mumkin bo'lgan o'zgaruvchan elektr toklarini qo'zg'atishi mumkin. Bu maydonlarning dampingi yoki issiqlik energiyasini hosil qiladi (Joule qonuniga ko'ra) yoki yangi magnit maydonlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Harakatlarning tabiatiga qarab, bu maydonlar asl maydonlarni zaiflashtirishi yoki kuchaytirishi mumkin. Maydonni mustahkamlash uchun harakatlarning ma'lum bir assimetriyasi etarli. Shunday qilib, zarur shart gidromagnit dinamo - bu o'tkazuvchi muhitda harakatlarning mavjudligi va etarli - muhitning ichki oqimlarining ma'lum bir assimetriyasi (spirtliligi) mavjudligi. Bu shartlar bajarilganda, kuchaytirish jarayoni tok kuchi ortishi bilan ortib boruvchi Joule issiqlik yo'qotishlari gidrodinamik harakatlar tufayli energiya oqimini muvozanatlashtirmaguncha davom etadi.
Dinamo effekti - o'tkazuvchan suyuqlik yoki gaz plazmasining harakati tufayli magnit maydonlarni o'z-o'zidan qo'zg'atish va statsionar holatda saqlash. Uning mexanizmi o'z-o'zidan hayajonlangan dinamoda elektr toki va magnit maydon hosil bo'lishiga o'xshaydi. Dinamo effekti Yer Quyoshining va sayyoralarning magnit maydonlarining kelib chiqishi, shuningdek ularning mahalliy maydonlari, masalan, dog'lar va faol hududlar maydonlari bilan bog'liq.

Geomagnit maydonning tarkibiy qismlari.

Yerning o'z magnit maydonini (geomagnit maydoni) quyidagi uchta asosiy qismga bo'lish mumkin.
1. 10 dan 10 000 yilgacha bo'lgan davrlar bilan sekin o'zgarishlarni (dunyoviy o'zgarishlarni) boshdan kechiradigan, 10-20, 60-100, 600-1200 va 8000 yil oralig'ida jamlangan Yerning asosiy magnit maydoni. Ikkinchisi dipol magnit momentining 1,5-2 marta o'zgarishi bilan bog'liq.
2. Jahon anomaliyalari - 10 000 km gacha bo'lgan xarakterli o'lchamlarga ega bo'lgan alohida hududlarning intensivligining 20% ​​gacha ekvivalent dipoldan og'ishlar. Ushbu g'ayritabiiy sohalar ko'p yillar va asrlar davomida vaqt o'tishi bilan o'zgarishlarga olib keladigan dunyoviy o'zgarishlarni boshdan kechiradi. Anomaliyalarga misollar: Braziliya, Kanada, Sibir, Kursk. Dunyoviy o'zgarishlar jarayonida dunyo anomaliyalari o'zgaradi, parchalanadi va yana paydo bo'ladi. Pastki kengliklarda yiliga 0,2° tezlikda uzunlik boʻyicha gʻarbiy tomonga siljish kuzatiladi.
3. Magnit maydonlar bir necha yuzlab kilometr uzunlikdagi tashqi qobiqlarning mahalliy joylari. Ular yer qobig'ini tashkil etuvchi va yer yuzasiga yaqin joylashgan Yerning yuqori qatlamidagi jinslarning magnitlanishi bilan bog'liq. Eng kuchlilaridan biri bu Kursk magnit anomaliyasi.
4. Yerning o'zgaruvchan magnit maydoni (tashqi deb ham ataladi) er yuzasidan tashqarida va uning atmosferasida joylashgan oqim tizimlari ko'rinishidagi manbalar tomonidan aniqlanadi. Bunday maydonlarning asosiy manbalari va ularning o'zgarishi Quyoshdan quyosh shamoli bilan birga keladigan va Yer magnitosferasining tuzilishi va shaklini tashkil etuvchi magnitlangan plazmaning korpuskulyar oqimlaridir.
Yer atmosferasi magnit maydonining tuzilishi.
Yerning magnit maydoniga magnitlangan quyosh plazmasi oqimi ta'sir qiladi. Yer maydoni bilan o'zaro ta'sir natijasida Yerga yaqin magnit maydonining tashqi chegarasi hosil bo'lib, magnitopauza deb ataladi. U yer magnitosferasini cheklaydi. Quyosh korpuskulyar oqimlarining ta'siri tufayli magnitosferaning hajmi va shakli doimiy ravishda o'zgarib turadi va tashqi manbalar tomonidan belgilanadigan o'zgaruvchan magnit maydon paydo bo'ladi. Uning o'zgaruvchanligi ionosferaning pastki qatlamlaridan magnitopauzagacha bo'lgan turli balandliklarda rivojlanayotgan oqim tizimlarining kelib chiqishiga bog'liq. Vaqt o'tishi bilan Yer magnit maydonining turli sabablarga ko'ra o'zgarishi geomagnit o'zgarishlar deb ataladi, ular Yerda va uning atmosferasida ham davomiyligi, ham lokalizatsiyasi bilan farqlanadi.
Magnitosfera - bu Yerning magnit maydoni tomonidan boshqariladigan Yerga yaqin bo'shliq mintaqasi. Magnitosfera quyosh shamolining atmosferaning yuqori qatlamlari plazmasi va Yer magnit maydoni bilan o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'ladi. Magnitosferaning shakli magnit maydon chiziqlari shaklini takrorlaydigan bo'shliq va uzun dumdir. Quyosh osti nuqtasi o'rtacha 10 Yer radiusi masofasida joylashgan va magnetotail Oy orbitasidan tashqariga chiqadi. Magnitosferaning topologiyasi quyosh plazmasining magnitosferaga kirish hududlari va oqim tizimlarining xarakteri bilan belgilanadi.
Magnitosferaning dumi hosil bo'ladi Yer magnit maydonining qutb mintaqalaridan chiqadigan va quyosh shamoli ta'sirida Quyoshdan Yerning tungi tomonigacha bo'lgan yuzlab Yer radiuslari uchun cho'zilgan kuch chiziqlari. Natijada, quyosh shamoli plazmasi va quyosh korpuskulyar oqimlari, xuddi Yer magnitosferasi atrofida aylanib, unga o'ziga xos quyruq shaklini beradi. Magnit quyruqda, Yerdan katta masofalarda, Yer magnit maydonining intensivligi va shuning uchun ularning himoya xususiyatlari zaiflashadi va quyosh plazmasining ba'zi zarralari Yerning magnitosferasiga va magnit tuzoqlariga kirib borishi mumkin. radiatsiya kamarlari. Magnitosferaning bosh qismiga aurora ovallari hududiga kirib boradi quyosh shamoli va sayyoralararo maydonning o'zgaruvchan bosimi ta'sirida quyruq auroralar va auroral oqimlarni keltirib chiqaradigan cho'kindi zarrachalar oqimlarining shakllanishi uchun joy bo'lib xizmat qiladi. Magnitosfera sayyoralararo fazodan magnitopauza bilan ajratilgan. Magnitopauza bo'ylab korpuskulyar oqimlarning zarralari magnitosfera atrofida oqadi. Quyosh shamolining yer magnit maydoniga ta'siri ba'zan juda kuchli. magnitopauza – Yer (yoki sayyora) magnitosferasining tashqi chegarasi, quyosh shamolining dinamik bosimi o'z magnit maydonining bosimi bilan muvozanatlanadi. Odatda quyosh shamoli parametrlari bilan quyosh osti nuqtasi Yer markazidan 9-11 Yer radiusi uzoqlikda joylashgan. Yerdagi magnit buzilishlar davrida magnitopauza geostatsionar orbitadan tashqariga chiqishi mumkin (6,6 Yer radiusi). Quyosh shamoli kuchsiz bo'lganda, quyosh osti nuqtasi Yerdan 15-20 radius masofada joylashgan.
Quyoshli shamol -
Quyosh toji plazmasining sayyoralararo fazoga chiqishi. Yer orbitasi darajasida quyosh shamoli zarralarining (proton va elektronlar) o'rtacha tezligi taxminan 400 km / s ni tashkil qiladi, zarrachalar soni 1 sm 3 ga bir necha o'nlab.
Magnit bo'roni.
Magnit maydonning mahalliy xarakteristikalari ba'zan ko'p soatlab o'zgarib turadi va o'zgarib turadi, keyin esa avvalgi darajaga qaytadi. Bu hodisa deyiladi magnit bo'roni. Magnit bo'ronlar ko'pincha to'satdan va butun dunyo bo'ylab bir vaqtning o'zida boshlanadi.



geomagnit o'zgarishlar.
Turli omillar ta'sirida vaqt o'tishi bilan Yer magnit maydonining o'zgarishi geomagnit o'zgarishlar deb ataladi. Magnit maydon kuchining kuzatilgan qiymati va uning har qanday uzoq vaqt davomida, masalan, bir oy yoki bir yil davomida o'rtacha qiymati o'rtasidagi farq geomagnit o'zgaruvchanlik deb ataladi. Kuzatishlarga ko'ra, geomagnit o'zgarishlar vaqt o'tishi bilan uzluksiz o'zgarib turadi va bunday o'zgarishlar ko'pincha davriy bo'ladi.