Magnetno polje Venere i Zemlje. Magnetno polje planeta Sunčevog sistema

Venera je po nekim karakteristikama veoma slična Zemlji. Međutim, ove dvije planete također imaju značajne razlike zbog posebnosti formiranja i evolucije svake od njih, a naučnici identifikuju sve više takvih karakteristika. Ovdje ćemo detaljnije pogledati jedan od karakteristične karakteristike- poseban karakter magnetsko polje Venera, ali prvo pogledajmo opšte karakteristike planete i neke hipoteze koje utiču na pitanja njene evolucije.

Venera u Sunčevom sistemu

Venera je druga planeta najbliža Suncu, susjeda Merkura i Zemlje. U odnosu na našu zvijezdu, kreće se po gotovo kružnoj orbiti (ekscentricitet orbite Venere manji je od Zemljine) na prosječnoj udaljenosti od 108,2 miliona km. Treba napomenuti da je ekscentricitet promjenjiva veličina, a u dalekoj prošlosti je mogao biti drugačiji zbog gravitacijskih interakcija planete sa drugim tijelima Sunčevog sistema.

Prirodnih nema. Postoje hipoteze prema kojima je planeta nekada imala veliki satelit, koji je naknadno uništen plimskim silama ili izgubljen.

Neki naučnici vjeruju da je Venera doživjela tangencijalni sudar sa Merkurom, uslijed čega je potonji bačen u nižu orbitu. Venera je promenila prirodu svoje rotacije. Poznato je da planeta rotira izuzetno sporo (kao i Merkur, inače) - sa periodom od oko 243 zemaljska dana. Osim toga, smjer njegove rotacije je suprotan od smjera drugih planeta. Možemo reći da se okreće, kao da je okrenut naopačke.

Glavne fizičke karakteristike Venere

Uz Mars, Zemlju i Merkur, Venera je relativno malo kamenito tijelo pretežno silikatnog sastava. Slična je Zemlji u smislu 94,9% Zemljine) i mase (81,5% Zemljine). Brzina bijega na površini planete je 10,36 km/s (na Zemlji oko 11,19 km/s).

Od svih zemaljskih planeta, Venera ima najgušću atmosferu. Pritisak na površini prelazi 90 atmosfera, prosječna temperatura je oko 470 °C.

Na pitanje ima li Venera magnetsko polje, postoji sljedeći odgovor: planeta praktično nema svoje polje, ali zbog interakcije Sunčevog vjetra s atmosferom, pojavljuje se "lažno" indukovano polje.

Malo o geologiji Venere

Ogromna većina površine planete formirana je od proizvoda bazaltnog vulkanizma i skup je polja lave, stratovulkana, štitastih vulkana i drugih vulkanskih struktura. Otkriveno je nekoliko udarnih kratera, a na osnovu njihovog broja zaključeno je da ne mogu biti stariji od pola milijarde godina. Znakovi tektonike ploča nisu vidljivi na planeti.

Na Zemlji, tektonika ploča, zajedno s procesima konvekcije plašta, služi kao glavni mehanizam za prijenos topline, ali za to je potrebna dovoljna količina vode. Pretpostavlja se da je na Veneri, zbog nedostatka vode, tektonika ploča ili prestala u ranoj fazi ili se uopšte nije odvijala. Zato se riješite viška unutrašnja toplota planeta bi mogla samo putem globalnog snabdijevanja pregrijane materije plašta na površinu, moguće uz potpuno uništenje kore.

Upravo se takav događaj mogao dogoditi prije otprilike 500 miliona godina. Moguće je da u istoriji Venere nije bila jedina.

Jezgro i magnetno polje Venere

Na Zemlji se globalno stvara zahvaljujući dinamo efektu koji stvara posebna struktura jezgra. Vanjski sloj jezgre je otopljen i karakterizira ga prisustvo konvektivnih struja, koje zajedno s brzom rotacijom Zemlje stvaraju prilično snažno magnetsko polje. Osim toga, konvekcija potiče aktivni prijenos topline iz unutrašnjeg čvrstog jezgra, koje sadrži mnoge teške elemente, uključujući radioaktivnih elemenata, - glavni izvor grijanja.

Očigledno, na susjedu naše planete cijeli ovaj mehanizam ne radi zbog nedostatka konvekcije u tečnom vanjskom jezgru - zbog čega Venera nema magnetno polje.

Zašto su Venera i Zemlja toliko različite?

Razlozi ozbiljnih strukturnih razlika između dvije planete sa sličnim fizičkim karakteristikama još nisu sasvim jasni. Prema jednom od nedavno napravljenih modela, unutrašnja struktura stenovitih planeta formira se sloj po sloj kako se masa povećava, a kruta slojevitost jezgra sprečava konvekciju. Na Zemlji je višeslojno jezgro vjerojatno uništeno u zoru svoje povijesti kao rezultat sudara s prilično velikim objektom - Theia. Osim toga, smatra se da je rezultat ovog sudara stvaranje Mjeseca. Utjecaj plimovanja velikog satelita na Zemljin omotač i jezgro također može igrati značajnu ulogu u konvektivnim procesima.

Druga hipoteza sugerira da je Venera u početku imala magnetno polje, ali ga je planeta izgubila zbog tektonske katastrofe ili niza katastrofa, o kojima smo gore govorili. Osim toga, mnogi istraživači krive odsustvo magnetnog polja presporu rotaciju Venere i nisku precesiju ose rotacije.

Karakteristike atmosfere Venere

Venera ima izuzetno gustu atmosferu koja se sastoji uglavnom od ugljen-dioksid sa malom primjesom dušika, sumpor-dioksida, argona i nekih drugih plinova. Takva atmosfera služi kao izvor nepovratnih efekat staklenika, ne dozvoljavajući da se površina planete uopšte ohladi. Možda je gore opisani „katastrofalni“ tektonski režim njene unutrašnjosti odgovoran i za stanje atmosfere „jutarnje zvijezde“.

Najveći dio plinske ljuske Venere nalazi se u donjem sloju - troposferi, koja se proteže do visina od oko 50 km. Iznad je tropopauza, a iznad nje mezosfera. Gornja granica oblaka, koja se sastoji od sumpor-dioksida i kapi sumporne kiseline, nalazi se na nadmorskoj visini od 60-70 km.

U gornjim slojevima atmosfere, plin je jako joniziran sunčevim ultraljubičastim zračenjem. Ovaj sloj razrijeđene plazme naziva se jonosfera. Na Veneri se nalazi na visinama od 120-250 km.

Indukovana magnetosfera

Interakcija nabijenih čestica solarnog vjetra i plazme gornje atmosfere određuje da li Venera ima magnetsko polje. Linije magnetskog polja koje nosi solarni vjetar savijaju se oko venerine jonosfere i formiraju strukturu koja se naziva indukovana magnetosfera.

Ova struktura ima sljedeće elemente:

• Pramčani udarni val koji se nalazi na visini od otprilike jedne trećine polumjera planete. Na vrhuncu solarna aktivnost Područje gdje se solarni vjetar susreće sa joniziranim slojem atmosfere znatno je bliže površini Venere.
• Magnetski sloj.
• Magnetopauza je stvarna granica magnetosfere, koja se nalazi na visini od oko 300 km.
• Rep magnetosfere, gde su istegnute linije magnetnog polja sunčevog vetra ispravljene. Dužina magnetosferskog repa Venere kreće se od jednog do nekoliko desetina radijusa planeta.

Rep karakterizira posebna aktivnost - procesi magnetnog ponovnog povezivanja koji dovode do ubrzanja nabijenih čestica. U polarnim područjima, kao rezultat ponovnog povezivanja, mogu se formirati magnetni užad slični onima na Zemlji. Na našoj planeti, ponovno povezivanje magnetnih linija sile leži u osnovi fenomena aurore.

To jest, Venera ima magnetno polje koje nije formirano interni procesi u utrobi planete, već uticajem Sunca na atmosferu. Ovo polje je veoma slabo - njegov intenzitet je u proseku hiljadu puta slabiji od intenziteta geomagnetno polje Zemlja, međutim, igra određenu ulogu u procesima koji se odvijaju u gornjim slojevima atmosfere.

Magnetosfera i stabilnost gasnog omotača planete

Magnetosfera štiti površinu planete od djelovanja energetskih nabijenih čestica sunčevog vjetra. Vjeruje se da je prisustvo dovoljno moćne magnetosfere omogućilo nastanak i razvoj života na Zemlji. Osim toga, magnetna barijera u određenoj mjeri sprječava da se atmosfera "odnese" solarnim vjetrom.

Ionizirajuće ultraljubičasto zračenje, koje nije blokirano magnetnim poljem, također prodire u atmosferu. S jedne strane, zbog toga nastaje ionosfera i formira se magnetni ekran. Ali ionizirani atomi mogu napustiti atmosferu, ući u magnetni rep i tamo ubrzati. Ova pojava se zove bježanje jona. Ako brzina koju su ostvarili joni premašuje brzinu bijega, planeta intenzivno gubi svoj plinski omotač. Ovaj fenomen se uočava na Marsu, koji se odlikuje slabom gravitacijom i, shodno tome, malom brzinom bijega.

Venera, sa svojom snažnijom gravitacijom, efikasnija je u hvatanju jona u svojoj atmosferi, jer im je potrebna veća brzina da bi napustili planetu. Indukovano magnetno polje planete Venere nije dovoljno snažno da značajno ubrza ione. Stoga, gubitak atmosfere ovdje nije ni približno značajan kao na Marsu, uprkos činjenici da je intenzitet ultraljubičasto zračenje mnogo više zbog svoje blizine Suncu.

Stoga je indukovano magnetno polje Venere jedan primjer složene interakcije gornje atmosfere sa razne vrste sunčevo zračenje. Zajedno sa gravitacionim poljem, on je faktor stabilnosti gasovitog omotača planete.

Najsjajnija planeta

Venera ima magnetno polje za koje se zna da je neverovatno slabo. Naučnici još uvijek nisu sigurni zašto je to tako. Planeta je poznata u astronomiji kao Zemljin blizanac.

Ima istu veličinu i približno istu udaljenost od Sunca. To je ujedno i jedina druga planeta u unutrašnjem Sunčevom sistemu koja ima značajnu atmosferu. Međutim, odsustvo jake magnetosfere ukazuje na značajne razlike između Zemlje i Venere.

Opća struktura planete

Venera je, kao i sve druge unutrašnje planete Sunčevog sistema, stenovita.

Naučnici ne znaju mnogo o formiranju ovih planeta, ali su na osnovu podataka dobijenih iz svemirskih sondi napravili neka nagađanja. Znamo da je došlo do sudara planetazimala bogatih gvožđem i silikatima unutar Sunčevog sistema. Ovi sudari su stvorili mlade planete, sa tečnim jezgrama i krhkim mladim korama napravljenim od silikata. Međutim, velika misterija leži u razvoju željeznog jezgra.

Znamo da je jedan od razloga za formiranje jakog magnetnog polja Zemlje taj što gvozdeno jezgro radi kao dinamo mašina.

Zašto Venera nema magnetno polje?

Ovo magnetsko polje štiti našu planetu od jakog sunčevog zračenja. Međutim, to se ne dešava na Veneri i postoji nekoliko hipoteza koje to objašnjavaju. Prvo, njegova jezgra je potpuno očvrsnula. Zemljino jezgro je još uvijek djelomično otopljeno i to joj omogućava da proizvodi magnetsko polje. Druga teorija je da je to zbog činjenice da planeta nema tektoniku ploča kao Zemlja.

Kada su ga svemirske letjelice pregledale, otkrile su da magnetno polje Venere postoji i da je nekoliko puta slabije od Zemljinog, međutim, odbija sunčevo zračenje.

Naučnici sada vjeruju da je polje zapravo rezultat interakcije Venerine jonosfere sa solarnim vjetrom. To znači da planeta ima indukovano magnetno polje. Međutim, to je pitanje za potvrdu budućih misija.

Apstraktni istraživački rad

Magnetno polje planeta Solarni sistem

Završeno:

Balyuk Ilya

Supervizor:

Levykina R.H.

Nastavnik fizike

Magnitogorsk 2017 G

Anotacija.

Jedna od specifičnih karakteristika naše planete je njeno magnetno polje. Sva živa bića na Zemlji evoluirala su milionima godina upravo u uslovima magnetnog polja i ne mogu postojati bez njega.

Ovaj rad je omogućio da proširim svoje znanje o prirodi magnetnog polja, njegovim svojstvima, o planetama Sunčevog sistema koje imaju magnetna polja, o hipotezama i astrofizičkim teorijama o nastanku magnetnih polja planeta Sunca. Sistem.

Sadržaj

Uvod………………………………………………………………………………………………..4

Odjeljak 1. Priroda i karakteristike magnetnog polja…………………………..6

1.1, Definicija magnetnog polja i njegovih karakteristika. …………………...

1.2.Grafički prikaz magnetnog polja……………………………

1.3.Fizičke osobine magnetnih polja……………………………………………….

Odjeljak 2. Zemljino magnetsko polje i srodni prirodni fenomeni... 9

Odjeljak 3. Hipoteze i astrofizičke teorije o nastanku magnetnog polja planeta………………………………………………………………………………………………………………… …… 13

Odjeljak 4. Pregled planeta Sunčevog sistema sa magnetnim

polje……………………………………………………………………………………………………...16

Odjeljak 5. Uloga magnetnog polja u postojanju i razvoju

život na Zemlji…………………………………………………………………………………………….. 20

Zaključak…………………………………………………………………………………. 22

Korištene knjige…………………………………………………………………. 24

Aplikacija………………………………………………………………………. 25

Uvod

Zemljino magnetsko polje je jedan od neophodnih uslova za postojanje života na našoj planeti. Ali geofizičari (paleomagnetolozi) su ustanovili da je kroz geološku povijest naše planete magnetsko polje više puta smanjivalo svoj intenzitet, pa čak i mijenjalo znak (odnosno, sjeverni i južni pol su promijenili mjesta). Nekoliko desetina takvih epoha promjena u predznaku magnetskog polja, ili inverzija, sada se reflektiraju na magnetska svojstva magnetnih stijena. Sadašnja era magnetnog polja se konvencionalno naziva erom direktnog polariteta. To traje oko 700 hiljada godina. Međutim, jačina polja polako ali postojano opada. Ako se ovaj proces nastavi razvijati, tada će nakon otprilike 2 hiljade godina jačina Zemljinog magnetnog polja pasti na nulu, a zatim će, nakon određenog vremena "bez magnetske epohe", početi rasti, ali će imati suprotan znak. „Bez magnetne ere“ živi organizmi mogu shvatiti kao katastrofu. Zemljino magnetsko polje je štit koji štiti život na Zemlji od strujanja sunčevih i kosmičkih čestica (elektrona, protona, jezgara nekih elemenata). Krećući se ogromnim brzinama, takve čestice su jak ionizirajući faktor, koji, kao što je poznato, utječe na živo tkivo, a posebno na genetski aparat organizama. Utvrđeno je da Zemljino magnetsko polje skreće putanje kosmičkih jonizujućih čestica i „okreće“ ih oko planete.

Naučnici su identifikovali glavne astronomske karakteristike planeta. Tu spadaju: Merkur, Venera, Zemlja, Mesec, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun, Pluton.

Po našem mišljenju, jedna od vodećih karakteristika planeta je magnetno polje

Relevantnost Naše istraživanje je da razjasnimo karakteristike magnetnog polja niza planeta u Sunčevom sistemu.

TheNovoYorkTimes.

ozonske rupe će se proširiti, a sjeverno svjetlo će se početi pojavljivati ​​iznad ekvatora.

Problem Istraživanje ima za cilj razriješiti kontradikciju između potrebe uzimanja u obzir magnetnog polja kao jedne od karakteristika planeta i nedostatka uzimanja u obzir podataka koji ukazuju na vezu između magnetnog polja Zemlje i drugih planeta Sunca. sistem.

Target sistematizuju podatke o magnetnom polju planeta Sunčevog sistema.

Zadaci.

1. Istražite trenutna drzava problemi magnetnog polja u naučnoj literaturi.

2. Pojasnite izlagače fizičke karakteristike magnetno polje planeta.

3. Analizirati hipoteze o poreklu magnetnog polja planeta Sunčevog sistema, utvrditi koje od njih prihvata naučna zajednica.

4 . Općeprihvaćenu tabelu „Osnovne astronomske karakteristike planeta“ dopunite podacima o magnetnim poljima planeta.

Objekt: osnovne astronomske karakteristike planeta.

Stavka : identifikovanje karakteristika magnetnog polja kao jedne od glavnih astronomskih karakteristika planeta.

Metode istraživanja: analiza, sinteza, generalizacija, sistematizacija značenja.

Odjeljak 1. Magnetno polje

1.1. Eksperimentalno je utvrđeno da provodnici kroz koje teku struje u istompravci se privlače, au suprotnim smjerovima odbijaju. Za opisivanje interakcije žica kroz koje protiču struje, korišten jemagnetno polje- poseban oblik materije generisan električnim strujama ili naizmeničnom električnom strujom i koji se manifestuje svojim dejstvom na postojeće električne strujeu ovoj oblasti. Magnetno polje je 1820. godine otkrio danski fizičar H.C. Oersted. Magnetno poljeopisuje magnetne interakcije koje nastaju: a) između dvije struje; b) između strujnih i pokretnih naboja; c) između dva pokretna naboja.

Magnetno polje je po prirodi usmjereno i mora se okarakterizirati vektorskom veličinom. Glavna karakteristika sile magnetskog polja se nazivam magnetnaindukcijom.Ova vrijednost se obično označava slovom B.

Rice. 1

Kada su krajevi žice spojeni na DC izvor, strelica se "okreće" od žice. Nekoliko magnetnih igala postavljenih oko žice okrenulo se na određeni način.

U prostoru okoložice koje vode struju postoji polje sile. U prostoru oko provodnika koji vodi strujupostojimagnetno polje. (Sl.1)

Za karakterizaciju magnetnog polja struje, osim indukcije, uvedena je i pomoćna veličinaN , nazvana jačina magnetnog polja. Jačina magnetnog polja, za razliku od magnetne indukcije, ne zavisi od magnetnih svojstava medija.

Rice. 2

Magnetne igle postavljene na istoj udaljenosti od pravog vodiča sa strujom raspoređene su u obliku kruga.

1.2 Indukcijske linije magnetnog polja.

Magnetna polja, kao i električna, mogu se grafički prikazati pomoću linija magnetske indukcije.Indukcijski vodovi (ili linije vektora B) su prave čije su tangente usmjerene na isti način kao i vektor B u datoj tački polja. Očigledno,da se kroz svaku tačku magnetskog polja može povući linija indukcije. Pošto indukcija polja u bilo kojoj tački ima određeni smjer, onda i smjer linijeindukcija u svakoj tački datog polja može biti samo jedinstvena, što znači da pravaindukcija magnetnog poljanacrtana takvom gustinom da je broj linija koje sijeku jedinicu površineokomito na njih, bilo je jednako (ili proporcionalno) indukciji magnetskog polja na datoj lokaciji. Stoga, prikazivanjem indukcijskih linija, možemo jasno zamisliti kakoindukcija se mijenja u prostoru u modulu i smjeru.

1.3. Vrtložna priroda magnetnog polja.

Linije magnetne indukcijekontinuirano: nemaju ni početak ni kraj. Imamjesto za bilo koje magnetsko polje uzrokovano bilo kojim strujnim krugovima. Vektorska polja sa neprekidnim linijama se nazivajuvrtložna polja. Vidimo da je magnetsko polje vrtložno polje.

Rice. 3

Male gvozdene opiljke su raspoređene u obliku krugova, "okružujući" provodnik. Ako promijenite polaritet povezivanja izvora struje, piljevina će se okrenuti za 180 stupnjeva.

Rice. 4

Rice. 5

Za magnetno polje, kao i za električno polje,ferprincip superpozicije: polje B koje stvara nekoliko pokretnih naboja (struja) jednako je vektorskom zbiru polja W,generira svaki naboj (struja) posebno: tj. da biste pronašli silu koja djeluje na tačku u prostoru, trebate sabrati sile,djelujući na njega, kao što je prikazano na slici 4.

M magnetno polje kružne struje predstavlja neku vrstu osmice sa podjelomprstenovi u središtu prstena kroz koje teče struja. Njegov dijagram je prikazan na donjoj slici: (Sl. 6)

Dakle: magnetsko polje je poseban oblik materije kroz koji dolazi do interakcije između pokretnih električno nabijenih čestica.

O main svojstva magnetnog polja:

1.

2.

M Magnetno polje karakteriše:

A) b)

Grafički, magnetsko polje je predstavljeno pomoću linija magnetske indukcije

Odjeljak 2. Zemljino magnetsko polje i srodni prirodni fenomeni

Zemlja kao cjelina je ogroman sferni magnet. Čovječanstvo je počelo da koristi Zemljino magnetsko polje davno. Već na početkuXII- XIIIvekovima Kompas postaje sve raširen u navigaciji. Međutim, tada se vjerovalo da je igla kompasa orijentirana prema zvijezdi Sjevernjaci i njenom magnetizmu. Engleski naučnik William Gilbert, dvorski ljekar kraljice Elizabete, prvi je 1600. godine pokazao da je Zemlja magnet čija se osa ne poklapa sa osom rotacije Zemlje. Shodno tome, oko Zemlje, kao i oko svakog magneta, postoji magnetno polje. Godine 1635. Gellibrand je otkrio da se Zemljino magnetsko polje polako mijenja, a Edmond Halley je izvršio prvo magnetsko istraživanje okeana na svijetu i stvorio prve mape svijeta (1702). Godine 1835. Gauss je izvršio sfernu harmonijsku analizu Zemljinog magnetnog polja. Stvorio je prvu magnetnu opservatoriju na svijetu u Getingenu.

2.1 Opće karakteristike Zemljinog magnetnog polja

U bilo kojoj tački u prostoru koji okružuje Zemlju i na njenoj površini, detektira se djelovanje magnetskih sila. Drugim riječima, u prostoru koji okružuje Zemlju stvara se magnetno polje.Zemljin magnetski i geografski pol se ne poklapaju jedan s drugim. Sjeverni magnetni pol N leži na južnoj hemisferi, blizu obale Antarktika, a južni magnetni polSnalazi se na sjevernoj hemisferi, u blizini sjeverne obale ostrva Viktorija (Kanada). Oba pola se neprekidno kreću (drift). zemljine površine brzinom od oko 5 0 godišnje zbog varijabilnosti procesa koji stvaraju magnetno polje. Osim toga, os magnetnog polja ne prolazi kroz centar Zemlje, već zaostaje za njim za 430 km. Zemljino magnetsko polje nije simetrično. Zbog činjenice da os magnetnog polja prolazi pod uglom od samo 11,5 0 do ose rotacije planete, možemo koristiti kompas.

Slika 8

U idealnoj i hipotetičkoj pretpostavci, po kojoj bi Zemlja bila sama u svemiru, linije magnetnog polja planete bile su locirane na isti način kao i linije polja običnog magneta iz školskog udžbenika fizike, tj. u obliku simetričnih lukova koji se protežu od južnog pola prema sjeveru (slika 8) Gustoća linije (jačina magnetskog polja) pada sa udaljenosti od planete. U stvari, Zemljino magnetsko polje je u interakciji sa magnetnim poljima Sunca, planeta i tokova naelektrisanih čestica koje Sunce u izobilju emituje. (Slika 9)

Slika 9

Ako se uticaj samog Sunca, a posebno planeta, može zanemariti zbog njihove udaljenosti, onda se to ne može učiniti tokovima čestica, inače solarnim vjetrom. Sunčev vetar je mlaz čestica koje juri brzinom od oko 500 km/s, a koje emituje solarna atmosfera. U trenucima sunčevih baklji, kao i u periodima formiranja grupe velikih sunčevih pjega na Suncu, broj slobodnih elektrona koji bombardiraju Zemljinu atmosferu naglo raste. To dovodi do poremećaja u strujama koje teku u Zemljinoj jonosferi i zbog toga dolazi do promjene Zemljinog magnetnog polja. Javljaju se magnetne oluje. Takvi tokovi stvaraju jako magnetsko polje, koje je u interakciji sa Zemljinim poljem, u velikoj mjeri ga deformirajući. Zahvaljujući svom magnetnom polju. Zemlja drži uhvaćene čestice solarnog vjetra u takozvanim radijacijskim pojasevima, sprječavajući ih da prođu u Zemljinu atmosferu, a još manje na površinu. Čestice solarnog vjetra bile bi veoma štetne za sva živa bića. Prilikom interakcije navedenih polja formira se granica na čijoj se jednoj strani nalazi poremećena (koja je pretrpjela promjene zbog spoljni uticaji) magnetno polje čestica sunčevog vjetra, s druge - poremećeno polje Zemlje. Ovu granicu treba smatrati granicom prostora blizu Zemlje, granicom magnetosfere i atmosfere. Iza ove granice prevladava utjecaj vanjskih magnetnih polja. U pravcu Sunca, Zemljina magnetosfera je spljoštena pod uticajem sunčevog vetra i prostire se na samo 10 radijusa planete. U suprotnom smjeru postoji elongacija do 1000 Zemljinih radijusa.

WITH napušta geomagnetno polje Zemlje.

Zemljino sopstveno magnetno polje(geomagnetno polje) može se podijeliti na sljedeća tri glavna dijela.

O Glavno magnetsko polje Zemlje, koje doživljava spore promjene tokom vremena (sekularne varijacije) s periodima od 10 do 10.000 godina, koncentrisano u intervalima10-20, 60-100, 600-1200 i 8000 godina. Potonje je povezano s promjenom dipolnog magnetskog momenta za 1,5-2 puta.

M globalne anomalije - odstupanja od ekvivalentnog dipola do 20% intenzitetapojedinačna područja sa karakterističnim dimenzijama do 10.000 km. Ova anomalna poljaiskusiti sekularne varijacije koje dovode do promjena tokom vremena tokom mnogo godina i stoljeća. Primjeri anomalija: Brazilska, Kanadska, Sibirska, Kurska. U toku sekularnih varijacija, svjetske anomalije se pomiču, raspadaju iustati ponovo. Na niskim geografskim širinama dolazi do zapadne dužine brzinom0,2° godišnje.

M magnetna polja lokalnih područja vanjskih ljuski s produžetkom odnekoliko do stotinak km. Oni su uzrokovani magnetizacijom stijene u gornjem sloju Zemlje, koji čini zemljinu koru i nalazi se blizu površine. Jedan odnajmoćnija - Kurska magnetna anomalija.

P Zemljino promjenjivo magnetsko polje (koje se naziva i eksterno) je određenoizvora u obliku strujnih sistema koji se nalaze izvan zemljine površine iu svojoj atmosferi. Glavni izvori takvih polja i njihovih promjena su korpukularni tokovi magnetizirane plazme koji dolaze sa Sunca zajedno sa solarnim vjetrom i formiraju strukturu i oblik Zemljine magnetosfere.

Stoga: Zemlja kao cjelina je ogroman sferni magnet.

U bilo kojoj tački u prostoru koji okružuje Zemlju i na njenoj površini, detektira se djelovanje magnetskih sila. Sjeverni magnetni polNS. nalazi se na sjevernoj hemisferi, u blizini sjeverne obale ostrva Viktorija (Kanada). Oba pola se neprekidno kreću (deluju) na površini zemlje.

Osim toga, os magnetnog polja ne prolazi kroz centar Zemlje, već zaostaje za njim za 430 km. Zemljino magnetsko polje nije simetrično. Zbog činjenice da osa magnetnog polja prolazi pod uglom od samo 11,5 stepeni u odnosu na os rotacije planete, možemo koristiti kompas.

Odjeljak 3. Hipoteze i astrofizičke teorije o nastanku Zemljinog magnetnog polja

Hipoteza 1.

M hidromagnetni dinamo mehanizam

Uočena svojstva Zemljinog magnetnog polja su u skladu sa idejom da ono nastaje zahvaljujući mehanizmuhidromagnetni dinamo. U ovom procesu se intenzivira izvorno magnetsko poljerezultat kretanja (obično konvektivnih ili turbulentnih) električno provodljive materije u tekućem jezgru planete. Na temperaturi supstance odnekoliko hiljada kelvina, njegova provodljivost je dovoljno visoka da omogući konvektivna kretanja,koji se dešavaju čak iu slabo magnetiziranom okruženju, mogli bi pobuditi promjenjive električne struje sposobne, u skladu sa zakonima elektromagnetna indukcija, stvaraju nova magnetna polja. Slabljenje ovih polja ili stvara toplotnu energiju(prema Jouleovom zakonu), ili dovodi do pojave novih magnetnih polja. INOvisno o prirodi pokreta, ova polja mogu ili oslabiti ili ojačati izvorna polja. Za poboljšanje polja dovoljna je određena asimetrija pokreta.dakle, neophodan uslov hidromagnetski dinamo je samo prisustvokretanja u provodnom mediju, a dovoljno je prisustvo određene asimetrije (spiralnosti) unutrašnjih tokova medija. Kada su ovi uslovi ispunjeni, proces pojačanja se nastavlja sve dok se gubici povećavaju sa povećanjem jačine strujeJoule toplota neće uravnotežiti priliv energije koji dolaziračun hidrodinamičkih kretanja.

Dinamo efekat - samopobuda i održavanje u stacionarnom stanjumagnetna polja zbog kretanja provodne tekućine ili plinovite plazme. Njegovomehanizam je sličan generaciji električna struja i magnetno polje u dinamusa samouzbudom. Dinamo efekat je povezan s vlastitim porijeklommagnetna polja Sunca Zemlje i planeta, kao i njihova lokalna polja, na primjer, poljamjesta i aktivna područja.

Hipoteza 2.

IN rotirajuća hidrosfera kao mogući izvor Zemljinog magnetnog polja.

Zagovornici ove hipoteze sugerišu da je problem nastanka Zemljinog magnetnog polja, sa svim njegovimgore navedene karakteristike, mogao naći svoje rješenje na osnovu jednogmodel koji pojašnjava kako je izvor zemaljskog magnetizma povezan sahidrosfera. O toj povezanosti, smatraju, svjedoče mnoge činjenice. Prije svega, "izobličenje" magnetne ose spomenuto je to što je ona nagnuta ipomaknut prema Tihom okeanu; Štoviše, nalazi se gotovo simetrično u odnosu na vode Svjetskog okeana.Sve to sugerirasama morska voda, dok je u pokretu, stvara magnetsko polje.Treba reći da je ovaj koncept u skladu sa podacima iz paleomagnetskih studija, koji se tumače kao dokaz ponovljenog mijenjanja magnetnih polova.

Smanjenje magnetnog polja uzrokovano je aktivnostima civilizacije, što dovodi do globalnog zakiseljavanja okoliša uglavnom kroz nakupljanje ugljičnog dioksida u njemu. Takve aktivnosti civilizacije, uzimajući u obzir gore navedeno, mogu se za nju pokazati samoubilačkim.

Hipoteza 3

Z Zemlja kao samouzbudni DC motor

Ned

Rice. 10Šema interakcije između Sunca i Zemlje:

(-) - protok nabijenih čestica;

1s - solarna struja;

1z - kružna struja Zemlje;

Mv - moment rotacije Zemlje;

co je ugaona brzina Zemlje;

Fz - magnetni fluks koji stvara Zemljino polje;

Fs - magnetni fluks, koju stvara struja solarnog vjetra.

U odnosu na Zemlju, solarni vjetar je tok nabijenih čestica u stalnom smjeru, a to nije ništa drugo do električna struja. Prema definiciji smjera struje, ona je usmjerena u smjeru suprotnom kretanju negativno nabijenih čestica, tj. od Zemlje do Sunca.

Razmotrimo interakciju sunčeve struje sa pobuđenim magnetnim poljem Zemlje. Kao rezultat interakcije, moment M djeluje na Zemlju 3 , usmjeren prema rotaciji Zemlje. Dakle, Zemlja se, u odnosu na solarni vjetar, ponaša slično kao samopobudni DC motor. Izvor energije (generator) u ovom slučaju je Sunce.

Trenutni sloj Zemlje u velikoj mjeri određuje nastanak električnih procesa u atmosferi (grmljavine, aurore, požar Svetog Elma). Primijećeno je da tokom vulkanskih erupcija električni procesi u atmosferi.

Iz navedenog proizilazi: izvor Zemljinog magnetskog polja nauka još nije utvrdila, koja se bavi samo obiljem hipoteza postavljenih u tom pogledu.

Hipoteza, prije svega, mora objasniti porijeklo komponente Zemljinog magnetnog polja, zbog koje se planeta ponaša kao permanentni magnet sa sjevernim magnetnim polom blizu južnog geografskog pola i obrnuto.

Danas je gotovo općenito prihvaćena hipoteza o vrtložnim električnim strujama koje teku u vanjskom dijelu Zemljinog jezgra, koji pokazuje neka svojstva tekućine. Izračunato je da se zona u kojoj radi mehanizam „dinamo“ nalazi na udaljenosti od 2,25-0,3 zemaljskih radijusa.

Odjeljak 4. Pregled planeta u Sunčevom sistemu koje imaju magnetno polje

Trenutno je gotovo općenito prihvaćena hipoteza o vrtložnim električnim strujama koje teku u vanjskom dijelu planetarnog jezgra, koji pokazuje neka svojstva tekućine.

Zemlja i osam drugih planeta kruže oko Sunca. (Sl. 11) To je jedna od 100 milijardi zvijezda koje čine našu Galaksiju.

Slika 11 Planete Sunčevog sistema

Slika 12 Merkur

Velika gustina Merkura navodi na zaključak da planeta ima jezgro od željeza i nikla. Ne znamo da li je jezgro Merkura gusto ili je, kao Zemljino, mešavina guste i tečne materije. Živa ima veoma jako magnetno polje, što sugeriše da zadržava tanak sloj rastopljenog materijala, verovatno jedinjenja gvožđa i sumpora, koji okružuje gusto jezgro.

Struje unutar ovog površinskog sloja tečnosti objašnjavaju porijeklo magnetnog polja. Međutim, bez uticaja brze rotacije planete, kretanje tečnog dela jezgra bilo bi suviše beznačajno da bi se objasnila ovakva jačina magnetnog polja. Magnetno polje ukazuje na to da smo suočeni sa „rezidualnim“ magnetizmom jezgra, „zamrznutim“ u jezgru dok se stvrdnjavalo.

Venera

Gustina Venere je samo nešto manja od gustine Zemlje. Iz ovoga proizilazi da njegovo jezgro zauzima otprilike 12% ukupne zapremine planete, a granica između jezgra i plašta nalazi se otprilike na pola puta od centra do površine. Venera nema magnetno polje, pa čak i ako je dio njenog jezgra tečan, ne bismo očekivali da će se magnetsko polje razviti unutar nje jer rotira presporo da bi se pojavile potrebne struje.

Fig.13 Zemlja

Snažno magnetno polje Zemlje nastaje unutar tečnog vanjskog jezgra čija gustina sugerira da se sastoji od rastopljene mješavine željeza i manje gustog elementa kao što je sumpor. Čvrsto unutrašnje jezgro sastoji se pretežno od gvožđa sa nekoliko procenata nikla.

mars

Mariner 4 pokazao da na Marsu nema jakog magnetnog polja, pa stoga jezgro planete ne može biti tečno. Međutim, kadamars Global Geometar Približio se planeti na 120 km, pokazalo se da neke oblasti Marsa imaju jak rezidualni magnetizam, moguće sačuvan iz ranijih vremena kada je jezgro planete bilo tečno i moglo generirati snažno magnetsko polje.Mariner 4 pokazao da na Marsu nema jakog magnetnog polja, pa stoga jezgro planete ne može biti tečno.

Fig. 14 Jupiter

Jupiterovo jezgro bi trebalo da bude malo, ali najverovatnije je njegova masa 10-20 puta veća od mase Zemlje. Ne znamo stanje stenovitih materijala u Jupiterovom jezgru. Najvjerovatnije bi trebali biti rastopljeni, ali ogroman pritisak može ih učiniti čvrstim.

Jupiter ima najjače magnetno polje od svih planeta u Sunčevom sistemu. Ona je 20.000 hiljada veća od snage Zemljinog magnetnog polja. Jupiterovo magnetno polje je nagnuto za 9,6 stepeni u odnosu na osu rotacije planete i nastaje konvekcijom u debelom sloju metalnog vodonika.

Slika 15 Saturn

Unutrašnja struktura Saturna je uporediva sa unutrašnjom strukturom drugih džinovskih planeta. Saturn ima magnetno polje koje je 600 puta jače od magnetnog polja Zemlje. Ovo je neobična verzija Jupiterovog polja. Iste aurore se pojavljuju na Saturnu. Njihova jedina razlika od jupiterijskih je ta što se tačno poklapaju sa osom rotacije planete. Poput Jupiterovog polja, Saturnovo magnetno polje nastaje procesima konvekcije koji se odvijaju unutar sloja metalnog vodonika.

Fig. 16 Uran

Uran ima skoro istu gustinu kao Jupiter. Stjenovito centralno jezgro vjerovatno doživljava pritisak od približno 8 miliona atmosfera i temperaturu od 8.000 0 . Uran ima snažno magnetno polje, oko 50 puta veće od Zemljinog. Magnetno polje je nagnuto u odnosu na osu rotacije planete pod uglom od 59 0 , što vam omogućava da odredite brzinu unutrašnje rotacije. Centar simetrije Uranovog magnetnog polja nalazi se otprilike na jednoj trećini udaljenosti od centra planete do njene površine. Ovo sugerira da je magnetsko polje generirano konvekcijskim strujama unutar ledenog dijela unutrašnjosti planete.

Fig. 17 Neptun

Unutrašnja struktura je vrlo slična Uranu. Neptunovo magnetsko polje je približno 25 puta veće od magnetnog polja Zemlje i 2 puta slabije od magnetnog polja Urana. Baš kao i on. Nagnut je pod uglom od 47 stepeni u odnosu na osu rotacije planete. Dakle, možemo reći da je Neptunovo polje nastalo kao rezultat konvekcijskih tokova u slojevima tečni led. U ovom slučaju, centar simetrije magnetskog polja leži prilično daleko od centra planete, na pola puta od centra do površine.

Pluton

Imamo konkretne informacije o unutrašnjoj strukturi Plutona. Gustina sugerira da se ispod ledenog omotača najvjerovatnije nalazi kameno jezgro, koje sadrži oko 70% mase planete. Sasvim je moguće da se unutar petrosalnog jezgra nalazi i žljezdano jezgro.

Spoznaja da Pluton ima slična svojstva kao mnogi objekti Kuiperovog pojasa navela je mnoge naučnike da vjeruju da Pluton ne treba smatrati planetom, već klasificirati kao još jedan objekt Kuiperovog pojasa. Međunarodna astronomska unija stavila je tačku na ovu debatu: na osnovu istorijskog presedana, Pluton će se i dalje smatrati planetom u doglednoj budućnosti.

Tabela 1 – “Osnovne astronomske karakteristike planeta.”

T Tako smo došli do zaključka: takav kriterij kao što je magnetsko polje je značajna astronomska karakteristika planeta Sunčevog sistema.Većina planeta u Sunčevom sistemu (Tabela 1) ima magnetna svojstva u jednom ili drugom stepenu.polja. U opadajućem redoslijedu dipolnog magnetskog momenta, Jupiter je na prvom mjestu iSaturn, zatim Zemlja, Merkur i Mars, a u odnosu na magnetni moment Zemlje vrijednost njihovih momenata je 20.000, 500, 1, 3/5000 3/10000.

Odjeljak 5. Uloga magnetnog polja u postojanju i razvoju života na Zemlji

Zemljino magnetsko polje slabi i to predstavlja ozbiljnu prijetnju cijelom životu na planeti.Naučnici procjenjuju da je ovaj proces započeo prije oko 150 godina i nedavno se ubrzao. TOTrenutno je magnetno polje planete oslabljeno za otprilike 10-15%.

Tokom ovog procesa, vjeruju naučnici, magnetsko polje planete će postepeno slabitipraktično će nestati, a zatim se ponovo pojaviti, ali će imati suprotan polaritet.

Igle kompasa koje su prethodno upućivale na Sjeverni pol počeće pokazivati ​​na Južni polmagnetni pol, koji će biti zamijenjen Sjevernim polom. Imajte na umu da govorimo konkretno o magnetnom,a ne o geografskim polovima.

Magnetno polje igra veoma važnu ulogu u životu Zemlje: s jedne strane štitiplaneta iz toka nabijenih čestica koje lete sa Sunca i iz dubina svemira, a s druge strane, služikao putokaz za živa bića koja migriraju godišnje. Šta se desi ako ovopolje će nestati, niko ne može tačno predvideti, primećujeTheNovoYorkTimes.

Može se pretpostaviti da će se, dok dođe do promjene polova, mnoge stvari na nebu i na zemljipodivljaće. Preokret polova može dovesti do nesreća na visokonaponskih vodova, kvarovi satelita, problemi za astronaute. Obrnuti polaritet će dovesti do značajnogozonske rupe će se proširiti, a sjeverno svjetlo će se početi pojavljivati ​​iznad ekvatora.

Životinje koje se kreću pomoću "prirodnih" kompasa suočit će se s ozbiljnim problemima.Ribe, ptice i životinje će izgubiti orijentaciju i neće znati na koji način da migriraju.

Međutim, prema nekim stručnjacima, naša manja braća možda neće doživjetisličnih katastrofalnih problema. Kretanje polova će trajati oko hiljadu godina.Stručnjaci vjeruju da životinje koje se kreću magnetskim putem dalekovodi Zemlja,imaće vremena da se prilagode i prežive.

Iako će se konačno preokretanje polova vjerovatno dogoditi za stotine godina od sada,ovaj proces već nanosi štetu satelitima. Vjeruje se da se posljednji put dogodila takva kataklizmadogodio prije 780 hiljada godina.

Posljedično: u epohama kada Zemlja nema magnetno polje, njen zaštitni antiradijacijski štit nestaje. Značajno (nekoliko puta) povećanje pozadinskog zračenja može značajno uticati na biosferu.

Zaključak

Problem proučavanja magnetizma je izuzetno aktuelan jer...U epohama kada Zemlja nema magnetno polje, njen zaštitni antiradijacioni štit nestaje. Značajno (više puta) povećanje pozadinskog zračenja može značajno uticati na biosferu: neke grupe organizama moraju izumrijeti, između ostalih može se povećati i broj mutacija itd. A ako uzmemo u obzir Sunčeve baklje, tj. Eksplozije kolosalne snage na Suncu, koje emituju izuzetno jake tokove kosmičkih zraka, onda treba zaključiti da su ere nestanka Zemljinog magnetnog polja ere katastrofalnog uticaja na biosferu iz Kosmosa.

Magnetno polje je poseban oblik materije kroz koji dolazi do interakcije između pokretnih električno nabijenih čestica.

Osnovna svojstva magnetnog polja:

A) Magnetno polje stvara električna struja (pokretni naboji).

b) Magnetno polje se detektuje po njegovom uticaju na struju (pokretni naboji),

Magnetno polje karakteriše:

A) Magnetna indukcija B je glavna karakteristika sile magnetskog polja.b) Jačina magnetnog polja H je pomoćna veličina.

Grafički, magnetsko polje je predstavljeno pomoću linija magnetne indukcije.

Najviše proučavano je Zemljino magnetno polje. U bilo kojoj tački u prostoru koji okružuje Zemlju i na njenoj površini, detektira se djelovanje magnetskih sila. Sjeverni magnetni polNnalazi Južna hemisfera, blizu obale Antarktika, i južnog magnetnog polaS. nalazi se na sjevernoj hemisferi, u blizini sjeverne obale ostrva Viktorija (Kanada). Oba pola se neprekidno kreću (deluju) na površini zemlje. Osim toga, os magnetnog polja ne prolazi kroz centar Zemlje, već zaostaje za njim za 430 km. Zemljino magnetsko polje nije simetrično. Zbog činjenice da osa magnetnog polja prolazi pod uglom od samo 11,5 stepeni u odnosu na os rotacije planete, možemo koristiti kompas.

Nauka još nije utvrdila izvor Zemljinog magnetnog polja, koja se bavi samo obiljem hipoteza postavljenih u tom pogledu. Hipoteza, prije svega, mora objasniti porijeklo komponente Zemljinog magnetskog polja prema kojem se planeta ponaša kao trajni magnet sa sjevernim magnetnim polom blizu južnog geografskog pola i obrnuto. Danas je gotovo općenito prihvaćena hipoteza o vrtložnim električnim strujama koje teku u vanjskom dijelu Zemljinog jezgra, koji pokazuje neka svojstva tekućine. Izračunato je da se zona u kojoj radi mehanizam „dinamo“ nalazi na udaljenosti od 2,25-0,3 zemaljskih radijusa.Treba napomenuti da su hipoteze koje objašnjavaju mehanizam nastanka magnetnog polja planeta prilično kontradiktorne i još uvijek nisu potvrđene.

Većina planeta u Sunčevom sistemu u jednom ili drugom stepenu ima magnetna svojstva.polja. Prikupili smo od raznih izvora i sistematizovani podaci o karakteristikama raznih planeta Sunčevog sistema. Općeprihvaćenu tabelu “Osnovne astronomske karakteristike planeta” dopunili smo ovim podacima. Vjerujemo da je kriterij “magnetnog polja” jedna od vodećih karakteristika planeta Sunčevog sistema. U opadajućem redoslijedu dipolnog magnetskog momenta, Jupiter je na prvom mjestu iSaturn, zatim Zemlja, Merkur i Mars, a u odnosu na magnetni moment Zemlje, vrijednost njihovih momenata je 20.000, 500, 1, 3/5000, 3/10000.

6. Teorijski značaj studije je da:

1) sistematizovana je građa o Magnetnom polju Zemlje i planeta Sunčevog sistema;

2) Pojašnjene su vodeće fizičke karakteristike magnetnog polja planeta Sunčevog sistema i dopunjena tabela „Osnovne astronomske karakteristike planeta“ sa podacima o magnetnim poljima Sunčevog sistema;

Osim toga, teorijski značaj na temu "Magnetno polje planeta Sunčevog sistema" omogućio mi je da proširim svoja znanja iz fizike i astronomije

Korištene knjige

1 .Govorkov V. A. Električna i magnetna polja. “Energija”, M, 1968 – 50 str.

2. David Rothery Planets, Fair-Press”, M, 2005 – 320 str.

3 .Tamm I.E. O strujama u jonosferi, koje uzrokuju varijacije u magnetskom polju Zemlje. Sastanak naučni radovi, tom 1, “Nauka”, M., 1975 – 100 str.

4. Yanovsky B. M. Zemaljski magnetizam "Izdavačka kuća Lenjingradskog univerziteta". Lenjingrad, 1978 – 75 str.

Paplikacija

Tezaurus

G Ace giganti su dvije najveće gigantske planete (Jupiter i Saturn), koje imaju dublji vanjski sloj plina od druge dvije gigantske planete.

G džinovske planete - četiri najveće planete, koji se nalazi u vanjskom području Sunčevog sistema (Jupiter, Saturn, Uran i Neptun), čija je masa desetine ili stotine puta veća od mase Zemlje i koji nemaju čvrstu površinu.

TO Oyper pojas je regija Sunčevog sistema koja se nalazi izvan orbite Neptuna na udaljenosti od 30-50 au. Sa Sunca, naseljenog malim, ledenim objektima subplanetarne veličine koji se nazivaju (sa izuzetkom Plutona i njegovog mjeseca Harona, koji su najveća tijela u ovoj regiji) objekti iz Kajperovog pojasa. Postojanje Kuiperovog pojasa je teoretski predvidio Kenneth Edgeworth (1943) i Edgeworth-Copeyr (ili disk) objekti koji se nalaze u njemu nazivaju se objekti Kuiperovog pojasa ili Edgeworth-Copeyr objekti.

TO ora - spoljašnji, hemijski različit sloj čvrstog planetarnog tela. Na zemaljskim planetama, K. je kamenit i sadrži velika količina elementi manje gustine od plašta koji leži ispod. Na ledenim satelitima ili njima sličnim tijelima, led (gdje postoji) je bogatiji solima i hlapljivim ledom od ledenog omotača koji leži ispod.

L jedinice- ovaj izraz se ponekad koristi za označavanje smrznute vode, ali se može odnositi i na druge hlapljive tvari u smrznutom stanju (metan, amonijak, ugljični monoksid, ugljični dioksid i dušik - pojedinačno ili u kombinaciji).

M Antiya- kompozicijski različita stijena koja leži izvan jezgra čvrstog planetarnog tijela. Zemaljske planete imaju kamenite planete, dok ledeni sateliti imaju ledene. U nekim slučajevima, vanjska kemijska stijena se malo razlikuje od sastava same stijene. U ovom slučaju se naziva kora.

P planeta - jedan od velikih objekata koji se okreću oko Sunca (ili neke druge zvijezde) Devet tijela (Merkur, Venera, Pluton) nazivaju se planetama našeg Sunčevog sistema. Precizna definicija nemoguće je dati, budući da je Pluton, po svemu sudeći, izuzetno veliki objekt Kuiperovog pojasa (većina takvih objekata je premala da bi se smatrali Plutonom), dok bi neke satelite Plutona, po svojoj veličini, sastavu i drugim karakteristikama, mogao nazvati to P.

P zemaljske planete- Zemlja i slična nebeska tijela (sa željeznom jezgrom i kamenitom površinom). Takve planete uključuju Merkur, Veneru i Mars. To također uključuje Mjesec i veliki satelit Jupiter-Io.

P recesija - sporo kretanje ose Zemljine rotacije duž kružnog konusa sa osom, ugao od 23-27 stepeni.

Period potpune revolucije je oko 26 hiljada godina. Kao rezultat P., mijenja se položaj nebeskog ekvatora; tačke prolećne i jesenje ravnodnevice na bakreno godišnje kretanje Sunca za 50,24 sekunde godišnje; plus sveta se kreće između zvezda; Ekvatorijalne koordinate zvijezda se stalno mijenjaju.

P rogradno kretanje - okretaji ili rotacija usmjerena suprotno od kazaljke na satu kada se gleda sa sjevernog pola Sunca (ili Zemlje). Kada su u pitanju sateliti, orbitalno kretanje se smatra progradnim ako se poklapa sa smjerom rotacije planete. Većina kretanja u Sunčevom sistemu je progradna.

R Retrogradno kretanje je preokret ili rotacija usmjerena u smjeru kazaljke na satu kada se gleda sa sjevernog pola Sunca (ili Zemlje). To je suprotno od progradnog kretanja. Ako govorimo o satelitima, ako je to suprotno smjeru rotacije planete.

WITH Sunčev sistem - Sunce i tijela koja su s njim gravitacijsko povezana (odnosno planete, njihovi sateliti, asteroidi, objekti Kuiperovog pojasa, komete itd.).

I izvuci - gusto unutrašnje područje planetarnog tijela, koje se po sastavu razlikuje od ostatka planete. Leži ispod plašta. I. zemaljske planete su bogate gvožđem. Veliki ledeni sateliti i džinovske planete imaju kamena jezgra, unutar kojih mogu biti i gvozdena jezgra.

Razmatrati planetarnog magnetnog polja, prije svega, hajde da se upoznamo sa hipotezama postojanja Zemljini magnetni polovi.

Sve se svodi na procese koji se dešavaju u utrobi Zemlje, odnosno u sloju zvanom Mohorovičićev sloj (detaljnije:). Temperatura vode na čijoj površini se pokazala kritičnom. Ovo zapažanje je bilo prvi nagoveštaj suštine onoga što se dešavalo u ovom misterioznom sloju. Šta objašnjava postojanje Zemljini magnetni polovi.

U slojevima zemljine kore

Zamislimo kap vode koja je pala sa sledećom kišom na zemlju i počela da curi kroz pukotine u slojevima zemljine kore u njegove dubine. Smatramo da je naša kapljica imala veliku sreću: nije je pokupio niti odnio nijedan od vodenih tokova koji se formiraju u gornjim slojevima Zemlje, a ljudi je naširoko koriste za izgradnju bunara, objekata za navodnjavanje i sličnih potreba.

Ne, kapljica je prošla nekoliko kilometara slojeva zemlje. Mlazovi sličnih kapi koji se kreću u istom pravcu odavno su počeli da je pritiskaju, a mlazovi podzemne toplote počeli su da je sve primetno zagrevaju. Njegova temperatura je odavno premašila sto stepeni na međunarodnoj temperaturnoj skali.

Kapljica je potajno sanjala o vremenu kada je na površini Zemlje imala priliku da slobodno ključa na takvoj temperaturi, pretvarajući se u slobodnu prozirnu paru. Avaj, sada nije moglo da proključa: sprečavao je visok pritisak vodenog stuba iznad.

Kapljica je osetila da joj se dešava nešto neobično. Počela je da se posebno zanima za stijene koje su činile pukotinu po kojoj se spuštala. Počeo je da ispira pojedinačne molekule određenih supstanci iz njih, često poput vode normalnim uslovima, ne može se rastvoriti.

Kapljica se više nije osjećala kao voda, već je počela pokazivati ​​svojstva jake kiseline. Voda je sa sobom nosila ukradene molekule. Hemijska analiza bi pokazala da sadrži onoliko mineralnih nečistoća koliko ih nema u poznatim mineralnim vodama.

Kada bi se kapljica vratila sa svim svojim sadržajem na površinu Zemlje, ljekari bi vjerovatno pronašli mnoge bolesti za koje bi ona postala prvo sredstvo za liječenje. Ali Kapljica je već otišla daleko ispod slojeva zemlje, gdje se i formiraju. Ostao joj je samo jedan mogući put - dalje dole, u utrobu zemlje, prema sve većoj vrućini.

I konačno, kritična temperatura je 374 stepena na međunarodnoj skali. Kapljica nije bila sasvim stabilna. Nije joj bila potrebna dodatna latentna toplota isparavanja koju je pretvorila u paru, koristeći samo toplotu koja je bila u njoj. Međutim, njegov volumen se nije promijenio.

Ali postavši kapljica pare, počeo je tražiti pravce u kojima bi se mogao proširiti. Činilo se da je otpor na vrhu bio minimalan. I čestice pare, koje su nedavno bile kapljice vode, počele su da se istiskuju prema gore. Istovremeno su većinu tvari otopljenih u kapljici taložili na mjestu njene kritične transformacije.

Para nastala iz naše kapljice se relativno bezbedno razbijala neko vreme. Temperatura okolnih stijena je pala, i odjednom se para pretvorila u kapljicu vode. I naglo je promijenio smjer kretanja i počeo teći dolje.

I temperature okolnih stena su ponovo počele da rastu. I nakon nekog vremena, temperatura ponovo dostiže kritičnu vrijednost, i opet lagani oblak pare juri prema gore.

Kad bi kapljica mogla razmišljati i izvlačiti zaključke, vjerovatno bi pomislila da je upala u monstruoznu zamku i da je sada osuđena na vječno lutanje i vječne transformacije dvaju agregacijskih stanja između dvije izoterme.

U međuvremenu, ovo vertikalno kretanje vode i pare obavlja upravo onaj posao koji je neophodan za formiranje Mohorovičićeve površine. Kada se voda pretvori u paru, tvari otopljene u njoj se talože: cementiraju stijene, čineći ih gušćima i jačima.

Pare koje se kreću prema gore nose neke tvari sa sobom. Ove supstance uključuju metalna jedinjenja sa hlorom i drugim halogenima, kao i silicijum, čija je uloga u formiranju granita odlučujuća.

Ali misli kapljice o vječnom zatočeništvu, u kojem se navodno našla, ne odgovaraju istini. Činjenica je da je pao u područje zemljine kore koje ima povećanu propusnost. Kapljice vode i potoci pare koji jure gore-dole isprani su iz stena cela linija tvari, stvarajući pukotine, pukotine i pore.

Oni se, bez sumnje, spajaju jedni s drugima u horizontalnom smjeru, stvarajući svojevrsni sloj koji okružuje cijeli globus. Pronalazač ga je nazvao drenaža. Možda će biti pozvan Grigorijev sloj.

Pod uticajem razlike pritiska između pritiska koji podržava vodu na kopnu (kontinenti se u proseku izdižu iznad nivoa mora za 875 metara) i nižeg u okeanima, dolazi do sporog toka vode koja je ušla u drenažni sloj od kontinentalnog područja do područja okeana.

Prolazeći kroz debljinu zemljinih stena do drenažnog sloja, ove vode hlade stene i prenose toplotu uzetu iz kontinentalnih stena u okeane kroz drenažni sloj. U okeanima nema granitnog sloja jer u drenažnom sloju nema protustruja vode i pare. Tamo se i voda i para kreću u istom smjeru, samo prema gore.

Došavši do površine oceanskog dna, oni slobodno teku u nju, osiguravajući salinitet hidrosfere, koja pokriva gotovo cijeli globus.

Hipoteze o postojanju Zemljinog magnetnog polja

Hipoteza ostaje hipoteza sve dok je ne potvrde određeni zaključci izvedeni na njenoj osnovi. Tako je Newtonov zakon univerzalne gravitacije ostao hipoteza (detaljnije: ), sve dok nije potvrđen pravovremenim povratkom kometa, čija je putanja izračunata prema formulama ovog zakona.

Tako da je to ostala hipoteza poznata teorija Ajnštajnova relativnost, dok je fotografija zvezda u ovom trenutku pomračenje sunca nije potvrdio pomicanje snopa sunčeve svjetlosti dok prolazi pored snažnog gravitacionog tijela. Koji se zaključci mogu izvući iz hipoteze o drenažnom pojasu koju je iznio S. M. Grigoriev?

Ima takvih zaključaka! A prvi od njih pruža odličnu priliku da se objasni porijeklo Zemljino magnetno polje i planete. Moderna nauka ne poznaje ni dokazanu teoriju ni prihvatljivu hipotezu koja bi objasnila naizgled očigledno, dobro poznato magnetsko polje Zemlje, koje uvijek okreće iglu kompasa jednim krajem na sjever.

Yanovsky, u svojoj knjizi “Zemaljski magnetizam”, objavljenoj 1964. godine, napisao je:

Sve do posljednje decenije nije postojala niti jedna hipoteza, niti jedna teorija koja bi na zadovoljavajući način objasnila permanentni magnetizam zemaljske kugle.

Kao što vidite, prvi zaključak je prilično važan. Hajde da se upoznamo sa njegovom suštinom.

Naravno, ovo nije sasvim tačna tvrdnja da nije bilo hipoteza koje bi pokušale da objasne prisustvo zemaljskog magnetizma. Postojale su hipoteze. Jedna od njih bila je povezana s asinhronom rotacijom dijelova naše planete: naime, rotacija jezgra zaostaje za rotacijom plašta za oko jednu revoluciju svake dvije hiljade godina.

Drugi je uveo neke pokretne mase smještene unutar jezgra. Diskutovano je i pitanje prisustva električne struje koja se kreće u geografskom smjeru. Ali pošto se vjerovalo da takve struje mogu kružiti samo na granici između jezgra i plašta, poslane su tamo.

Relativno nedavno, pojavila se nova hipoteza koja objašnjava zemaljski magnetizam vrtložnim strujama u jezgru zemaljske kugle. Budući da je nemoguće provjeriti postoje li te struje tamo ili ne, ova hipoteza je osuđena na besmisleno postojanje. Ona jednostavno nema šanse da ikada dobije bilo kakvu potvrdu.

Postojanje drenažne školjke odmah omogućava da se objasni kako površinske struje kruže oko globusa u geografskom smjeru. Tečnost koja ispunjava drenažni omotač pod uticajem Mjesečeve gravitacije dva puta dnevno raste za skoro metar.

Nakon plimne grbe, ispod koje se usisava dodatna zapremina tečnosti i gasova, nastaje depresija koja istiskuje u pravcu zapada sve što plima usisava. Tako se pojavljuje kontinuirani tok, kao da ga stvaraju plima. drenažna tečnostširom svijeta.

Drenažna tekućina je zasićena ogromnom količinom raznih tvari otopljenih u njoj. Među njima ima mnogo jona, uključujući katione koji nose pozitivan naboj. Postoje i anjoni koji nose negativan naboj.

Možemo sa uvjerenjem reći da trenutno dominiraju kationi, jer bi se u ovom slučaju u blizini sjevernog geografskog pola trebao pojaviti južni magnetni pol. I trenutno se Zemljini magnetni polovi nalaze upravo ovako.

Da, sada se nalaze ovako. Ali paleomagnetisti su čvrsto utvrdili da se relativno često - u geološkom smislu te riječi - dešavaju nagle promjene magnetiziranosti Zemlje, tako da polovi mijenjaju mjesta.

Ni najhrabrija hipoteza ne može objasniti ovu činjenicu. A suština stvari je naizgled jednostavna: kada anjoni počnu da dominiraju u drenažnoj tečnosti, severni magnetni pol će zauzeti svoje prikladnije mesto - barem po imenu - blizu severnog geografskog pola.

Magnetno polje Mjeseca

Ako napustimo našu voljenu Zemlju i krenemo na kratko svemirsko putovanje, prvo ćemo posjetiti našeg noćnog pratioca, Mjesec.

Sada na njegovoj površini nema nijedne kapi vode. Ali možda ima drenažni pojas, u čijim se uskim pukotinama i šupljinama nalaze visoko mineralizovane vode, kao na Zemlji?
Magnetno polje Mjeseca određena veličinom njenog plimnog talasa.

Na Zemlji, ovaj talas je uzrokovan gravitacijom Mjeseca. Ali Zemlja ne izaziva plimni talas na Mesecu, pošto je Mesec uvek okrenut ka Zemlji jednom stranom. A ipak postoji plimni talas na Mesecu. Na kraju krajeva, rotira se, iako vrlo sporo, u odnosu na Sunce.

Napravi jednu revoluciju u odnosu na našu centralnu zvijezdu za otprilike mjesec dana. A privlačnost Sunca je mnogo manja nego, recimo, čak i privlačnost Mjeseca na Zemlji.

Rijetke i beznačajne plime i oseke mogu doprinijeti pojavi samo vrlo malog magnetnog polja. To je upravo polje koje posjeduje Mjesec.

Prisustvo drenažnog pojasa objašnjava mnoge druge misterije Mjeseca. Tako S. M. Grigoriev odlično objašnjava asimetriju lunarnog diska, suštinu maskona itd. Svako od ovih objašnjenja koje je dao može se prihvatiti kao dokaz postojanja drenažne školjke na Mjesecu.

Predvidio je da je polumjer mjesečeve hemisfere okrenute prema nama manji od polumjera druge hemisfere, čak i prije nego što su izvršena odgovarajuća mjerenja sa satelita.

Zemaljska grupa ima svoje magnetno polje. Džinovske planete i Zemlja imaju najjača magnetna polja. Izvorom dipolnog magnetnog polja planete često se smatra njeno rastopljeno provodljivo jezgro. Venera i Zemlja imaju slične veličine, prosječnu gustoću i ujednačene unutrašnja struktura Međutim, Zemlja ima prilično jako magnetno polje, ali Venera ne (magnetni moment Venere ne prelazi 5-10% Zemljinog magnetnog polja). Prema jednoj od modernih teorija, jačina dipolnog magnetnog polja zavisi od precesije polarne ose i ugaone brzine rotacije. Upravo su ti parametri zanemarljivo mali na Veneri, ali mjerenja pokazuju čak nižu napetost nego što teorija predviđa. Trenutne pretpostavke o Venerinom slabom magnetnom polju su da nema konvektivnih struja u Venerinom navodno željeznom jezgru.

Bilješke

Wikimedia Foundation. 2010.

Pogledajte šta je “Magnetno polje planeta” u drugim rječnicima:

Sunčevo magnetsko polje proizvodi koronalne izbacivanja mase. Fotografija NOAA zvjezdano magnetno polje magnetsko polje stvoreno kretanjem provodne plazme unutar zvijezda uglavnom ... Wikipedia

Klasična elektrodinamika ... Wikipedia

Polje sile koje djeluje na pokretne električne struje. naelektrisanja i na tijelima s magnetskim momentom (bez obzira na stanje njihovog kretanja). Magnetno polje karakterizira vektor magnetske indukcije B. Vrijednost B određuje silu koja djeluje u datoj tački... ... Fizička enciklopedija

Polje sile koje djeluje na kretanje električnih naboja i na tijelima koja imaju magnetni moment (vidi Magnetski moment), bez obzira na stanje njihovog kretanja. Magnetno polje karakterizira vektor magnetske indukcije B, koji određuje: ... ... Velika sovjetska enciklopedija

Mapa magnetnih polja Mjeseca Magnetno polje Mjeseca je aktivno proučavano od strane ljudi u posljednjih 20 godina. Mjesec nema dipolno polje. Zbog toga se međuplanetarno magnetno polje ne primjećuje... Wikipedia

Rotirajuće magnetno polje. Obično se pod rotirajućim magnetnim poljem podrazumijeva magnetsko polje čiji vektor magnetne indukcije, bez promjene veličine, rotira konstantnom kutnom brzinom. Međutim, magnetna polja se nazivaju i rotirajućim... ... Wikipedia

međuplanetarno magnetno polje- Magnetno polje u međuplanetarnom prostoru izvan magnetosfera planeta je pretežno solarnog porijekla. [GOST 25645.103 84] [GOST 25645.111 84] Teme: magnetno polje, međuplanetarni uslovi, fizički prostor. prostor Sinonimi MMP EN...... Vodič za tehnički prevodilac

Pojava udarnih valova kada se solarni vjetar sudari sa međuzvjezdanim medijem. Sunčev vetar je tok jonizovanih čestica (uglavnom helijum-vodikova plazma) koji teče iz solarne korone brzinom od 300–1200 km/s u okolno ... ... Wikipedia

Hidromagnetski (ili magnetohidrodinamički, ili jednostavno MHD) dinamo (dinamo efekat) je efekat samogeneracije magnetnog polja uz određeno kretanje provodne tekućine. Sadržaj 1 Teorija 2 Aplikacije 2.1 Ge ... Wikipedia

Tijela prirodnog ili vještačkog porijekla kruže oko planeta. Prirodni sateliti imaju Zemlju (Mesec), Mars (Fobos i Deimos), Jupiter (Amalteja, Io, Evropa, Ganimed, Kalisto, Leda, Himalija, Liziteja, Elara, Ananke, Karme, ... ... enciklopedijski rječnik

Knjige

• Zablude i greške osnovnih pojmova fizike, Yu. Ova knjiga identifikuje i demonstrira skrivene ili očigledne greške u matematičkim konstrukcijama opšte i specijalne relativnosti, kvantne mehanike, kao i površne...