Магнитосфера Земли


Магнитосфера Земли

Магнитное поле Землимагнитное поле Земли, генерируемое внутриземными источниками. Называют также геомагнитным полем. Предмет изучения геомагнетизма.

Содержание

Строение и характеристики магнитного поля Земли

На небольшом удалении от поверхности Земли, порядка трёх её радиусов, магнитные силовые линии имеют диполеподобное расположение. Эта область называется плазмосферой Земли.

По мере удаления от поверхности Земли усиливается воздействие солнечного ветра: со стороны Солнца геомагнитное поле сжимается, а с противоположной, ночной стороны, оно вытягивается в длинный хвост.

Плазмосфера

Заметное влияние на магнитное поле на поверхности Земли оказывают токи в ионосфере. Эта область верхней атмосферы, простирающаяся от высот порядка 100 км и выше. Содержит большое количество ионов, иногда называется Плазмосферой. Плазма удерживается магнитным полем Земли, но ее состояние определяется взаимодействием магнитного поля Земли с солнечным ветром, чем и объясняется связь магнитных бурь на Земле с солнечными вспышками.

Параметры поля

Точки Земли, в которых напряжённость магнитного поля имеет вертикальное направление, называют магнитными полюсами. Таких точек на Земле две: северный магнитный полюс и южный магнитный полюс.

Прямая, проходящая через магнитные полюсы, называется магнитной осью Земли. Окружность большого круга в плоскости, которая перпендикулярна к магнитной оси, называется магнитным экватором. Напряжённость магнитного поля в точках магнитного экватора имеет горизонтальное направление.

Средняя напряженность поля на поверхности Земли составляет около 0,5 э (50 мкТл) и сильно зависит от географического положения.[1] Напряжённость магнитного поля на магнитном экваторе около 0,34 э (Эрстед), у магнитных полюсов около 0,66 э. В некоторых районах (в так называемых районах магнитных аномалий) напряжённость резко возрастает. В районе Курской магнитной аномалии она достигает 2 э.

Дипольный магнитный момент Земли на 1995г. составлял 7,812·1025 Гс·см³ (или 7,812·1022 А·м²), уменьшаясь в среднем за последние десятилетия на 0,004·1025 Гс·см³ или на 1/4000 в год.

Для магнитного поля Земли характерны возмущения, называемые геомагнитными пульсациями вследствие возбуждения гидромагнитных волн в магнитосфере Земли; частотный диапазон пульсаций простирается от миллигерц до одного килогерца[2].

Гипотезы о природе магнитного поля Земли

В последнее время получила развитие теория, связывающая возникновение магнитного поля Земли с протеканием токов в жидком металлическом ядре. Подсчитано, что зона, в которой действует механизм «магнитное динамо», находится на расстоянии 0,25-0,3 радиуса Земли.

Против этой гипотезы говорит тот факт, что магнитное поле Земли чутко реагирует на солнечную активность. В то же время вспышка на Солнце не может оказать заметного влияния на ядро Земли. Кроме того, если связывать возникновение магнитного поля планет с токовыми слоями в жидком ядре, то можно сделать заключение, что планеты солнечной системы, имеющие одинаковое направление вращения, должны иметь одинаковое направление магнитных полей. Так газовый гигант, планета Юпитер, вращающийся вокруг своей оси в ту же сторону что и Земля, имеет магнитное поле направленное противоположно земному. [3] Расчеты магнитного поля и их практическое доказательство : http://forum.web.ru/viewtopic.php?p=12273#12273 http://forum.web.ru/viewtopic.php?t=2599

Изменения Магнитного поля Земли

Известны перемещения магнитных полюсов и их неоднократные инверсии.

Геомагнитные координаты (координаты Мак-Илвайна)

В физике космических лучей широко используется специфические координаты в геомагнитном поле. Точка в дипольном поле характеризуются двумя координатами (L, B), где L - так называемая магнитная оболочка, B - магнитная индукция поля (обычно в Гауссах).

История исследований

О способности намагниченных предметов располагаться в определённом направлении было известно ещё китайцам несколько тысячелетий назад.

Впервые предположение о наличии магнитного поля Земли, которое и вызывает такое поведение намагниченных предметов, высказал английский врач и натурфилософ Уильям Гильберт (англ. William Gilbert) в 1600 году в своей книге «De Magnete». Наблюдения английского астронома Генри Геллибранда (англ. Henry Gellibrand) показали, что геомагнитное поле не постоянно, а медленно изменяется.

У Хосе де Акосты (одного из Основателей Геофизики, по словам Гумбольта) в его Истории (1590) впервые появилась теория о четырёх линиях без магнитного склонения (он описал использование компаса, угол отклонения, различия между Магнитным и Северным полюсом; хотя отклонения были известны еще в XV веке, он описал колебание отклонений от одной точки до другой; он идентифицировал места с нулевым отклонением: например, на Азорских островах).

Карл Гаусс (нем. Carl Friedrich Gauß) выдвинул теорию о происхождении магнитного поля Земли и в 1839 году доказал, что основная его часть выходит из Земли, а причину небольших, коротких отклонений его значений необходимо искать во внешней среде.

См. также

Примечания

  1. Кононович Э. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ.
  2. А. В. Гульильми, В. А. Троицкая. Геомагнитные пульсации и диагностика магнитосферы. Успехи Физических Наук, вып. 3 (1969)
  3. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская Энциклопедия, 1983.

Литература

  1. Сивухин Д. В. Общий курс физики. — М.: Наука, 1977. — Т. III. Электричество. — 688 с.
  2. Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементарной физике. — М.: Наука, 1976.
  3. Н. В. Короновский Магнитное поле геологического прошлого Земли. Соросовский образовательный журнал, N5, 1996, стр.56-63


Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Магнитосфера Земли" в других словарях:

  • магнитосфера земли — Область околоземного пространства, занятая магнитным полем Земли, в которой физические условия определяются его взаимодействием с солнечным ветром. [ГОСТ 25645.103 84] магнитосфера земли магнитосфера По ГОСТ 25645.103 84 [ГОСТ 25645.109 84]… …   Справочник технического переводчика

  • МАГНИТОСФЕРА ЗЕМЛИ — область околоземного пространства, занятая геомагн. полем; в первом приближении полость в потоке солнечного ветра(CB). Общая структура M. 3. Граница M. 3. Внеш. границей M. 3. является маг нитопауза (рис. 1), отделяющая геомагн. поле от… …   Физическая энциклопедия

  • МАГНИТОСФЕРА Земли — и планет область околопланетного пространства, физические свойства которой определяются магнитным полем планеты и его взаимодействием с потоками заряженных частиц космического происхождения (с солнечным ветром). Магнитосфера Земли с дневной… …   Большой Энциклопедический словарь

  • МАГНИТОСФЕРА ЗЕМЛИ — область околоземного пространства, включающая верхние слои атмосферы; в М. 3. геомагнитное поле преобладает над магнитным полем др. источников и контролирует движение ионизированных частиц. М. 3. имеет сложную форму и простирается на расстояние,… …   Геологическая энциклопедия

  • МАГНИТОСФЕРА ЗЕМЛИ — область околоземного пространства, физ. свойства, размеры и форма которого определяются магнитным полем Земли и его взаимодействием с излучаемыми Солнцем потоками заряженных частиц (солнечным ветром) …   Большая политехническая энциклопедия

  • Магнитосфера Земли — одна из геосфер, область околопланетного пространства, физические свойства которой определяются магнитным полем планеты и его взаимодействием с потоками заряженных частиц космического происхождения. Магнитосфера Земли выполняет роль щита от… …   Начала современного естествознания

  • Магнитосфера Земли —         область околоземного пространства, физические свойства которой определяются магнитным полем Земли и его взаимодействием с потоками заряженных частиц космического происхождения. См. Земля, раздел Строение Земли …   Большая советская энциклопедия

  • Магнитосфера — Магнитосфера: N и S соответственно северный и южный магнитные полюса Земли. МАГНИТОСФЕРА Земли и планет, область околопланетного пространства, физические свойства которой определяются магнитным полем планеты и его взаимодействием с потоками… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • МАГНИТОСФЕРА — Земли и планет, область околопланетного пространства, физические свойства которой определяются магнитным полем планеты и его взаимодействием с потоками заряженных частиц космического происхождения (с солнечным ветром). Магнитосфера Земли с… …   Современная энциклопедия

  • МАГНИТОСФЕРА — МАГНИТОСФЕРА, область пространства, окружающего планету, в котором МАГНИТНОЕ ПОЛЕ планеты преобладает над СОЛНЕЧНЫМ ВЕТРОМ и управляет поведением ПЛАЗМЫ (заряженных частиц) внутри него. Граница магнитосферы называется магнитопаузой, вне которой… …   Научно-технический энциклопедический словарь

Книги

Другие книги по запросу «Магнитосфера Земли» >>