Блог

Jan 12, 2024

Магнитное поле Земли: объяснение

Наше защитное одеяло помогает защитить нас от неуправляемой космической погоды. Земли

Наше защитное одеяло помогает защитить нас от неуправляемой космической погоды.

Магнитное поле Земли, также известное как геомагнитное поле, генерируется внутри нашей планеты и распространяется в космос, создавая область, известную как магнитосфера.

Без магнитного поля жизнь на Земле в том виде, в каком мы ее знаем, была бы невозможна, поскольку оно защищает всех нас от постоянной бомбардировки заряженными частицами, испускаемыми Солнцем — солнечного ветра. (Чтобы узнать, что происходит с планетой, когда она теряет свое магнитное поле, достаточно взглянуть на Марс.)

Земля имеет два набора полюсов: географический полюс и магнитные полюса. Магнитное поле Земли можно визуализировать, если представить себе большой стержневой магнит внутри нашей планеты, примерно выровненный по оси Земли. Каждый конец магнита расположен относительно близко (около 10 градусов) к географическим северному и южному полюсам. Невидимые силовые линии магнитного поля Земли движутся по замкнутой непрерывной петле и почти вертикальны на каждом магнитном полюсе.

Связанный:Событие Кэррингтона: величайшая солнечная буря в истории

Согласно ГИС-географии, географические северный и южный полюса — это места, где сходятся линии долготы. Географический Северный полюс расположен в центре Северного Ледовитого океана, а Географический Южный полюс находится в Антарктиде.

Магнитные полюса расположены там, где магнитные линии притяжения входят в Землю. Северный магнитный полюс также известен как Северный полюс и в настоящее время находится на острове Элсмир в Северной Канаде. Когда магнитный компас указывает на север, он выравнивается с магнитным полем Земли и указывает на Северный магнитный полюс, а не на географический северный полюс, который на самом деле находится на расстоянии около 310 миль (500 километров) согласно ГИС-географии!

И чтобы еще больше запутать ситуацию, то, что мы называем Северным магнитным полюсом, на самом деле является южным магнитным полюсом… потерпите меня. Источники магнитного поля являются диполярными, то есть имеют северный и южный полюс. А когда дело доходит до магнитов, противоположные полюса (N и S) притягиваются, а другие полюса (N и N, S и S) отталкиваются. Таким образом, когда компас указывает на север, его на самом деле притягивает южный магнитный полюс, который находится недалеко от географического северного полюса, согласно веб-сайту часто задаваемых научных вопросов физика Кристофера Бэрда «Удивительные вопросы с неожиданными ответами».

В отличие от географических полюсов, магнитные полюса Земли не фиксированы и имеют тенденцию смещаться со временем. Британский полярный исследователь Джеймс Кларк Росс впервые определил Северный магнитный полюс на полуострове Бутис на территории канадского Нунавута в 1831 году, согласно данным антарктического туристического сайта «Антарктическая логистика». По данным Королевского музея Гринвича, с момента своего открытия северный магнитный полюс перемещается примерно на 25 миль (40 километров) в год в северо-западном направлении. Более того, магнитные полюса Земли также «перевернулись», в результате чего север стал югом, а юг — севером. Эти изменения магнитного поля происходят с нерегулярными интервалами каждые 200 000 лет или около того.

Магнитное поле Земли генерируется в результате так называемого процесса геодинамо. По данным National Geographic, чтобы планета могла генерировать собственное магнитное поле посредством процесса геодинамо, она должна обладать следующими характеристиками:

Генерация магнитного поля Земли происходит глубоко внутри Земли, в слое, известном как внешнее ядро, если быть точным. По данным Геологической службы США, здесь конвективная энергия медленно движущегося расплавленного железа преобразуется в электрическую и магнитную энергию. Затем магнитное поле индуцирует электрические токи, которые, в свою очередь, генерируют собственное магнитное поле, которое индуцирует больше электрических токов в петле положительной обратной связи.

Наш защитный магнитный «пузырь», известный как магнитосфера, защищает нас от вредной космической погоды, такой как солнечный ветер. Без магнитосферы солнечный ветер разрушил бы нашу атмосферу, лишив нашу планету живительного воздуха, которым мы дышим.

По данным НАСА, магнитосфера также защищает Землю от большого количества радиации частиц, испускаемых во время событий коронального выброса массы (CME), а также от космических лучей — фрагментов атомов — падающих на Землю из глубокого космоса. Магнитосфера отталкивает вредную энергию от Земли и удерживает ее в зонах, называемых радиационными поясами Ван Аллена. Эти радиационные пояса в форме пончика могут разбухать, когда активность Солнца увеличивается.