A magnetosfera envolve qualquer corpo com um corpo magnéticocampo. Parece devido ao fato de que as partículas com cargas se desviam da linha de movimento original sob a influência do magnetismo interno. O ponto de encontro da energia solar e do campo magnético forma um plasma que cobre o envelope magnetosférico.
Influência do Sol na Terra
O sol emite uma grande quantidade de energia, que está em constante expansão, "evaporando" para fora. Essa expansão é chamada de vento solar.
O vento solar se espalha sobre qualquerdireções, preenchendo todo o espaço interplanetário. Por esse motivo, uma formação de plasma chamada plasma do vento solar se forma na região interestelar.
O plasma solar se move em espiral, em média, em 4 dias ele supera o intervalo entre o Sol e a Terra.
O sol emite energia, graças à quala vida continua na Terra. No entanto, uma radiação perigosa emana do Sol, destrutiva para todos os seres vivos em nosso planeta. Quando a Terra se move ao redor do Sol, a radiação é distribuída de forma desigual ao longo do ano. Por isso, as estações mudam.
O que protege a Terra?
A estrutura natural do planeta Terra o protege da radiação solar prejudicial. A terra é cercada por várias conchas:
- a magnetosfera, que protege do fluxo de radiação solar;
- uma ionosfera que absorve raios X e radiação ultravioleta;
- camada de ozônio, contendo quantidades residuais de radiação ultravioleta.
Como resultado, a biosfera da Terra (o habitat dos organismos vivos) está completamente protegida.
A magnetosfera da Terra é uma camada protetora, a maioriadistante do centro do planeta. É uma barreira ao plasma do vento solar. Por esta razão, o plasma do Sol flui ao redor da Terra, formando uma formação de cavidade na qual o campo geomagnético fica oculto.
Por que existe um campo magnético?
As causas do magnetismo terrestre estão ocultas no planeta. Como você sabe sobre a estrutura do planeta Terra, ela consiste em:
- grãos;
- mantos;
- a crosta terrestre.
Existem vários campos ao redor do planeta, incluindo gravitacional e magnético. A gravidade em seu sentido mais simples é a atração da Terra por todas as partículas materiais.
O magnetismo terrestre consiste em fenômenos que ocorrem nas fronteiras do núcleo e do manto. O próprio planeta é um imã enorme, uma bola uniformemente magnetizada.
Qualquer campo magnético é causado por corrente elétrica ou magnetização contínua. Cientistas que lidam com o problema do magnetismo da Terra descobrem:
- razões para a atração magnética da Terra;
- estabelecer conexões entre o magnetismo terrestre e suas fontes;
- determinar a distribuição e direção do campo magnético no planeta.
Esses estudos são realizados por meio de levantamentos magnéticos, bem como por meio de observações em observatórios - pontos especiais em diferentes regiões do globo.
Como funciona a magnetosfera?
O tipo e a estrutura da magnetosfera são desenvolvidos:
- vento solar;
- magnetismo terrestre.
O vento solar é uma saída de plasmadistribuído do Sol em qualquer direção. A velocidade do vento perto da superfície da Terra é de 300-800 km / s. O vento solar está cheio de prótons, elétrons, partículas alfa e é quase neutro. O vento solar é dotado de magnetismo solar, que move o plasma para muito longe.
A magnetosfera da Terra é bastante complexacavidade. Todas as suas seções são preenchidas com processos de plasma, nos quais os mecanismos de aceleração de partículas são de grande importância. No lado ensolarado, o intervalo do centro aos limites da Terra é determinado pela força do vento solar e pode atingir de 60 a 70 mil quilômetros, o que equivale a 10-12 raios da Terra Re. Re é igual a 6.371 km.
Os limites da magnetosfera são diferentes dependendolocalização em relação ao sol. Uma borda semelhante do lado ensolarado tem a forma de um projétil. Sua distância aproximada é de 15 Re. No lado escuro, a magnetosfera assume a forma de uma cauda cilíndrica, seu raio é de 20-25 Re, seu comprimento é superior a 200 Re, o final é desconhecido.
Existem regiões na magnetosfera com partículas de altaenergia, eles são chamados de "cinturões de radiação". A magnetosfera é capaz de iniciar várias oscilações e é ela própria uma fonte de radiação de radiação, parte da qual pode penetrar na Terra.
O plasma penetra na magnetosfera terrestre através dos intervalos entre as características da magnetopausa - cúspides polares, bem como devido a fenômenos hidromagnéticos e instabilidades.
Atividade de campo magnético
A magnetosfera da Terra afeta a atividade geomagnética, tempestades e subtempestades geomagnéticas.
Ela protege a vida na Terra.Sem ela, a vida teria acabado. Segundo os cientistas, os oceanos de Marte e sua atmosfera foram para o espaço devido à influência indisfarçável do vento solar. Da mesma forma, as águas de Vênus foram carregadas para o espaço sideral pela corrente solar.
Júpiter, Urano, Saturno e Netuno também têm uma magnetosfera. Marte e Mercúrio têm conchas magnéticas insignificantes. Vênus não tem nada, é possível enfrentar o vento solar graças à ionosfera.
Características do campo
A principal propriedade do campo magnético étensão. A intensidade magnética é uma quantidade vetorial. O campo magnético do planeta é representado por linhas de força, tangentes a elas mostram a direção do vetor de tensão.
A intensidade do campo magnético hoje é 0,5 Oersted ou 0,1 A / m. Os cientistas permitem flutuações na magnitude no passado. Mas nos últimos 2-3,5 bilhões de anos, o campo geomagnético não mudou.
Os pontos na Terra onde a tensão é direcionada verticalmente são chamados de pólos magnéticos. Existem dois deles na Terra:
- Norte;
- Sulista.
Uma linha reta passa por ambos os pólos - o eixo magnético. O círculo perpendicular ao eixo é o equador magnético. A intensidade do campo no equador é horizontal.
Pólos magnéticos
Os pólos magnéticos não correspondem ao normalgeográfico. Os pólos geográficos são colocados ao longo do eixo geográfico ao longo do qual o planeta orbita. Quando a Terra se move ao redor do Sol, a direção do eixo da Terra é preservada.
A agulha da bússola aponta exatamente para o pólo norte magnético. Os observatórios magnéticos medem as flutuações do campo magnético durante o dia, alguns deles realizando medições a cada segundo.
Meridianos magnéticos vão do Pólo Norte ao Pólo Sul. O ângulo entre os meridianos magnéticos e geográficos é chamado de declinação magnética. Qualquer ponto da Terra tem seu próprio ângulo de declinação.
No equador, a seta do ímã é colocadahorizontalmente. Ao mover para o norte, a extremidade superior da seta desce. O ângulo entre a seta e a superfície horizontal é a inclinação magnética. Na área dos pólos, a inclinação é maior a 90 graus.
Movimento de campo magnético
Com o tempo, a localização dos pólos magnéticos muda.
O pólo magnético foi descoberto originalmente em 1831 e, em seguida, foi localizado a centenas de quilômetros de sua localização atual. A distância aproximada de viagem por ano é de 15 km.
Nos últimos anos, a taxa de movimento dos pólos magnéticos tem aumentado. O Pólo Norte se move a uma velocidade de 40 km por ano.
Reorganização de campos magnéticos
O processo de mudança de polaridades na Terra é chamado de inversão. Os cientistas estão cientes de pelo menos 100 casos em que o campo geomagnético mudou sua polaridade.
Acredita-se que a inversão ocorra a cada 11-12mil anos. Outras versões o chamam de 13, 500 e até 780 mil anos. Talvez a inversão não tenha uma periodicidade clara. Os cientistas acreditam que durante as inversões anteriores, a vida na Terra foi preservada.
As pessoas se perguntam: "Quando esperar pela próxima reversão de polaridade?"
A fase de mudança de pólo ocorre duranteséculo passado. O Pólo Sul está agora localizado no Oceano Índico, e o Pólo Norte está se deslocando através do Oceano Ártico em direção à Sibéria. Nesse caso, o campo magnético próximo aos pólos enfraquece. Diminui a tensão.
Muito provavelmente, na próxima inversão, a vidaA terra continuará. A única questão é a que custo. Se a inversão ocorrer com a extinção da magnetosfera na Terra por um curto período de tempo, pode ser muito perigoso para a humanidade. Um planeta desprotegido é afetado adversamente pelos raios cósmicos. Além disso, a destruição da camada de ozônio também pode representar um perigo sério.
A mudança de pólos do Sol, ocorrida em 2001, não levou ao desligamento de sua camada magnética. Os cientistas não sabem se haverá um cenário semelhante na Terra.
Perturbação da magnetosfera terrestre: impacto no homem
Após a abordagem inicial, o plasma solarnão atinge a magnetosfera. Mas, sob certas condições, a permeabilidade do plasma é perturbada e ocorrem danos à camada magnética. O plasma solar e sua energia penetram na magnetosfera. Existem três variantes da resposta da magnetosfera em relação à taxa de chegada do fluxo de energia:
- O estado de calma da magnetosfera - a casca não muda de estado, pois a velocidade de transferência de energia é muito baixa ou igual à quantidade de energia dissipada dentro da esfera magnética.
- Sub-forma magnética.Estado que ocorre quando a velocidade da energia que chega é maior do que a taxa de dissipação estacionária e parte da energia escapa da magnetosfera por um canal chamado subtempestade. O processo consiste em liberar parte da energia magnetosférica. A personificação mais brilhante disso é a aurora boreal. Picos de energia excessivos podem ocorrer em intervalos de 3 horas nas regiões polares de ambos os hemisférios.
- Uma tempestade magnética é um processo de forte excitação do campo devido à alta velocidade da energia vinda de fora. O campo magnético também sofre alterações abaixo, na região equatorial.
O campo magnético da Terra muda durante as subtempestadeslocalmente, e durante tempestades, as mudanças são globais. Em qualquer caso, essas mudanças não ultrapassam alguns pontos percentuais, que é muito menos do que os campos artificiais.
A medicina acredita em tempestades magnéticasafetam adversamente a saúde humana. Durante este período, aumenta o número de pacientes que sofrem de patologias cardiovasculares, depressão e outros distúrbios neuropsiquiátricos.
O papel da magnetosfera da Terra em todosprocessos geográficos do planeta. Este escudo protetor protege nosso planeta de muitos processos adversos e afeta as condições meteorológicas. Sob a influência das mudanças na magnetosfera da Terra, as características climáticas, as formas de vida dos animais e das plantas e muito mais estão mudando.
