물질의 자석과 자기적 성질. 강의: 지구자기와 그 의미 지구자기와 그 특성
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지구에는 우리 행성을 두 개의 극(북쪽과 남쪽)이 있는 자석으로 간주할 수 있는 속성이 있습니다. 지구 주위에는 자기장이 있습니다. 주요 부분은 지구 내부에 위치한 소스에 의해 생성됩니다. 남극은 캐나다 최북단의 Boothia 반도의 북반구와 남극 대륙의 남반구 약 자오선에 위치합니다. 태즈매니아.
자기장은 나침반의 자침에 미치는 영향에서 명확하게 나타납니다. 한 자극에서 다른 자극으로 지구 주위를 도는 힘의 선이 있습니다. 자선이 있는 평면은 자오선을 형성합니다.
지구 표면의 자극(자기 자오선)에 대한 나침반 바늘의 방향은 지리적 자오선의 방향과 일치하지 않습니다. 그들 사이에 각도가 형성되며 이를 자기 편각이라고 합니다. 지구 표면의 각 장소에는 고유한 적위가 있습니다. 자기 바늘이 동쪽으로 편향되면 편각은 동쪽(양수)으로 간주되고 서-서편차(음수)로 간주됩니다. 주어진 장소에서 자침의 편각을 알면 실제 (지리적) 자오선의 방향을 쉽게 결정할 수 있습니다. 위도도 알고 있으면 지리적 좌표 또는 지점의 위치가 결정됩니다. 자극이 지구 내부에 있기 때문에 자침은 수평이 아니라 수평선을 향해 기울어져 있습니다. 이 기울기의 각도, 즉 자기장선의 방향과 수평면이 이루는 각도를 자기경사라고 한다. 자극에 가까울수록 경사각이 커집니다. 자극에서 자기 바늘은 수직 위치를 가정하고 자기 기울기는 극에서 90°에 도달합니다. 자기 적도 근처에서는 0과 같습니다.
지구의 일부 지역에서는 자기장을 특성화하는 값이 평균값과 크게 다릅니다. 나침반 바늘이 변칙적인 편각을 보이는 곳을 자기 이상이라고 합니다. 대부분 철광석을 함유한 암석의 발생에 기인한다. Kursk, Krivoy Rog 등 소련 영토에는 많은 자기 이상이 알려져 있습니다.
때때로 당신은 자기 바늘의 잘못된 변동을 관찰할 수 있습니다. 정상 위치에서 이러한 급격한 편차는 태양에 의해 방출된 전기적으로 대전된 입자가 고속으로 지구 대기로 침입하는 것과 관련된 자기 폭풍에 의해 발생합니다. 이 자기장의 증폭은 화살표에 작용합니다. 자기 폭풍의 결과는 오로라입니다(대기의 광학 및 전기 현상 참조). 지구의 자기장은 지구 표면에서 최대 60,000km까지 확장됩니다. 자기장으로 채워진 공간을 지구의 자기권이라고 합니다. 이 구체는 지구의 복사 벨트를 형성하는 태양으로부터 날아오는 전하를 띤 입자를 포착합니다.
TERRESTRIAL MAGNETISM(지자기), 지구 및 지구 근처 우주 공간의 자기장; 지구 자기장 및 관련 현상(암석 자기, 지류, 오로라, 지구의 전리층 및 자기권의 전류)을 연구하는 지구 물리학의 한 분야.
지구 자기장 연구의 역사. 자기의 존재는 고대부터 알려져 왔습니다. 최초의 나침반은 중국에서 등장한 것으로 믿어집니다(출연 날짜는 논란의 여지가 있음). 15세기 말 H. Columbus의 항해 중 지구 표면의 여러 지점에서 자기 편각이 다르다는 것이 발견되었습니다. 이 발견은 지구 자기 과학의 발전의 시작을 알렸습니다. 1581년 영국 탐험가 R. Norman은 나침반 바늘이 지표면 아래에 있는 힘에 의해 특정 방식으로 회전한다고 제안했습니다. 다음으로 중요한 단계는 W. Gilbert의 책 "On Magnet, Magnetic Bodies, and Great Magnet - Earth"의 1600년에 등장한 것이었습니다. 여기에서 지구 자기의 원인에 대한 아이디어가 제공되었습니다. 1785년 S. Coulomb이 제안한 토크 방법을 기반으로 자기장의 세기를 측정하는 방법에 대한 개발이 시작되었습니다. 1839년 K. Gauss는 행성 자기장 벡터의 수평 성분을 측정하는 방법을 이론적으로 입증했습니다. 20세기 초에 지구 자기장과 그 구조 사이의 관계가 결정되었습니다.
관찰 결과, 지구의 자화는 다소 균일하고 지구의 자축은 자전축에 가깝다는 것이 발견되었습니다. 상대적으로 많은 양의 실험 데이터와 수많은 이론적 연구에도 불구하고 지구 자기장의 기원에 대한 질문은 최종적으로 해결되지 않았습니다. 21세기 초에 지구 자기장의 관찰된 속성은 유체 자기 발전기의 물리적 메커니즘과 관련되기 시작했습니다(자기 유체 역학 참조). 행성의 액체 핵에서 물질의 움직임의 결과로 강화되거나 약화될 수 있습니다. 장을 강화하려면 그러한 운동의 특정 비대칭을 갖는 것으로 충분합니다. 증폭 과정은 전류의 강도 증가로 인해 발생하는 가열 매체 손실의 증가가 유체 역학 운동에서 오는 에너지 유입의 균형을 이룰 때까지 계속됩니다. 자기 여기된 발전기에서 전류와 자기장을 생성할 때도 유사한 효과가 관찰됩니다.
지구 자기장의 강도입니다.모든 자기장의 특성은 강도의 벡터 H - 매체에 의존하지 않고 진공에서의 자기 유도와 수치적으로 동일한 값입니다. 지구 자체의 자기장(지자기장)은 다양한 소스에 의해 생성된 자기장의 합입니다. 일반적으로 행성 표면의 자기장 H T는 다음과 같이 구성됩니다. 지구의 균일한 자화에 의해 생성된 필드(쌍극자 필드, H 0); 지구의 깊은 층의 이질성과 관련된 필드 (세계 변칙 분야, H a); 지각 상부의 자화로 인한 필드 (H ~); 외부 원인에 의한 필드(HB); 변동 필드(δH), 또한 지구 외부에 위치한 소스와 연관됨: H T = H o + H c + H a + H c + δH. 필드 H 0 + H k의 합은 지구의 주요 자기장을 형성합니다. 행성 표면에서 관찰되는 필드에 대한 기여도는 95% 이상입니다. 변칙 필드 H a (H t 에 대한 H a 의 기여도 약 4%)는 넓은 지역에 퍼지는 지역적 특성(regional anomaly) 필드와 국부적 특성(local anomaly) 필드로 세분된다. . 필드 H 0 + H k + H의 합은 종종 일반 필드(H n)라고 합니다. H는 H o 및 H k(H t 의 약 1%)에 비해 작기 때문에 법선 필드는 실질적으로 주 자기장과 일치합니다. 실제로 관찰된 필드(변동 필드 δH 빼기)는 정상 자기장과 비정상 자기장의 합입니다. Ht = Hn + Ha. 지구 표면의 장을 이 두 부분으로 나누는 작업은 불확실합니다. 분할은 무한한 방법으로 수행될 수 있기 때문입니다. 이 문제를 명확하게 해결하려면 지구 자기장의 각 구성 요소에 대한 정보가 필요합니다. 21세기 초에 이르러 변칙 자기장의 근원은 지구의 반지름에 비해 작은 깊이에 있는 자화암이라는 것이 밝혀졌다. 주 자기장의 근원은 지구 반경의 절반 이상의 깊이에 있습니다. 수많은 실험 데이터를 통해 구조에 대한 공식 연구를 기반으로 지구 자기장의 수학적 모델을 구성할 수 있습니다.
지구 자기의 요소.벡터 H t 를 구성 요소로 분해하기 위해 일반적으로 필드 O(그림)의 측정 지점에서 원점과 함께 직교 좌표계가 사용됩니다. 이 시스템에서 Ox 축은 북쪽의 지리 자오선 방향, Oy 축은 동쪽과 평행한 방향, Oz 축은 위에서 아래로 지구 중심을 향합니다. . Ox 축의 H T 투영을 필드의 북쪽 구성 요소라고하고 Oy 축의 투영을 동쪽 구성 요소라고하며 Oz 축의 투영을 수직 구성 요소라고합니다. 그것들은 각각 X, Y, Z로 표시됩니다. xy 평면에 대한 H t의 투영은 H로 표시되며 필드의 수평 구성 요소라고 합니다. 벡터 H t 와 Oz 축을 통과하는 수직면을 자오선의 평면이라고 하고, 지리와 자오선이 이루는 각도를 자기편각이라고 하며 D로 표시한다. 벡터 H가 방향에서 벗어난 경우 Ox 축을 동쪽으로 하면 편각은 양수(동쪽 편각)이고 서쪽이면 음수(서쪽 편각)입니다. 자오선 평면에서 벡터 H와 H t 사이의 각도를 자기 기울기라고 하고 I로 표시합니다. 기울기 I는 벡터 H t가 지표면에서 아래쪽으로 향할 때 양수이며, 이는 지구의 북반구, H t 가 위쪽으로 향할 때 즉, 남반구에서 음수입니다. 적위, 경사, 수평, 수직, 북부, 동부 성분은 다양한 좌표계 (직사각형, 원통형 및 구형)에서 벡터 H t의 끝 좌표로 간주 될 수있는 지구 자기의 요소라고합니다.
지구 자기장의 어떤 요소도 시간에 따라 일정하지 않습니다. 그 크기는 시시각각, 그리고 해마다 다릅니다. 이러한 변화를 지구 자기 요소의 변화라고 합니다(자기 변화 참조). 짧은 기간(약 하루) 동안 발생하는 변화는 주기적입니다. 주기, 진폭 및 위상이 매우 다양합니다. 요소의 평균 연간 가치의 변화는 단조롭습니다. 그들의 주기성은 매우 긴 관찰 기간(수십 년에서 수백 년 정도)에서만 드러납니다. 자기 유도의 느린 변화를 세속적이라고 합니다. 그들의 가치는 약 10 -8 T/년입니다. 원소의 경년 변화는 지구 내부에 있는 자기장의 근원과 관련이 있으며 지구의 자기장 자체와 같은 이유로 인해 발생합니다. 주기적인 성질의 급격한 변화는 지구 근처 매질(전리층, 자기권 참조)의 전류에 기인하며 진폭이 크게 변합니다.
지구 자기장에 대한 현대 연구. 21세기가 시작될 때까지 지구 자기를 일으키는 다음과 같은 이유를 찾는 것이 일반적입니다. 주요 자기장과 그 경년 변화의 근원은 행성의 중심부에 있습니다. 변칙 장은 지구의 자기 활성 껍질이라고 불리는 얇은 상층에 있는 소스의 조합으로 인해 발생합니다. 외부 필드는 지구 근처 공간의 소스와 연결됩니다. 외부 기원의 장은 자기뿐만 아니라 전기이기 때문에 지구의 교류 전자기장이라고합니다. 주 필드와 변칙 필드는 종종 "영구 지자기장"이라는 일반적인 조건부 용어로 결합됩니다.
지자기장을 연구하는 주요 방법은 자기장의 공간 분포와 지구 표면과 지구 근처 공간에서의 변화를 직접 관찰하는 것입니다. 관측은 우주의 다양한 지점에서 지구 자기 요소의 측정으로 축소되며 자기 조사라고 합니다. 촬영 장소에 따라 지상, 바다(수자성), 공기(항공자성), 위성으로 나뉜다. 설문조사가 적용되는 영역의 크기에 따라 글로벌, 지역 및 지역 설문조사가 구분됩니다. 측정된 요소에 따라 설문조사는 모듈식(필드 벡터의 모듈러스가 측정되는 T-측량)과 구성요소(이 벡터의 하나 또는 여러 구성요소만 측정됨)로 나뉩니다.
지구의 자기장은 태양 플라즈마의 흐름인 태양풍의 영향을 받습니다. 태양풍과 지구 자기장의 상호 작용의 결과로 지구 자기권을 제한하는 지구 근방 자기장의 외부 경계(자기권계면)가 형성됩니다. 자기권의 모양은 태양풍의 영향으로 끊임없이 변화하며, 그 에너지의 일부는 태양풍에 침투하여 지구 근처 공간에 존재하는 현재 시스템으로 전달됩니다. 이러한 전류 시스템의 작용으로 인한 시간 경과에 따른 지구 자기장의 변화를 지자기 변화라고 하며 지속 시간과 위치가 다릅니다. 다양한 유형의 시간적 변화가 있으며 각각 고유한 형태가 있습니다. 태양풍의 작용으로 지구의 자기장은 왜곡되어 달의 궤도를 넘어 수십만 킬로미터에 이르는 태양 방향으로 "꼬리"를 얻습니다.
지구의 쌍극자 자기 모멘트는 약 8·10 22 A·m 2 이며 지속적으로 감소하고 있습니다. 행성 표면의 지자기장의 평균 유도는 약 5·10 -5 T입니다. 지구의 주요 자기장(중심에서 지구의 반경 3 미만의 거리에 있는)은 등가 자기 쌍극자의 자기장과 모양이 비슷하며, 그 중심은 지구 중심에 대해 다음과 같이 변위됩니다. 좌표가 북위 18°, 동경 147.8°인 점 방향으로 약 500km. 이 쌍극자의 축은 지구의 자전축에 대해 11.5° 기울어져 있습니다. 동일한 각도에서 지자기 극은 해당 지리 극과 분리됩니다. 동시에, 남반구의 지자기 극은 북반구에 있습니다.
지구 자기 요소의 변화에 대한 대규모 관측은 전세계 네트워크를 형성하는 자기 관측소에서 수행됩니다. 지자기장의 변화는 특수 기기에 의해 기록되고 측정 데이터는 처리되어 세계 데이터 수집 센터로 전송됩니다. 지구 자기 요소의 공간 분포 그림을 시각적으로 표현하기 위해 등고선 맵이 구성됩니다. 즉, 지구 자기의 하나 또는 다른 요소의 동일한 값으로 지도의 점을 연결하는 곡선(지도 참조) . 동일한 자기 편각의 점을 연결하는 곡선을 등각이라고 하고, 동일한 자기 기울기의 곡선을 등각선이라고 하며, Ht 벡터의 동일한 수평 또는 수직, 북부 또는 동부 구성 요소를 해당 구성 요소의 등역학이라고 합니다. 동일한 필드 변화의 라인은 일반적으로 isopores라고합니다. 동일한 필드 값의 라인(변칙 필드의 맵에서) - 등변칙.
지구 자기 연구의 결과는 지구와 지구 근처 공간을 연구하는 데 사용됩니다. 암석의 자화 강도와 방향을 측정하면 시간 경과에 따른 지자기장의 변화를 판단할 수 있으며, 이는 암석의 나이를 결정하고 암석권 판 이론을 발전시키는 데 중요한 정보가 됩니다. 지자기 변화에 대한 데이터는 광물에 대한 자기 탐사에 사용됩니다. 지구 표면에서 천 킬로미터 이상 떨어진 지구 근처 공간에서 자기장은 우주선을 굴절시켜 행성의 모든 생명체를 강한 복사로부터 보호합니다.
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항성 자기에 대한 이전 주제에 이어 행성에 대해 말하고 싶습니다. 지구 자기장의 기원과 성질을 연구하는 지구 물리학의 특별한 분과를 지자기(geomagnetism)라고 합니다. 그는 행성 자기장의 기원을 다음과 같이 설명합니다.
"초기 자기장은 행성의 액체 핵이나 별의 플라즈마에서 전기 전도성 물질의 움직임(대개 대류 또는 난류)의 결과로 강화됩니다.".
이른바 " 자기 발전기". 정의에서 알 수 있듯이 우리는 전자기학의 원인이 되는 일종의 신비한 초기 자기장에 대해 다시 이야기하고 있습니다. 그러나 이 초기 자기장이 어디에서 왔는지에 대한 단어는 어디에도 없습니다. 그리고 이 설명이 고려됩니다 가장 정확합니다.
이상합니다. 자기 발전기에 대한 기사에서 직접 다음과 같이 말하고 있기 때문입니다. " 실제 조건에서는 자기 발전기를 얻지 못했습니다.". 그것을 만들려면 매우 복잡한 조건과 설치가 필요합니다. 그렇다면 그러한 설치는 태양과 행성 내부에서 어디에서 올 수 있습니까? 게다가 거의 모든 행성은 어느 정도 자기를 가지고 있습니다. 이는 그 기원에 초자연적 인 것이 없음을 의미합니다 그리고 그 발생 조건은 매우 간단해야 합니다.
그런 다음 개별 행성을 살펴보겠습니다.
"감소하는 쌍극자 자기모멘트에서 목성과 토성이 1위, 지구, 수성, 화성 순이며, 지구의 자기모멘트와 관련하여 그들의 모멘트 값은 20,000, 500, 1, 3/5000, 3/10000이다.".
가장 먼저 눈에 띄는 것은 목록에 Venus가 없다는 것입니다. 금성과 지구는 비슷한 크기, 평균 밀도, 심지어 내부 구조를 가지고 있지만 지구는 상당히 강한 자기장을 가지고 있지만 금성은 그렇지 않습니다. 금성의 약한 자기장에 대한 현대적 가정은 금성의 철핵으로 추정되는 부분에 대류 전류가 없다는 것입니다. 하지만 왜? 구조가 지구의 구조와 동일하고 온도가 더 높으면 코어도 액체이고 동일한 흐름을 가져야 합니다.
또한 수성의 자기장은 화성의 자기장보다 2배 더 크지만 지구보다 훨씬 작고 동시에 거의 2000배 약하다는 것이 밝혀졌습니다. 온도나 행성의 크기는 중요하지 않다는 것이 밝혀졌습니다. 코어의 차이 아닐까요?
지구, 화성, 금성 및 수성은 금속 코어를 가진 암석 행성입니다. 화성의 핵이 냉각되어 굳었을 수 있다고 믿어집니다. 화산 활동도 없고 대류도 없기 때문에 자기장이 약해졌습니다. 그러나 어떤 이유에서인지 이 시간 동안 자기장이 제거되지 않았습니다. 금성의 경우에는 그 반대입니다. 여기에 온도와 화산 활동이 모두 있지만 필드는 없습니다.
천왕성과 해왕성의 자기장은 태양계의 다른 모든 행성과 달리 쌍극자가 아니라 사중극자입니다. 그들은 2개의 북극과 2개의 남극을 가지고 있습니다. 이것은 어떤 대류 이론에도 전혀 들어맞지 않습니다.
동시에 가스 거인의 행성에는 금속 코어가 전혀 없다고 믿어집니다. 그렇다면 자기장은 어디에서 오는 것일까요? 그리고 비율은 다시 아무 대답도하지 않습니다. 목성과 토성은 크기와 구성이 거의 같지만 자기장은 40배나 다릅니다!
태양까지의 거리와 가능한 영향도 배제해야 합니다. 그러면 무엇이 남습니까? 그리고 얼마 남지 않았습니다. 우리는 항성과 행성 자기의 설명 사이의 연결이라는 직접적인 단서를 가지고 있습니다. 그들의 공통점. 그리고 이러한 특성이 아직 명확하지 않고 정확한 과학적 설명이 없지만 프로세스의 일반성은 모호하지 않습니다.
분명히 우리는 행성의 먼지 기원 이론의 오류를 여전히 인정해야 합니다. 이러한 과정의 공통점은 행성이 별의 방출이며 그들과 많은 공통점이 있다는 나의 결론을 확인할 수 있습니다. . 비슷한 행성의 자기장 강도의 이러한 불일치는 내가 반복적으로 쓴 나이의 차이로 인해 발생할 수 있습니다. 방출 후 다른 행성은 다른 양의 타지 않은 항성 물질을 받았는데, 어딘가에서 일찍 소진되어 자기장이 약해졌지만 아직 그렇지 않은 곳이 있습니다. 냉각된 금속 코어는 별 입자가 타지 않는 액체 코어만큼 빠르게 자화를 잃습니다. 자기 발전기는 존재하지 않습니다. 자연 현상이 되기는 매우 어려우며 재충전 없이 자기는 빠르게 사라집니다.
나는 머지 않아 과학이 행성과 별의 진화 과정을 이해하는 데 있어 큰 혁명에 직면하게 될 것이라고 생각합니다. 살 것이다.
지구 주변에는 다양한 필드가 있으며 GO에 가장 큰 영향을 미치는 것은 중력과 자기입니다.
중력장지구에서는 중력장입니다. 중력은 중력과 지구의 자전으로 인해 발생하는 원심력 사이의 합력입니다. 원심력은 적도에서 최대에 도달하지만 여기에서도 작아서 중력의 1/288에 달합니다. 지구의 중력은 주로 지구 내부와 표면의 질량 분포에 영향을 받는 인력에 의존합니다. 중력은 지구상의 모든 곳에서 작용하며 연직선을 따라 지오이드 표면으로 향합니다. 중력장의 세기는 극에서 적도까지 균일하게 감소하고(원심력은 적도에서 더 큼), 표면에서 위쪽으로(고도 36,000km에서 0임), 표면에서 아래쪽으로(중심부에서) 균일하게 감소합니다. 지구, 중력은 0).
일반 중력장지구는 질량이 균일하게 분포된 타원체 모양이었다면 지구와 같을 것이라고 합니다. 특정 지점에서 실제장의 세기가 정상과 달라 중력장의 이상 현상이 발생한다. 이상 현상은 긍정적이고 부정적일 수 있습니다. 산맥은 추가 질량을 생성하고 긍정적인 이상 현상, 해양 우울증, 반대로 부정적인 현상을 유발해야 합니다. 그러나 실제로 지구의 지각은 등압 평형 상태에 있습니다.
등변성(그리스어 isostasios에서 - 무게가 같음) - 단단하고 상대적으로 가벼운 지구의 지각과 더 무거운 상부 맨틀의 균형. 평형 이론은 1855년 영국 과학자 G.B. 가벼운. 등변성으로 인해 이론적인 평형 수준 이상의 질량 초과는 아래의 질량 부족에 해당합니다. 이것은 연약권 층의 특정 깊이(100-150km)에서 물질이 표면에 질량이 부족한 곳으로 흐른다는 사실로 표현됩니다. 아직 보상이 완전히 이루어지지 않은 젊은 산 아래에서만 약한 양성 변칙성이 관찰된다. 그러나 균형은 지속적으로 교란됩니다. 퇴적물은 바다에 퇴적되고 그 무게로 바다 바닥이 처집니다. 반면에 산은 파괴되고 높이가 감소하므로 질량도 감소합니다.
자연에 대한 지구의 중력장은 매우 중요합니다.
1. 중력은 지구의 모습을 만들어 내며, 내생력을 주도하는 힘 중 하나이다. 덕분에 대기 강수량이 떨어지고 강이 흐르고 지하수 지평이 형성되고 경사 과정이 관찰됩니다. 방사성 붕괴와 함께 하부 맨틀의 중력 분화 과정에서 실현되는 물질 덩어리의 압력은 암석권을 재건하는 내부 (내인성) 과정의 원천 인 열 에너지를 생성합니다.
2. 지구의 중력에 의해 지구의 내부 물질이 응축되어 화학적 조성에 관계없이 조밀한 핵을 형성했습니다.
3. 중력은 행성의 가스와 물 껍질을 유지합니다. 가장 가벼운 분자인 수소와 헬륨만이 행성의 대기를 떠납니다.
4. 중력은 지구의 지각이 등압 평형을 이루는 경향을 결정합니다. 중력은 산의 최대 높이를 설명합니다. 우리 지구에는 9km보다 높은 산이있을 수 없다고 믿어집니다.
5. Asthenosphere - 열에 의해 연화되어 암석권의 움직임을 허용하는 층 - 또한 물질의 용융이 열량과 압축량 - 압력의 적절한 비율에서 발생하기 때문에 중력의 함수입니다.
6. 중력장의 구형은 지구 표면의 두 가지 주요 유형의 지형 - 원추형 및 평면형을 결정하며, 이는 원추형 및 양측 대칭의 두 가지 보편적 형태에 해당합니다.
7. 중력의 아래쪽 방향, 즉 지구 중심은 동물이 직립 자세를 유지하는 데 도움이 됩니다.
지각 표면층의 열 체제(평균 최대 30m)는 태양열에 의해 결정되는 온도를 가지고 있습니다. 그것 헬리오메트릭 레이어계절적 온도 변화를 경험합니다. 아래는 관측 지점의 평균 연간 온도에 해당하는 일정 온도(약 20m)의 훨씬 더 얇은 수평선입니다. 일정한 층 아래에서 온도는 깊이에 따라 증가합니다. 지열층. 두 개의 상호 관련된 개념에서 이러한 증가의 크기를 수량화합니다. 지하 100m 깊이로 들어갈 때의 온도 변화를 지열 구배(범위는 0.1 ~ 0.01 0 C/m이며 암석의 구성, 발생 조건에 따라 다름), 1 0의 온도 상승을 얻기 위해 깊어져야 하는 연직선을 따른 거리, 이라고 지열 스테이지(10 ~ 100m / 0C 범위).
지구 자기- 코어-맨틀 경계에서 발생하는 과정으로 인해 주변 자기장의 존재를 결정하는 지구의 속성. 인류는 W. Gilbert의 연구 덕분에 지구가 자석이라는 사실을 처음으로 알게 되었습니다.
자기권- 지구 자기장에서 움직이는 하전 입자로 채워진 지구 근처 공간의 영역. 자기권계면에 의해 행성간 공간과 분리되어 있다. 이것은 자기권의 외부 경계입니다.
자기장의 형성은 내부 및 외부 원인을 기반으로 합니다. 행성의 외핵에서 발생하는 전류로 인해 일정한 자기장이 형성됩니다. 태양 미립자 흐름은 지구의 가변 자기장을 형성합니다. 지구 자기장의 상태에 대한 시각적 표현은 자기 지도에 의해 제공됩니다. 자기 지도는 자기 시대인 5년 동안 작성됩니다.
지구가 균일하게 자화된 공이라면 지구는 정상적인 자기장을 가질 것입니다. 첫 번째 근사치의 지구는 자기 쌍극자입니다. 막대는 그 끝이 반대 자극을 가지고 있습니다. 쌍극자의 자기축과 지표면의 교차점을 지자기 극. 지자기 극은 지리적 극과 일치하지 않으며 연간 7-8km의 속도로 천천히 움직입니다. 정상에서 실제 자기장의 편차(이론적으로 계산됨)를 자기 이상이라고 합니다. 그것들은 표면에 자성 암석의 근접 발생과 관련하여 전 지구적(동시베리아 타원형), 지역적(KMA) 및 국지적일 수 있습니다.
자기장은 자기 편각, 자기 기울기 및 강도의 세 가지 양으로 특징 지어집니다. 자기 편각- 지리적 자오선과 자침 방향 사이의 각도. 적위는 나침반 바늘의 북쪽 끝이 지리적 좌표의 동쪽으로 벗어나면 동쪽(+)이고 바늘이 서쪽으로 벗어나면 서쪽(-)입니다. 자기 기울기- 수평면과 수평축에 매달린 자침의 방향 사이의 각도. 화살표의 북쪽 끝이 아래쪽을 가리키면 기울기가 양수이고 북쪽 끝이 위쪽을 가리킬 때 기울기가 음수입니다. 자기 기울기는 0에서 90°까지 다양합니다. 자기장의 강도가 특징 긴장.자기장 강도는 적도 20-28A/m, 극-48-56A/m에서 작습니다.
자기권은 눈물방울 모양을 가지고 있습니다. 태양을 향한 쪽에서 반경은 지구의 10 반경과 같고 "태양풍"의 영향을 받는 밤 쪽에서는 반경 100으로 증가합니다. 이 모양은 태양풍의 영향으로 지구 자기권에 부딪혀 주위를 흐릅니다. 자기권에 도달한 하전 입자는 자기장 선을 따라 움직이기 시작하여 방사선 벨트.내부 방사선 벨트는 양성자로 구성되며 적도 위 3500km 고도에서 최대 농도를 갖습니다. 외부 벨트는 전자에 의해 형성되며 최대 10 반경까지 확장됩니다. 자극에서 복사 벨트의 높이가 감소하고 여기에서 하전 입자가 대기를 침범하여 대기 가스를 이온화하고 오로라를 일으키는 영역이 발생합니다.
자기권의 지리적 중요성은 매우 큽니다. 자기권은 미립자 태양 및 우주 복사로부터 지구를 보호합니다. 광물 검색은 자기 이상과 관련이 있습니다. 자기력선은 관광객과 선박이 우주를 항해하는 데 도움이 됩니다.
19세기에 영국의 과학자 슈스터(Schuster)는 지구의 자기가 무엇으로 구성되어 있는지 이해하고 설명하기를 원했습니다. 그는 그것이 축을 중심으로 한 회전으로 인해 발생했다고 가정했습니다. 러시아에서는 물리학자 P. Lebedev가 이 문제에 큰 관심을 기울였습니다. 그의 이론에 따르면 원심력의 영향으로 원자의 전자가 우리 행성으로 이동합니다. 이 때문에 표면은 필연적으로 음전하를 띠고 있어야 하며, 이는 결국 자기 자체의 출현으로 이어진다.
그러나 이 이론은 잘못된 것으로 판명되었습니다. 엄청난 속도로 바퀴를 회전시키는 실험을 한 결과, 그 안에서 자기장이 발견되지 않았습니다. 연구원 Gelbert는 우리 행성이 완전히 자성을 가진 돌로 이루어져 있다고 주장했습니다. 태양으로 인해 지구가 자화되었다는 견해도 있었다. 그러나 이러한 모든 이론은 관련 연구가 수행된 후 실행 가능성이 전혀 없음을 보여주었습니다.
지구 자기장 이론
많은 연구자들은 행성에 자기를 일으키는 액체 핵이 있다고 가정했으며 이러한 관점은 여전히 과학에 존재합니다. 20세기 중반의 연구원 블랙켓은 행성의 자기장이 아직 과학에 알려지지 않은 어떤 법칙에 의해 발생한다고 제안했습니다.
그는 자기 본성의 많은 점을 명확히 하는 데 도움이 되는 이론을 개발했습니다. 그런 다음 과학자들은 우리 행성, 태양 및 코드 지정 E78의 별이 어떤 회전 속도와 자기장을 가지고 있는지 정확히 확립했습니다.
물리학에서 알 수 있듯이 지구와 태양의 자기장은 각운동량과 같은 방식으로 관련되어 있습니다. 과학자들은 천체의 회전과 천체의 자력 사이에 어느 정도 관련이 있다고 제안했습니다. 그런 다음 연구자들은 몸체의 회전이 자기의 출현으로 이어진다는 의견을 가졌습니다.
당시 과학자들의 실험에도 불구하고 이 질문에 정확히 답할 수 없었고, 자기의 본질을 설명하려는 많은 과학적 실험은 더 많은 질문을 추가했을 뿐입니다. 궁극적으로 물리학과 천문학이 발달한 후에야 연구자들은 이 신비한 현상의 본질을 더 잘 이해하기 시작했습니다. 그러나 여전히 질문이 남아 있었습니다.
문제가 발생합니다. 우리 행성의 회전이 자기장이 섭동된다는 사실을 초래합니까, 아니면 자기가 행성이 회전한다는 사실을 초래합니까? 아마도 우리 행성은 항상 축을 중심으로 회전합니다. 왜냐하면 그것은 고도로 하전된 입자의 흐름에 있는 거대한 자석이기 때문입니다.
자기와 행성의 핵심
물리학 분야의 새로운 지식 덕분에 행성의 핵과 자기 사이의 명백한 연관성을 증명할 수 있었습니다. 과학자들의 연구에 따르면 예를 들어 우리 위성인 달에는 자체 자기장이 없으며 우주선 측정 덕분에 자기장이 없다는 것을 확실히 확인할 수 있었습니다. 과학자들은 북극과 남극의 행성의 흐름을 연구하는 동안 흥미로운 데이터를 발견했습니다. 보통 위도에서 강도보다 몇 배나 높은 전류의 매우 높은 활동이 있음이 발견되었습니다. 이것은 전자가 극지방에 위치한 자극 영역을 통해 대량으로 행성에 진입한다는 것을 암시합니다.
태양의 활동이 급격히 증가하면 우리 행성의 전류가 증가합니다. 현재 과학자들은 행성의 전류가 지구의 핵 질량의 흐름과 우주 공간에서 전자의 지속적인 유입으로 인해 발생한다고 믿습니다. 새로운 연구는 확실히 지구 자기의 본질을 명확히 하기 위해 계속될 것이며 우리는 여전히 이 현상에 대해 많은 흥미로운 사실을 배울 것입니다.
