Geomagnetické pole (GP) je generováno zdroji umístěnými uvnitř Země, jakož i v magnetosféře a ionosféře. Chrání planetu a život na ní před škodlivými účinky kosmického záření. Jeho přítomnost byla pozorována každým, kdo držel kompas a viděl jeden konec šipky směřující na jih a druhý na sever. Díky magnetosféře byly objeveny velké objevy ve fyzice a její přítomnost se stále používá pro námořní, podvodní, leteckou a kosmickou navigaci.
Obecná charakteristika
Naše planeta je obrovský magnet. Jeho severní pól se nachází v „horní“ části Země, nedaleko geografického pólu a jižní pól je vedle odpovídajícího geografického pólu. Od těchto bodů po mnoho tisíc kilometrů do vesmíru rozšiřují magnetické linie síly, které tvoří samotnou magnetosféru.
Magnetické a geografické póly jsou od sebe dost daleko. Pokud nakreslíte jasnou čáru mezi magnetickými póly, můžete konečně získat magnetickou osu s úhlem sklonu 11, 3 ° k ose otáčení. Tato hodnota není konstantní a to vše proto, že magnetické póly se pohybují vzhledem k povrchu planety a každoročně mění své umístění.
Povaha geomagnetického pole
Magnetická obrazovka je generována elektrickými proudy (pohybující se náboje), které se rodí ve vnějším kapalném jádru umístěném uvnitř Země ve velmi slušné hloubce. Je to tekoucí kov a pohybuje se. Tento proces se nazývá konvekce. Pohyblivá hmota jádra vytváří proudy a v důsledku toho magnetická pole.
Magnetická obrazovka spolehlivě chrání Zemi před kosmickým zářením. Jeho hlavním zdrojem je sluneční vítr - pohyb ionizovaných částic vytékajících ze sluneční korony. Magnetosféra odvádí tento nepřetržitý proud a přesměruje ho kolem Země, díky čemuž tvrdé záření nemá škodlivý účinek na všechny živé bytosti modré planety.
Pokud by Země neměla geomagnetické pole, sluneční vítr by zbavil její atmosféru. Podle jedné hypotézy se to přesně stalo na Marsu. Sluneční vítr není zdaleka jedinou hrozbou, protože Slunce také uvolňuje velké množství hmoty a energie ve formě koronálních emisí, doprovázené silným proudem radioaktivních částic. Avšak i v těchto případech ho magnetické pole Země chrání a odvádí tyto proudy od planety.
Magnetická obrazovka mění své póly přibližně jednou za 250 000 let. Místo na severu zaujímá magnetický severní pól a naopak. Vědci nemají jasné vysvětlení, proč se to děje.
Historie výzkumu
Na úsvitu civilizace došlo k seznámení lidí s úžasnými vlastnostmi pozemského magnetismu. Již ve starověku bylo lidstvo známé pro magnetickou železnou rudu - magnetit. Kdo a kdy odhalil, že přírodní magnety jsou stejně orientované v prostoru s ohledem na geografické póly planety, není známo. Podle jedné verze byli Číňané s tímto jevem obeznámeni již v roce 1100, ale v praxi ho začali používat až o dvě století později. V západní Evropě se magnetický kompas začal používat v navigaci v roce 1187.
Struktura a vlastnosti
Magnetické pole Země lze rozdělit na:
- hlavní magnetické pole (95%), jehož zdroje jsou ve vnějším vodivém jádru planety;
- anomální magnetické pole (4%) vytvořené horninami v horní vrstvě Země s dobrou magnetickou vnímavostí (jedním z nejsilnějších je Kurská magnetická anomálie);
- vnější magnetické pole (také nazývané střídavé, 1%) spojené se solárními-terestrickými interakcemi.
Pravidelné geomagnetické variace
Změny geomagnetického pole v čase pod vlivem vnitřních i vnějších zdrojů (s ohledem na povrch planety) se nazývají magnetické variace. Vyznačují se odchylkou složek GP od průměrné hodnoty v místě pozorování. Magnetické variace mají plynulé nastavení času a často jsou takové změny periodické povahy.
Pravidelné variace, které se denně opakují, jsou změny magnetického pole spojené se solárními a lunárními denními změnami intenzity GP. Variace dosáhnou maxima během dne a během konfrontace na Měsíci.
Nepravidelné geomagnetické variace
Tyto změny vznikají v důsledku vlivu slunečního větru na magnetosféru Země, změn v samotné magnetosféře a její interakce s ionizovanou horní atmosférou.
- Dvacet sedmidenních variací existuje jako vzor opětovného růstu magnetické poruchy každých 27 dní, což odpovídá periodě rotace hlavního nebeského těla vzhledem k pozorovateli Země. Tento trend je způsoben existencí aktivních oblastí s dlouhou životností na naší rodné hvězdě, pozorovaných během několika jejích revolucí. Projevuje se ve formě 27denní opakovatelnosti geomagnetických poruch a magnetických bouří.
- Jedenáctileté variace jsou spojeny s periodicitou sluneční skvrny. Bylo zjištěno, že v letech největší koncentrace tmavých oblastí na solárním disku dosahuje magnetická aktivita také svého maxima, růst geomagnetické aktivity však zaostává za průměrným slunečním růstem průměrně o jeden rok.
- Sezónní výkyvy mají dvě maxima a dvě minima odpovídající periody rovnodennosti a době slunovratu.
- Staletá, na rozdíl od výše uvedeného, vnějšího původu, se vytvářejí v důsledku pohybu látek a vlnových procesů v kapalném vodivém jádru planety a jsou hlavním zdrojem informací o elektrické vodivosti spodního pláště a jádra, o fyzikálních procesech vedoucích ke konvekci hmoty a také o mechanismu Generování geomagnetického pole Země. Toto jsou nejpomalejší variace - s obdobími od několika let do roku.
Vliv magnetického pole na živý svět
Přes skutečnost, že magnetickou obrazovku nelze vidět, to obyvatelé planety cítí dokonale. Například stěhovaví ptáci si staví cestu a zaměřují se na ni. Vědci předložili několik hypotéz týkajících se tohoto jevu. Jeden z nich naznačuje, že ptáci to vnímají vizuálně. V očích stěhovavých ptáků existují speciální proteiny (kryptochromy), které jsou schopné změnit svou polohu pod vlivem geomagnetického pole. Autoři této hypotézy jsou si jisti, že kryptochromy mohou hrát roli kompasu. Jako navigátor GPS však používají magnetickou obrazovku nejen ptáci, ale také mořské želvy.
Expozice člověka magnetické obrazovce
Vliv geomagnetického pole na člověka je zásadně odlišný od ostatních, ať už jde o záření nebo nebezpečný proud, protože zcela ovlivňuje lidské tělo.
Vědci se domnívají, že geomagnetické pole funguje v ultra nízkém kmitočtovém rozsahu, v důsledku čehož splňuje základní fyziologické rytmy: dýchací, srdeční a mozek. Člověk nemusí cítit nic, ale tělo na něj stále reaguje s funkčními změnami nervového, kardiovaskulárního systému a mozkové činnosti. Psychiatri již mnoho let sledují vztah mezi výbuchy intenzity geomagnetického pole a zhoršováním duševních chorob, což často vede k sebevraždě.
„Indexování“ geomagnetické aktivity
Poruchy magnetického pole spojené se změnami v proudovém systému magnetosféra-ionosféra se nazývají geomagnetická aktivita (GA). K určení jeho úrovně se používají dva indexy - A a K. Druhý ukazuje hodnotu GA. Vypočítává se na základě měření na magnetické obrazovce prováděného denně ve tříhodinových intervalech, počínaje 00:00 UTC (Coordinated Universal Time). Nejvyšší indexy magnetického rušení jsou porovnány s hodnotami geomagnetického pole klidného dne pro konkrétní vědeckou instituci, přičemž jsou brány v úvahu maximální hodnoty z pozorovaných odchylek.
Na základě získaných dat se vypočítá index K. Vzhledem ke skutečnosti, že se jedná o kvaz logaritmické veličiny (tj. Roste jednotou se vzrůstem poruchy přibližně 2krát), nelze zprůměrovat získat dlouhodobý historický obraz stavu geomagnetického pole planety. K tomu existuje index A, což je denní průměrná hodnota. Určuje se jednoduše - každá dimenze indexu K se převede na ekvivalentní index. Hodnoty K získané během dne jsou průměrovány, díky čemuž je možné získat index A, jehož hodnota v běžných dnech nepřesáhne práh 100 a během období silných magnetických bouří může přesáhnout 200.
Protože poruchy geomagnetického pole v různých bodech planety nejsou stejné, hodnoty indexu A z různých vědeckých zdrojů se mohou výrazně lišit. Aby se předešlo takovému rozběhu, jsou indexy A získané pozorovatelnami sníženy na průměr a objeví se globální index Ar. Totéž s indexem K p, což je zlomková hodnota v rozsahu 0-9. Jeho hodnota od 0 do 1 znamená, že geomagnetické pole je normální, což znamená, že jsou zachovány optimální podmínky pro průchod v krátkých vlnových rozsazích. Samozřejmě, že podléhají poměrně intenzivnímu slunečnímu záření. Dvoubodové geomagnetické pole je charakterizováno jako mírné magnetické rušení, které mírně komplikuje průchod decimetrových vln. Hodnoty od 5 do 7 označují přítomnost geomagnetických bouří, které vážně narušují uvedený rozsah, a v případě silné bouře (8-9 bodů) je průchod krátkých vln nemožný.
| Ar | R | Popis |
| 0 | 0 | Klid |
| 2 | 1 | |
| 3 | ||
| 4 | ||
| 7 | 2 | Slábně rozhořčený |
| 15 | 3 | |
| 27 | 4 | Rozhořčený |
| 48 | 5 | Magnetická bouře |
| 80 | 6 | |
| 132 | 7 | Velká magnetická bouře |
| 208 | 8 | |
| 400 | 9 |
Vliv magnetických bouří na lidské zdraví
Negativní účinky magnetických bouří postihují 50-70% světové populace. Současně je u některých lidí pozorován nástup stresové reakce 1-2 dny před magnetickým rušením, kdy jsou pozorovány vypuknutí na slunci. Pro ostatní, na vrcholu nebo nějaký čas po nadměrné geomagnetické aktivitě.
Meta-závislí lidé, stejně jako ti, kteří trpí chronickými chorobami, musí sledovat informace o geomagnetickém poli po dobu jednoho týdne, aby bylo možné vyloučit s možným přístupem magnetických bouří, fyzického a emocionálního stresu, jakož i všech akcí a událostí, které mohou vést ke stresu.
