Magnet at magnetic properties ng matter. Lecture: Earth magnetism at ang kahulugan nito Earth magnetism at ang mga katangian nito

Materyal mula sa Uncyclopedia

Ang Earth ay may mga pag-aari na ginagawang posible na isaalang-alang ang ating planeta bilang isang magnet na may dalawang pole (hilaga at timog). Mayroong magnetic field sa paligid ng mundo. Ang pangunahing bahagi nito ay nilikha ng mga mapagkukunan na matatagpuan sa loob ng Earth. Ang south magnetic pole ay matatagpuan sa hilagang hemisphere sa Boothia Peninsula, sa pinakadulo hilaga ng Canada, at sa hilaga - sa southern hemisphere sa Antarctica, sa meridian ng tungkol. Tasmania.

Ang magnetic field ay malinaw na ipinakita sa epekto sa magnetic needle ng compass. Mula sa isang magnetic pole patungo sa isa pa ay may mga linya ng puwersa na umiikot sa mundo. Ang mga eroplano kung saan nakahiga ang mga magnetic lines ay bumubuo ng magnetic meridian.

Ang direksyon ng compass needle patungo sa magnetic pole (magnetic meridian) ng ibabaw ng mundo ay hindi tumutugma sa direksyon ng geographic meridian. Ang isang anggulo ay nabuo sa pagitan nila, na tinatawag na magnetic declination. Ang bawat lugar sa ibabaw ng mundo ay may sariling anggulo ng deklinasyon. Kapag ang magnetic needle ay lumihis sa silangan, ang declination ay itinuturing na silangan (positibo), na may isang paglihis sa kanluran-kanluran (negatibo). Ang pag-alam sa declination ng magnetic needle sa isang naibigay na lugar, madaling matukoy ng isa ang direksyon ng totoong (heograpikal) meridian. At kung ang latitude ay kilala rin, ang mga heograpikal na coordinate, o ang lokasyon ng punto, ay tinutukoy. Dahil ang mga magnetic pole ay nasa loob ng Earth, ang magnetic needle ay hindi pahalang, ngunit nakakiling patungo sa abot-tanaw. Ang anggulo ng pagkahilig na ito, iyon ay, ang anggulo sa pagitan ng direksyon ng mga linya ng magnetic field at ng pahalang na eroplano, ay tinatawag na magnetic inclination. Habang papalapit ka sa mga magnetic pole, tumataas ang anggulo ng pagkahilig. Sa magnetic pole, ang magnetic needle ay nagpapalagay ng vertical na posisyon at ang magnetic inclination ay umabot sa 90° sa mga pole. Malapit sa magnetic equator ito ay katumbas ng zero.

Sa ilang mga rehiyon ng Earth, ang mga halaga na nagpapakilala sa magnetic field ay naiiba nang husto mula sa mga average na halaga. Ang mga lugar na ito, kung saan ang compass needle ay nagpapakita ng maanomalyang declination, ay tinatawag na magnetic anomalies. Karamihan sa mga ito ay dahil sa paglitaw ng mga bato na naglalaman ng mga iron ores. Ang isang bilang ng mga magnetic anomalya ay kilala sa teritoryo ng USSR: Kursk, Krivoy Rog, atbp.

Minsan maaari mong obserbahan ang mga maling pagbabagu-bago ng magnetic needle. Ang ganitong mabilis na mga paglihis mula sa normal na posisyon nito ay sanhi ng mga magnetic storm na nauugnay sa pagpasok ng mga particle na may kuryente na ibinubuga ng Araw sa atmospera ng Earth sa napakabilis na bilis. Ito amplification ng magnetic field at kumikilos sa arrow. Ang resulta ng magnetic storms ay auroras (tingnan ang Atmospheric optical at electrical phenomena). Ang magnetic field ng Earth ay umaabot hanggang 60,000 km sa ibabaw ng ibabaw ng mundo; Ang espasyong puno ng magnetic field ay tinatawag na magnetosphere ng Earth. Kinukuha ng globo na ito ang mga particle na may kuryente na lumilipad mula sa Araw, na bumubuo sa mga radiation belt ng Earth.

TERRESTRIAL MAGNETISM (geomagnetism), ang magnetic field ng Earth at malapit sa Earth outer space; isang sangay ng geophysics na nag-aaral ng magnetic field ng Earth at mga kaugnay na phenomena (rock magnetism, telluric currents, aurora, currents sa ionosphere at magnetosphere ng Earth).

Kasaysayan ng pag-aaral ng magnetic field ng Earth. Ang pagkakaroon ng magnetism ay kilala mula pa noong sinaunang panahon. Ito ay pinaniniwalaan na ang unang compass ay lumitaw sa China (ang petsa ng hitsura ay debatable). Sa pagtatapos ng ika-15 siglo, sa panahon ng paglalayag ni H. Columbus, natagpuan na ang magnetic declination ay naiiba para sa iba't ibang mga punto sa ibabaw ng Earth. Ang pagtuklas na ito ay minarkahan ang simula ng pag-unlad ng agham ng terrestrial magnetism. Noong 1581, iminungkahi ng English explorer na si R. Norman na ang compass needle ay pinaikot sa isang tiyak na paraan ng mga puwersa na ang pinagmulan ay nasa ilalim ng ibabaw ng Earth. Ang susunod na makabuluhang hakbang ay ang paglitaw noong 1600 ng aklat ni W. Gilbert na "On the Magnet, Magnetic Bodies, and the Great Magnet - the Earth", kung saan binigyan ng ideya ang mga sanhi ng terrestrial magnetism. Noong 1785, nagsimula ang pag-unlad sa isang paraan para sa pagsukat ng lakas ng isang magnetic field, batay sa paraan ng metalikang kuwintas na iminungkahi ni S. Coulomb. Noong 1839, theoretically pinatunayan ni K. Gauss ang isang paraan para sa pagsukat ng pahalang na bahagi ng magnetic field vector ng planeta. Sa simula ng ika-20 siglo, natukoy ang kaugnayan sa pagitan ng magnetic field ng Earth at ang istraktura nito.

Bilang resulta ng mga obserbasyon, natagpuan na ang magnetization ng globo ay higit pa o hindi gaanong pare-pareho, at ang magnetic axis ng Earth ay malapit sa axis ng pag-ikot nito. Sa kabila ng medyo malaking dami ng pang-eksperimentong data at maraming teoretikal na pag-aaral, ang tanong ng pinagmulan ng terrestrial magnetism ay hindi pa nalutas sa wakas. Sa simula ng ika-21 siglo, ang mga naobserbahang katangian ng magnetic field ng Earth ay nagsimulang maiugnay sa pisikal na mekanismo ng hydromagnetic dynamo (tingnan ang Magnetic hydrodynamics), ayon sa kung saan ang unang magnetic field na tumagos sa core ng Earth mula sa interplanetary space. maaaring lumakas at humina bilang resulta ng paggalaw ng bagay sa likidong core ng planeta. Upang palakasin ang larangan, sapat na magkaroon ng isang tiyak na kawalaan ng simetrya ng naturang paggalaw. Ang proseso ng amplification ay nagpapatuloy hanggang sa ang paglaki ng mga pagkalugi para sa pag-init ng daluyan, na nangyayari dahil sa pagtaas ng lakas ng mga alon, ay nagbabalanse sa pag-agos ng enerhiya na nagmumula sa hydrodynamic na paggalaw nito. Ang isang katulad na epekto ay sinusunod kapag bumubuo ng isang electric current at isang magnetic field sa isang self-excited dynamo.

Ang intensity ng magnetic field ng Earth. Ang isang katangian ng anumang magnetic field ay ang vector ng lakas nito H - isang halaga na hindi nakasalalay sa daluyan at ayon sa numero ay katumbas ng magnetic induction sa vacuum. Ang sariling magnetic field ng Earth (geomagnetic field) ay ang kabuuan ng mga field na nilikha ng iba't ibang pinagmumulan. Karaniwang tinatanggap na ang magnetic field H T sa ibabaw ng planeta ay binubuo ng: ang field na nilikha ng pare-parehong magnetization ng globo (dipole field, H 0); ang larangan na nauugnay sa heterogeneity ng malalalim na layer ng globo (ang larangan ng mga anomalya sa mundo, H a); field dahil sa magnetization ng mga itaas na bahagi ng crust ng lupa (H to); patlang na sanhi ng panlabas na mga sanhi (H B); ang field of variations (δH), na nauugnay din sa mga source na matatagpuan sa labas ng globo: H T = H o + H c + H a + H c + δH. Ang kabuuan ng mga patlang H 0 + H k ay bumubuo sa pangunahing magnetic field ng Earth. Ang kontribusyon nito sa larangang naobserbahan sa ibabaw ng planeta ay higit sa 95%. Ang maanomalyang field na H a ​​(ang kontribusyon ng H a hanggang H t ay humigit-kumulang 4%) ay nahahati sa isang larangan ng rehiyonal na katangian (regional anomalya) na kumakalat sa malalaking lugar, at isang larangan ng lokal na karakter (lokal na anomalya) . Ang kabuuan ng mga field H 0 + H k + H at madalas na tinatawag na normal na field (H n). Dahil ang H ay maliit kumpara sa H o at H k (mga 1% ng H t), ang normal na field ay halos kasabay ng pangunahing magnetic field. Ang aktuwal na naobserbahang field (minus ang field ng mga variation δH) ay ang kabuuan ng normal at maanomalyang magnetic field: Ht = Hn + Ha. Ang gawain ng paghahati sa patlang sa ibabaw ng Earth sa dalawang bahaging ito ay hindi tiyak, dahil ang paghahati ay maaaring gawin sa walang katapusang bilang ng mga paraan. Para sa hindi malabo na solusyon sa problemang ito, kinakailangan ang impormasyon tungkol sa mga pinagmumulan ng bawat isa sa mga bahagi ng magnetic field ng Earth. Sa simula ng ika-21 siglo, itinatag na ang mga pinagmumulan ng anomalyang magnetic field ay mga magnetized na bato na nakahiga sa kalaliman na maliit kumpara sa radius ng Earth. Ang pinagmulan ng pangunahing magnetic field ay matatagpuan sa lalim ng higit sa kalahati ng radius ng Earth. Ginagawang posible ng maraming pang-eksperimentong data na makabuo ng isang mathematical na modelo ng magnetic field ng Earth batay sa isang pormal na pag-aaral ng istraktura nito.

Mga elemento ng terrestrial magnetism. Upang i-decompose ang vector H t sa mga bahagi, karaniwang ginagamit ang isang rectangular coordinate system na may pinanggalingan sa measurement point ng field O (figure). Sa sistemang ito, ang Ox axis ay naka-orient sa direksyon ng geographic meridian sa hilaga, ang Oy axis ay naka-orient sa direksyon ng parallel sa silangan, ang Oz axis ay nakadirekta mula sa itaas hanggang sa ibaba patungo sa gitna ng globo . Ang projection ng H T sa Ox axis ay tinatawag na hilagang bahagi ng field, ang projection sa Oy axis ay tinatawag na eastern component, ang projection sa Oz axis ay tinatawag na vertical component; ang mga ito ay tinutukoy ayon sa pagkakabanggit ng X, Y, Z. Ang projection ng H t papunta sa xy plane ay tinutukoy bilang H at tinatawag na pahalang na bahagi ng field. Ang patayong eroplano na dumadaan sa vector H t at ang Oz axis ay tinatawag na eroplano ng magnetic meridian, at ang anggulo sa pagitan ng geographic at magnetic meridian ay tinatawag na magnetic declination, na tinutukoy ng D. Kung ang vector H ay nalihis mula sa direksyon. ng Ox axis sa silangan, ang declination ay magiging positibo (eastern declination) , at kung sa kanluran - negatibo (western declination). Ang anggulo sa pagitan ng mga vectors H at H t sa eroplano ng magnetic meridian ay tinatawag na magnetic inclination at tinutukoy ng I. Ang inclination I ay positibo kapag ang vector H t ay nakadirekta pababa mula sa ibabaw ng lupa, na nagaganap sa Northern Hemisphere ng Earth, at negatibo kapag ang H t ay nakadirekta paitaas ibig sabihin, sa southern hemisphere. Ang declination, inclination, horizontal, vertical, northern, eastern na mga bahagi ay tinatawag na mga elemento ng terrestrial magnetism, na maaaring ituring bilang mga coordinate ng dulo ng vector H t sa iba't ibang mga coordinate system (parihaba, cylindrical at spherical).

Wala sa mga elemento ng terrestrial magnetism ang nananatiling pare-pareho sa oras: ang kanilang magnitude ay nag-iiba bawat oras at bawat taon. Ang ganitong mga pagbabago ay tinatawag na mga pagkakaiba-iba ng mga elemento ng terrestrial magnetism (tingnan ang Magnetic Variations). Ang mga pagbabagong nagaganap sa loob ng maikling panahon (mga isang araw) ay pana-panahon; ang kanilang mga panahon, amplitude at mga yugto ay lubhang iba-iba. Ang mga pagbabago sa average na taunang halaga ng mga elemento ay monotonous; ang kanilang periodicity ay ipinahayag lamang sa isang napakahabang tagal ng mga obserbasyon (sa pagkakasunud-sunod ng maraming sampu at daan-daang taon). Ang mabagal na pagkakaiba-iba ng magnetic induction ay tinatawag na sekular; ang kanilang halaga ay mga 10 -8 T/taon. Ang mga sekular na pagkakaiba-iba ng mga elemento ay nauugnay sa mga pinagmumulan ng field, na nasa loob ng globo, at sanhi ng parehong mga dahilan tulad ng mismong magnetic field ng Earth. Ang mabilis na mga pagkakaiba-iba ng isang pana-panahong kalikasan ay dahil sa mga electric current sa malapit sa Earth medium (tingnan ang Ionosphere, Magnetosphere) at nag-iiba nang malaki sa amplitude.

Mga modernong pag-aaral ng magnetic field ng Earth. Sa simula ng ika-21 siglo, nakaugalian na iisa ang mga sumusunod na dahilan na nagdudulot ng terrestrial magnetism. Ang pinagmulan ng pangunahing magnetic field at ang sekular na mga pagkakaiba-iba nito ay matatagpuan sa core ng planeta. Ang maanomalyang field ay dahil sa kumbinasyon ng mga source sa isang manipis na itaas na layer na tinatawag na magnetically active shell ng Earth. Ang panlabas na field ay nauugnay sa mga mapagkukunan sa malapit sa Earth space. Ang larangan ng panlabas na pinagmulan ay tinatawag na alternating electromagnetic field ng Earth, dahil ito ay hindi lamang magnetic, kundi pati na rin electric. Ang pangunahing at maanomalyang mga patlang ay madalas na pinagsama ng karaniwang kondisyon na terminong "permanenteng geomagnetic field".

Ang pangunahing paraan para sa pag-aaral ng geomagnetic field ay direktang pagmamasid sa spatial distribution ng magnetic field at mga pagkakaiba-iba nito sa ibabaw ng Earth at sa malapit sa Earth space. Ang mga obserbasyon ay binabawasan sa mga sukat ng mga elemento ng terrestrial magnetism sa iba't ibang mga punto sa kalawakan at tinatawag na magnetic survey. Depende sa lokasyon ng paggawa ng pelikula, nahahati sila sa lupa, dagat (hydromagnetic), hangin (aeromagnetic) at satellite. Depende sa laki ng teritoryong sakop ng mga survey, ang global, regional at local na mga survey ay nakikilala. Ayon sa mga sinusukat na elemento, ang mga survey ay nahahati sa modular (T-survey, kung saan sinusukat ang modulus ng field vector) at component (isa o ilang bahagi lamang ng vector na ito ang sinusukat).

Ang magnetic field ng Earth ay naiimpluwensyahan ng daloy ng solar plasma - ang solar wind. Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng solar wind sa magnetic field ng Earth, nabuo ang panlabas na hangganan ng malapit-Earth magnetic field (ang magnetopause), na naglilimita sa magnetosphere ng Earth. Ang hugis ng magnetosphere ay patuloy na nagbabago sa ilalim ng impluwensya ng solar wind, ang bahagi ng enerhiya na kung saan ay tumagos dito at inililipat sa kasalukuyang mga sistema na umiiral sa malapit sa Earth space. Ang mga pagbabago sa magnetic field ng Earth sa paglipas ng panahon, na dulot ng pagkilos ng mga kasalukuyang sistemang ito, ay tinatawag na geomagnetic variations at nagkakaiba pareho sa kanilang tagal at lokalisasyon. Mayroong maraming iba't ibang uri ng temporal na pagkakaiba-iba, bawat isa ay may sariling morpolohiya. Sa ilalim ng pagkilos ng solar wind, ang magnetic field ng Earth ay nasira at nakakakuha ng isang "buntot" sa direksyon mula sa Araw, na umaabot ng daan-daang libong kilometro, na lumalampas sa orbit ng Buwan.

Ang dipole magnetic moment ng Earth ay humigit-kumulang 8·10 22 A·m 2 at patuloy na bumababa. Ang average na induction ng geomagnetic field sa ibabaw ng planeta ay humigit-kumulang 5·10 -5 T. Ang pangunahing magnetic field ng Earth (sa layo na mas mababa sa tatlong radii ng Earth mula sa gitna nito) ay malapit sa hugis sa field ng isang katumbas na magnetic dipole, ang gitna nito ay inilipat kaugnay sa gitna ng Earth sa pamamagitan ng humigit-kumulang 500 km sa direksyon ng isang punto na may mga coordinate na 18 ° hilagang latitude at 147.8 ° silangan longitude. Ang axis ng dipole na ito ay nakahilig sa rotation axis ng Earth nang 11.5°. Sa parehong anggulo, ang geomagnetic pole ay pinaghihiwalay mula sa kaukulang geographic pole. Kasabay nito, ang south geomagnetic pole ay matatagpuan sa Northern Hemisphere.

Ang mga malalaking obserbasyon ng mga pagbabago sa mga elemento ng terrestrial magnetism ay isinasagawa sa mga magnetic observatories na bumubuo ng isang pandaigdigang network. Ang mga pagkakaiba-iba ng geomagnetic field ay naitala ng mga espesyal na instrumento, ang data ng pagsukat ay pinoproseso at ipinadala sa mga sentro ng pangongolekta ng data sa mundo. Para sa isang visual na representasyon ng larawan ng spatial na pamamahagi ng mga elemento ng terrestrial magnetism, ang mga contour na mapa ay itinayo, iyon ay, mga kurba sa pagkonekta ng mga punto sa mapa na may parehong mga halaga ng isa o ibang elemento ng terrestrial magnetism (tingnan ang mga mapa) . Ang mga kurba na nag-uugnay sa mga punto ng magkatulad na magnetic declinations ay tinatawag na mga isogon, ang mga kurba ng magkaparehong magnetic inclinations ay tinatawag na isoclines, ang magkaparehong pahalang o patayo, hilaga o silangang bahagi ng Ht vector ay tinatawag na isodynamics ng mga kaukulang bahagi. Ang mga linya ng pantay na pagbabago sa field ay karaniwang tinatawag na isopores; mga linya ng pantay na halaga ng field (sa mga mapa ng anomalyang field) - mga isoanomalies.

Ang mga resulta ng mga pag-aaral ng terrestrial magnetism ay ginagamit upang pag-aralan ang Earth at malapit sa Earth space. Ang mga sukat ng intensity at direksyon ng magnetization ng mga bato ay ginagawang posible upang hatulan ang pagbabago sa geomagnetic field sa paglipas ng panahon, na nagsisilbing pangunahing impormasyon para sa pagtukoy ng kanilang edad at pagbuo ng teorya ng lithospheric plate. Ang data sa mga geomagnetic variation ay ginagamit sa magnetic exploration para sa mga mineral. Sa malapit-Earth space, sa layo na isang libo o higit pang kilometro mula sa ibabaw ng Earth, ang magnetic field nito ay nagpapalihis sa mga cosmic ray, na nagpoprotekta sa lahat ng buhay sa planeta mula sa matitigas na radiation.

Lit.: Yanovsky B. M. Terrestrial magnetism. L., 1978; Kalinin Yu. D. Sekular na mga pagkakaiba-iba ng geomagnetic. Novosib., 1984; Kolesova VI Analytical na pamamaraan ng magnetic cartography. M., 1985; Parkinson W. Panimula sa geomagnetism. M., 1986.

Sa pagpapatuloy ng nakaraang paksa ng stellar magnetism, nais kong sabihin ang tungkol sa planetaryo. Ang isang espesyal na sangay ng geophysics na nag-aaral sa pinagmulan at kalikasan ng magnetic field ng Earth ay tinatawag na geomagnetism. Ipinaliwanag niya ang pinagmulan ng magnetic field ng mga planeta sa ganitong paraan:
"ang paunang magnetic field ay pinalakas bilang resulta ng mga paggalaw (karaniwang convective o turbulent) ng electrically conductive matter sa likidong core ng planeta o sa plasma ng bituin".
Ito ang tinatawag na " magnetic dynamo". Gaya ng nakikita mo mula sa kahulugan, muli nating pinag-uusapan ang ilang uri ng mystical initial magnetic field, na siyang causative agent ng electromagnetism. Ngunit wala kahit saan ang salita tungkol sa kung saan nagmula ang paunang field na ito. At ang paliwanag na ito ay isinasaalang-alang. ang pinaka tama.

Kakaiba, dahil ang artikulo tungkol sa magnetic dynamo ay direktang nagsasabi: " sa totoong mga kondisyon, ang isang magnetic dynamo ay hindi nakuha". Upang malikha ito, kailangan ang napakakomplikadong mga kondisyon at pag-install. Kung gayon, saan magmumula ang gayong pag-install sa loob ng Araw at mga planeta? Bukod dito, halos lahat ng mga planeta ay nagtataglay ng magnetism sa isang antas o iba pa, na nangangahulugang walang supernatural sa pinagmulan nito. at ang mga kondisyon para sa paglitaw nito ay dapat na medyo simple.

Pagkatapos ay tingnan natin ang mga indibidwal na planeta:
"Sa pagbaba ng dipole magnetic moment, ang Jupiter at Saturn ay nasa unang lugar, na sinusundan ng Earth, Mercury at Mars, at kaugnay ng magnetic moment ng Earth, ang halaga ng kanilang mga sandali ay 20,000, 500, 1, 3/5000, 3/10000".

Ang unang bagay na nakakakuha ng mata ay ang kawalan ng Venus sa listahan. Ang Venus at Earth ay may magkatulad na laki, average density, at kahit na panloob na istraktura, gayunpaman, ang Earth ay may medyo malakas na magnetic field, habang ang Venus ay wala. Ang mga modernong pagpapalagay tungkol sa mahinang magnetic field ng Venus ay na walang convective currents sa siguro bakal na core ng Venus. Pero bakit? Kung ang istraktura ay kapareho ng sa Earth, at ang temperatura ay mas mataas, kung gayon ang core ay dapat ding likido at may parehong mga daloy.
Dagdag pa, lumalabas na ang magnetic field ng Mercury ay 2 beses na mas malaki kaysa sa Mars, bagaman ito ay mas maliit at sa parehong oras ito ay halos 2000 beses na mas mahina kaysa sa Earth. Lumalabas na hindi mahalaga ang temperatura o laki ng planeta. Baka may pagkakaiba sa mga core?
Ang Earth, Mars, Venus at Mercury ay mabatong planeta na may metal na core. Ito ay pinaniniwalaan na ang core ng Mars ay maaaring lumamig at tumigas. Walang volcanism dito, walang convection at samakatuwid ang magnetic field ay humina. Gayunpaman, sa ilang kadahilanan ay hindi ito na-demagnetize sa lahat ng oras na ito. Sa Venus, ang kabaligtaran ay totoo. Dito mayroon kang parehong temperatura at bulkan, ngunit walang field.
Ang mga magnetic field ng Uranus at Neptune, hindi katulad ng lahat ng iba pang mga planeta ng solar system, ay hindi dipole, ngunit quadrupole, i.e. mayroon silang 2 north at 2 south pole. Hindi ito umaangkop sa anumang teorya ng kombeksyon.
Kasabay nito, pinaniniwalaan na ang mga planeta ng mga higanteng gas ay walang metal na core. Kaya saan nagmula ang magnetic field? At ang mga proporsyon muli ay hindi nagbibigay ng anumang sagot. Ang Jupiter at Saturn ay halos magkapareho ang laki at komposisyon, ngunit ang kanilang mga magnetic field ay naiiba ng 40 beses!
Ang distansya sa Araw at ang posibleng impluwensya nito ay kailangan ding ibukod. Ano ang nananatili? At wala na masyadong natitira. Mayroon kaming direktang pahiwatig - ang koneksyon sa pagitan ng paliwanag ng stellar at planetary magnetism. kanilang karaniwang kalikasan. At kahit na ang kalikasang ito ay hindi pa malinaw at walang eksaktong siyentipikong paliwanag, ang pangkalahatan ng mga proseso ay hindi malabo.
Tila, kailangan pa nating aminin ang kamalian ng teorya ng pinagmulan ng mga planeta mula sa alikabok. Ang ganitong pagkakapareho ng mga proseso ay maaaring kumpirmahin ang aking mga konklusyon na ang mga planeta ay mga emisyon ng mga bituin at may higit na pagkakapareho sa kanila, ibig sabihin, sa kanilang kalaliman ay nagdadala sila ng isang butil ng bituin na nagsilang sa kanila, na mismong bahagi ng White Hole . Ang gayong pagkakaiba sa lakas ng magnetic field ng mga katulad na planeta ay maaaring mangyari dahil sa kanilang pagkakaiba sa edad, na paulit-ulit kong isinulat tungkol sa. Ang iba't ibang mga planeta pagkatapos ng pagbuga ay nakatanggap ng iba't ibang dami ng hindi nasusunog na stellar matter, sa isang lugar na ito ay nagamit nang mas maaga at samakatuwid ang magnetic field ay humina, ngunit sa isang lugar ay hindi pa. Ang isang cooled metal core ay nawawala ang magnetization nito nang kasing bilis ng isang likidong core kung saan ang isang star particle ay tumigil sa pagsunog. Walang umiiral na magnetic dynamo - napakahirap maging natural na phenomenon at mabilis na nawawala ang magnetism nang walang recharge.

Pakiramdam ko ay malapit nang haharapin ng agham ang isang malaking rebolusyon sa pag-unawa sa mga proseso ng ebolusyon ng mga planeta at bituin. Ay mabubuhay.

Mayroong iba't ibang mga field sa paligid ng Earth, ang pinaka makabuluhang impluwensya sa GO ay gravitational at magnetic.

Gravity field sa Earth, ito ay ang gravity field. Ang gravity ay ang resultang puwersa sa pagitan ng puwersa ng grabidad at ng puwersang sentripugal na nabuo ng pag-ikot ng Earth. Ang sentripugal na puwersa ay umabot sa pinakamataas nito sa ekwador, ngunit kahit dito ito ay maliit at katumbas ng 1/288 ng puwersa ng grabidad. Ang puwersa ng grabidad sa lupa ay higit na nakasalalay sa puwersa ng pagkahumaling, na naiimpluwensyahan ng pamamahagi ng mga masa sa loob ng lupa at sa ibabaw. Ang puwersa ng grabidad ay kumikilos saanman sa lupa at nakadirekta sa isang linya ng tubo patungo sa ibabaw ng geoid. Ang intensity ng gravitational field ay pantay na bumababa mula sa mga pole hanggang sa ekwador (ang sentripugal na puwersa ay mas malaki sa ekwador), mula sa ibabaw pataas (sa taas na 36,000 km ito ay zero) at mula sa ibabaw pababa (sa gitna ng ang Earth ang gravity ay zero).

normal na larangan ng gravitational Ang Earth ay tinatawag na tulad na ang Earth ay magkakaroon kung ito ay may hugis ng isang ellipsoid na may pare-parehong pamamahagi ng mga masa. Ang intensity ng totoong field sa isang partikular na punto ay naiiba mula sa normal, at isang anomalya ng gravitational field ang lumitaw. Ang mga anomalya ay maaaring maging positibo at negatibo: ang mga hanay ng bundok ay lumilikha ng karagdagang masa at dapat magdulot ng mga positibong anomalya, mga pagkalumbay sa karagatan, sa kabaligtaran, mga negatibo. Ngunit sa katunayan, ang crust ng lupa ay nasa isostatic equilibrium.

isostasy(mula sa Greek isostasios - katumbas ng timbang) - pagbabalanse ng solid, medyo magaan na crust ng lupa na may mas mabigat na upper mantle. Ang teorya ng ekwilibriyo ay iniharap noong 1855 ng Ingles na siyentipiko na si G.B. Mahangin. Dahil sa isostasy, ang labis na masa sa itaas ng teoretikal na antas ng ekwilibriyo ay tumutugma sa kakulangan ng mga ito sa ibaba. Ito ay ipinahayag sa katotohanan na sa isang tiyak na lalim (100-150 km) sa layer ng asthenosphere, ang sangkap ay dumadaloy sa mga lugar kung saan may kakulangan ng masa sa ibabaw. Sa ilalim lamang ng mga batang bundok, kung saan ang kabayaran ay hindi pa ganap na nagaganap, ay may mga mahinang positibong anomalya na naobserbahan. Gayunpaman, ang balanse ay patuloy na nababagabag: ang mga sediment ay idineposito sa mga karagatan, at sa ilalim ng kanilang timbang ay lumubog ang ilalim ng mga karagatan. Sa kabilang banda, ang mga bundok ay nawasak, ang kanilang taas ay bumababa, na nangangahulugan na ang kanilang masa ay bumababa din.

Ang gravitational field ng Earth para sa kalikasan nito ay napakahalaga:

1. Ang gravity ay lumilikha ng pigura ng Earth, ito ay isa sa mga nangungunang endogenous na pwersa. Salamat dito, bumagsak ang pag-ulan sa atmospera, dumadaloy ang mga ilog, nabuo ang mga horizon ng tubig sa lupa, at sinusunod ang mga proseso ng slope. Ang presyon ng mga masa ng bagay, na natanto sa proseso ng gravitational differentiation sa mas mababang mantle, kasama ang radioactive decay, ay bumubuo ng thermal energy - ang pinagmumulan ng panloob (endogenous) na mga proseso na muling itinayo ang lithosphere.

2. Ang gravity ng Earth ay pinalapot ang panloob na bagay ng lupa at, anuman ang komposisyon ng kemikal nito, ay bumubuo ng isang siksik na core.

3. Ang puwersa ng grabidad ay humahawak sa mga shell ng gas at tubig ng planeta. Tanging ang pinakamagagaan na molekula, hydrogen at helium, ang umaalis sa atmospera ng planeta.

4. Tinutukoy ng puwersa ng grabidad ang tendency ng crust ng lupa sa isostatic equilibrium. Gravity account para sa pinakamataas na taas ng mga bundok; pinaniniwalaan na sa ating Daigdig ay walang mga bundok na mas mataas sa 9 km.

5. Asthenosphere - isang layer na pinalambot ng init na nagpapahintulot sa paggalaw ng lithosphere - ay isang function din ng gravity, dahil ang pagkatunaw ng bagay ay nangyayari sa isang kanais-nais na ratio ng dami ng init at ang halaga ng compression - presyon.

6. Tinutukoy ng spherical figure ng gravitational field ang dalawang pangunahing uri ng mga anyong lupa sa ibabaw ng lupa - conical at flat, na tumutugma sa dalawang unibersal na anyo ng symmetry - conical at bilateral.

7. Ang direksyon ng gravity pababa, patungo sa gitna ng Earth, ay tumutulong sa mga hayop na mapanatili ang isang tuwid na posisyon.

Ang thermal regime ng surface layer ng earth's crust (hanggang 30 m sa average) ay may temperatura na tinutukoy ng solar heat. ito heliometric layer nakakaranas ng pana-panahong pagbabagu-bago ng temperatura. Sa ibaba ay isang mas manipis na abot-tanaw ng pare-pareho ang temperatura (mga 20 m), na tumutugma sa average na taunang temperatura ng lugar ng pagmamasid. Sa ilalim ng pare-parehong layer, ang temperatura ay tumataas nang may lalim geothermal layer. Upang mabilang ang laki ng pagtaas na ito sa dalawang magkaugnay na konsepto. Ang pagbabago sa temperatura habang lumalalim ka sa lupa sa pamamagitan ng 100 metro ay tinatawag geothermal gradient(mga saklaw mula 0.1 hanggang 0.01 0 C/m at depende sa komposisyon ng mga bato, ang mga kondisyon ng kanilang paglitaw), at ang distansya sa kahabaan ng linya ng tubo, na kailangang palalimin upang makakuha ng pagtaas ng temperatura ng 1 0, ay tinatawag na yugto ng geothermal(mga saklaw mula 10 hanggang 100 m / 0 C).

Terrestrial magnetism- isang pag-aari ng Earth, na tumutukoy sa pagkakaroon ng isang magnetic field sa paligid nito, sanhi ng mga prosesong nagaganap sa hangganan ng core-mantle. Sa unang pagkakataon, nalaman ng sangkatauhan na ang Earth ay isang magnet salamat sa mga gawa ni W. Gilbert.

Magnetosphere- isang rehiyon ng malapit sa Earth space na puno ng mga charged particle na gumagalaw sa magnetic field ng Earth. Ito ay nahiwalay sa interplanetary space ng magnetopause. Ito ang panlabas na hangganan ng magnetosphere.

Ang pagbuo ng isang magnetic field ay batay sa panloob at panlabas na mga sanhi. Ang isang pare-parehong magnetic field ay nabuo dahil sa mga electric current na nagmumula sa panlabas na core ng planeta. Ang mga solar corpuscular stream ay bumubuo ng isang variable na magnetic field ng Earth. Ang isang visual na representasyon ng estado ng magnetic field ng Earth ay ibinibigay ng mga magnetic na mapa. Ang mga magnetic na mapa ay iginuhit para sa isang limang taon - ang magnetic epoch.

Ang Earth ay magkakaroon ng isang normal na magnetic field kung ito ay isang pare-parehong magnetized na bola. Ang lupa sa unang pagtatantya ay isang magnetic dipole - ito ay isang baras, ang mga dulo nito ay may kabaligtaran na magnetic pole. Ang mga lugar ng intersection ng magnetic axis ng dipole sa ibabaw ng lupa ay tinatawag geomagnetic pole. Ang geomagnetic pole ay hindi nag-tutugma sa mga geographic at mabagal na gumagalaw sa bilis na 7-8 km/taon. Ang mga paglihis ng totoong magnetic field mula sa normal (theoretically kalkulado) ay tinatawag na magnetic anomalya. Maaari silang maging pandaigdigan (East Siberian oval), rehiyonal (KMA) at lokal, na nauugnay sa malapit na paglitaw ng mga magnetic na bato sa ibabaw.

Ang magnetic field ay nailalarawan sa pamamagitan ng tatlong dami: magnetic declination, magnetic inclination at intensity. Magnetic declination- ang anggulo sa pagitan ng geographic meridian at direksyon ng magnetic needle. Ang declination ay silangan (+) kung ang hilagang dulo ng compass needle ay lumihis sa silangan ng geographic na isa, at kanluran (-) kapag ang karayom ​​ay lumihis sa kanluran. Magnetic inclination- ang anggulo sa pagitan ng pahalang na eroplano at ang direksyon ng magnetic needle na nasuspinde sa pahalang na axis. Ang pagkahilig ay positibo kapag ang hilagang dulo ng arrow ay nakaturo pababa, at negatibo kapag ang hilagang dulo ay nakaturo pataas. Ang magnetic inclination ay nag-iiba mula 0 hanggang 90 0 . Ang lakas ng magnetic field ay nailalarawan tensyon. Ang lakas ng magnetic field ay maliit sa ekwador 20-28 A/m, sa poste - 48-56 A/m.

Ang magnetosphere ay may hugis na patak ng luha. Sa gilid na nakaharap sa Araw, ang radius nito ay katumbas ng 10 radii ng Earth, sa gilid ng gabi sa ilalim ng impluwensya ng "solar wind" tumataas ito sa 100 radii. Ang hugis ay dahil sa impluwensya ng solar wind, na, bumping sa magnetosphere ng Earth, dumadaloy sa paligid nito. Ang mga naka-charge na particle, na umaabot sa magnetosphere, ay nagsisimulang gumalaw sa mga linya at anyo ng magnetic field mga sinturon ng radiation. Ang panloob na radiation belt ay binubuo ng mga proton at may pinakamataas na konsentrasyon sa taas na 3500 km sa itaas ng ekwador. Ang panlabas na sinturon ay nabuo ng mga electron at umaabot hanggang 10 radii. Sa mga magnetic pole, bumababa ang taas ng mga sinturon ng radiation, narito ang mga lugar kung saan ang mga sisingilin na particle ay sumalakay sa atmospera, nag-ionize ng mga atmospheric gas at nagiging sanhi ng auroras.

Ang heograpikal na kahalagahan ng magnetosphere ay napakahusay: pinoprotektahan nito ang Earth mula sa corpuscular solar at cosmic radiation. Ang paghahanap ng mga mineral ay nauugnay sa mga magnetic anomalya. Ang mga magnetikong linya ng puwersa ay tumutulong sa mga turista at barko na mag-navigate sa kalawakan.

Noong ikalabinsiyam na siglo, isang siyentipiko mula sa England na nagngangalang Schuster ang gustong maunawaan at ipaliwanag kung ano ang binubuo ng magnetism ng Earth. Ipinapalagay niya na ito ay sanhi ng pag-ikot nito sa paligid ng axis nito. Sa Russia, ang physicist na si P. Lebedev ay nagbigay ng malaking pansin sa isyung ito. Ayon sa kanyang teorya, dahil sa impluwensya ng mga puwersang sentripugal, ang mga electron sa mga atomo ay inililipat patungo sa ating planeta. Dahil dito, ang ibabaw ay dapat na may negatibong singil, at ito naman ay humahantong sa paglitaw ng magnetism tulad nito.

Gayunpaman, ang teoryang ito ay naging hindi tumpak. Matapos magsagawa ng mga eksperimento sa pag-ikot ng gulong sa napakalaking bilis, walang magnetismo ang natagpuan dito. Sinabi ng mananaliksik na si Gelbert na ang ating planeta ay ganap na gawa sa bato, na may magnetic na kalikasan. Mayroon ding mga pananaw na nagsasabing ang Earth ay naging magnetized dahil sa Araw. Gayunpaman, ang lahat ng mga teoryang ito ay nagpakita ng kanilang kumpletong kakulangan ng kakayahang mabuhay pagkatapos maisagawa ang mga nauugnay na pag-aaral.

Teorya ng magnetic field ng daigdig

Ipinapalagay ng marami sa mga mananaliksik na ang planeta ay may likidong core, na nagiging sanhi ng magnetism, at ang pananaw na ito ay naroroon pa rin sa agham. Ang mananaliksik na si Blackett sa kalagitnaan ng ikadalawampu siglo ay nagmungkahi na ang magnetic field ng mga planeta ay sanhi ng ilang uri ng batas na hindi pa alam ng agham.

Gumawa siya ng isang teorya na tumulong na linawin ang maraming mga punto sa likas na katangian ng magnetism. Noon ay nagawa ng mga siyentipiko kung anong uri ng bilis ng pag-ikot at kung anong mga magnetic field ang mayroon ang ating planeta, ang Araw, at gayundin ang bituin sa ilalim ng code na pagtatalaga ng E78.

Tulad ng nalalaman mula sa pisika, ang mga magnetic field ng Earth at ng Araw, halimbawa, ay nauugnay sa parehong paraan tulad ng kanilang angular momentum. Iminungkahi ng mga siyentipiko na mayroong ilang koneksyon sa pagitan ng pag-ikot ng mga celestial body at ng kanilang magnetism. Pagkatapos ang mga mananaliksik ay may opinyon na ang pag-ikot ng mga katawan ay humahantong sa paglitaw ng magnetism.

Sa kabila ng mga eksperimento ng mga siyentipiko noong panahong iyon, hindi nila masagot nang eksakto ang tanong na ito, at maraming mga eksperimentong pang-agham na sinusubukang ipaliwanag ang likas na katangian ng magnetismo ay nagdagdag lamang ng higit pang mga katanungan. Sa huli, pagkatapos lamang ng pag-unlad ng pisika at astronomiya, nagsimulang mas maunawaan ng mga mananaliksik ang likas na katangian ng misteryosong hindi pangkaraniwang bagay na ito. Gayunpaman, nananatili pa rin ang mga tanong.

Ang tanong ay lumitaw, ang pag-ikot ba ng ating planeta ay humahantong sa katotohanan na ang magnetic field ay nababagabag, o ang magnetism ba ay humantong sa katotohanan na ang planeta ay umiikot? Marahil ang ating planeta ay umiikot sa lahat ng oras sa paligid ng axis nito, dahil ito ay isang higanteng magnet sa isang stream ng mataas na sisingilin na mga particle.

Magnetism at ang core ng planeta

Salamat sa bagong kaalaman sa larangan ng pisika, posible na patunayan ang malinaw na koneksyon sa pagitan ng core ng planeta at magnetism. Ipinakita ng pananaliksik ng mga siyentipiko na, halimbawa, ang ating satellite, ang Buwan, ay walang sariling magnetic field, at salamat sa mga sukat ng spacecraft, posible na tumpak na maitatag na wala itong larangang ito. Ang mausisa na data ay natuklasan ng mga siyentipiko habang pinag-aaralan ang mga agos ng planeta sa Arctic at Antarctica. Napag-alaman na mayroong napakataas na aktibidad ng mga electric current, na maraming beses na mas mataas kaysa sa kanilang intensity sa mga ordinaryong latitude. Ito ay nagpapahiwatig na ang mga electron ay pumasok sa planeta sa maraming dami sa pamamagitan ng mga zone ng magnetic pole, na matatagpuan sa mga polar cap.

Kapag ang aktibidad ng Araw ay tumaas nang husto, pagkatapos ay mayroong pagtaas sa mga electric current ng ating planeta. Sa ngayon, naniniwala ang mga siyentipiko na ang mga electric current sa planeta ay sanhi ng daloy ng masa ng core ng Earth at ang patuloy na pag-agos ng mga electron mula sa kalawakan. Ang bagong pananaliksik ay tiyak na magpapatuloy upang linawin ang likas na katangian ng magnetismo ng Earth, at matututuhan pa rin natin ang maraming mga kagiliw-giliw na katotohanan tungkol sa hindi pangkaraniwang bagay na ito.