Magnetisk felt av Venus og Jorden. Magnetfeltet til planetene i solsystemet

Venus er veldig lik jorden på noen måter. Imidlertid har disse to planetene også betydelige forskjeller på grunn av særegenhetene ved dannelsen og utviklingen av hver av dem, og forskere identifiserer flere og flere slike funksjoner. Vi skal se nærmere på en av kjennetegn- spesiell karakter magnetfelt Venus, men først vender vi oss til generelle egenskaper planeten og noen hypoteser som påvirker spørsmålene om dens utvikling.

Venus i solsystemet

Venus er den nest nærmeste planeten til solen, en nabo til Merkur og Jorden. I forhold til stjernen vår beveger den seg i en nesten sirkulær bane (eksentrisiteten til den venusiske banen er mindre enn jordens) i en gjennomsnittlig avstand på 108,2 millioner km. Det skal bemerkes at eksentrisiteten er en variabel verdi, og i den fjerne fortiden kan den være annerledes på grunn av gravitasjonsinteraksjonene til planeten med andre kropper i solsystemet.

Har ingen naturlig. Det er hypoteser om at planeten en gang hadde en stor satellitt, som senere ble ødelagt av virkningen av tidevannskrefter eller tapt.

Noen forskere mener at Venus opplevde en tangentkollisjon med Merkur, som et resultat av at sistnevnte ble kastet inn i en lavere bane. Venus endret rotasjonens natur. Det er kjent at planeten roterer ekstremt sakte (det samme gjør Merkur, forresten) - med en periode på rundt 243 jorddager. I tillegg er rotasjonsretningen motsatt til andre planeter. Vi kan si at den roterer, som om den snur seg opp ned.

De viktigste fysiske egenskapene til Venus

Sammen med Mars, Jorden og Merkur er Venus en relativt liten steinete kropp med hovedsakelig silikatsammensetning. Den ligner på jorden i 94,9 % av jorden) og masse (81,5 % av jorden). Rømningshastigheten på planetens overflate er 10,36 km/s (på jorden er den omtrent 11,19 km/s).

Av alle jordiske planeter har Venus den tetteste atmosfæren. Trykket på overflaten overstiger 90 atmosfærer, gjennomsnittstemperaturen er omtrent 470 °C.

På spørsmålet om Venus har et magnetfelt, er det følgende svar: planeten har praktisk talt ikke noe eget felt, men på grunn av samspillet mellom solvinden og atmosfæren, oppstår et "falsk", indusert felt.

Litt om geologien til Venus

Det store flertallet av planetens overflate er dannet av produkter fra basaltvulkanisme og er en kombinasjon av lavafelt, stratovulkaner, skjoldvulkaner og andre vulkanske strukturer. Det er funnet få nedslagskratre, og basert på å telle antallet, ble det konkludert med at det ikke kan være eldre enn en halv milliard år. Det er ingen tegn til platetektonikk på planeten.

På jorden er platetektonikk, sammen med prosessene med mantelkonveksjon, hovedmekanismen for varmeoverføring, men dette krever en tilstrekkelig mengde vann. Man må tenke at på Venus, på grunn av vannmangel, stoppet platetektonikken enten på et tidlig stadium, eller fant ikke sted i det hele tatt. Så bli kvitt overflødig indre varme planeten kunne bare gjennom den globale tilstrømningen av overopphetet mantelmateriale til overflaten, muligens med fullstendig ødeleggelse av jordskorpen.

En slik hendelse kunne ha funnet sted for rundt 500 millioner år siden. Det er mulig at det i Venus' historie ikke var den eneste.

Kjerne og magnetfelt til Venus

På jorden genereres det globale på grunn av dynamoeffekten skapt av den spesielle strukturen til kjernen. Det ytre laget av kjernen er smeltet og er preget av tilstedeværelsen av konvektive strømmer, som sammen med jordens raske rotasjon skaper et ganske kraftig magnetfelt. I tillegg fremmer konveksjon aktiv varmeoverføring fra den indre faste kjernen, som inneholder mange tunge, bl.a. radioaktive grunnstoffer, - hovedkilden til oppvarming.

Tilsynelatende, på vår planets nabo, fungerer ikke hele denne mekanismen på grunn av mangelen på konveksjon i den flytende ytre kjernen - det er derfor Venus ikke har et magnetfelt.

Hvorfor er Venus og Jorden så forskjellige?

Årsakene til den alvorlige strukturelle forskjellen mellom to planeter som er like i fysiske egenskaper er ennå ikke helt klare. I følge en nylig konstruert modell dannes den indre strukturen til steinplaneter i lag etter hvert som massen øker, og den stive lagdelingen av kjernen forhindrer konveksjon. På jorden ble antagelig den flerlagede kjernen ødelagt ved begynnelsen av sin historie som et resultat av en kollisjon med en ganske stor gjenstand - Theia. I tillegg regnes månens fremvekst som et resultat av denne kollisjonen. Tidevannseffekten av en stor satellitt på jordens mantel og kjerne kan også spille en betydelig rolle i konveksjonsprosesser.

En annen hypotese antyder at Venus opprinnelig hadde et magnetfelt, men planeten mistet det på grunn av en tektonisk katastrofe eller en rekke katastrofer, som ble diskutert ovenfor. I tillegg, i fravær av et magnetisk felt, "skylder" mange forskere på den for langsomme rotasjonen av Venus og den lille presesjonen til rotasjonsaksen.

Funksjoner av den venusiske atmosfæren

Venus har en ekstremt tett atmosfære, hovedsakelig sammensatt av karbondioksid med en liten blanding av nitrogen, svoveldioksid, argon og noen andre gasser. En slik atmosfære tjener som en kilde til irreversible drivhuseffekt, som ikke lar overflaten av planeten kjøle seg ned på noen måte. Det er mulig at det ovenfor beskrevne "katastrofale" tektoniske regimet i dets indre også er ansvarlig for tilstanden til atmosfæren til "morgenstjernen".

Den største delen av det gassformede skallet til Venus er innelukket i det nedre laget - troposfæren, som strekker seg til høyder på omtrent 50 km. Over er tropopausen, og over den er mesosfæren. Den øvre grensen til skyene, bestående av svoveldioksid og dråper svovelsyre, ligger i en høyde av 60-70 km.

I den øvre atmosfæren ioniseres gass sterkt av ultrafiolett solstråling. Dette laget av sjeldne plasma kalles ionosfæren. På Venus ligger den i høyder på 120-250 km.

indusert magnetosfære

Det er samspillet mellom de ladede partiklene i solvinden og plasmaet i den øvre atmosfæren som avgjør om Venus har et magnetfelt. Kraftlinjene til magnetfeltet som bæres av solvinden, bøyer seg rundt den venusiske ionosfæren og danner en struktur som kalles den induserte (induserte) magnetosfæren.

Denne strukturen har følgende elementer:

• En buesjokkbølge plassert i en høyde på omtrent en tredjedel av planetens radius. På toppen solaktivitet området for møtet mellom solvinden og det ioniserte laget av atmosfæren er mye nærmere overflaten til Venus.
• Magnetlag.
• Magnetopausen er selve grensen til magnetosfæren, som ligger i en høyde av ca. 300 km.
• Halen på magnetosfæren, der de strakte magnetfeltlinjene til solvinden retter seg ut. Lengden på den magnetosfæriske halen til Venus er fra én til flere titalls planetariske radier.

Halen er preget av en spesiell aktivitet - prosessene med magnetisk gjentilkobling, som fører til akselerasjon av ladede partikler. I de polare områdene, som et resultat av gjentilkobling, kan det dannes magnetiske bunter som ligner de på jorden. På planeten vår ligger gjenkoblingen av magnetfeltlinjer til grunn for fenomenet nordlys.

Det vil si at Venus har et magnetfelt som ikke er dannet interne prosesser i innvollene på planeten, men solens påvirkning på atmosfæren. Dette feltet er veldig svakt - dets intensitet er i gjennomsnitt tusen ganger svakere enn det geomagnetisk felt Jorden spiller imidlertid en viss rolle i prosessene som skjer i den øvre atmosfæren.

Magnetosfæren og stabiliteten til det gassformede skallet på planeten

Magnetosfæren skjermer overflaten av planeten fra innvirkningen av energiladede partikler fra solvinden. Det antas at tilstedeværelsen av en tilstrekkelig kraftig magnetosfære muliggjorde fremveksten og utviklingen av liv på jorden. I tillegg hindrer den magnetiske barrieren til en viss grad at solvinden blåser vekk atmosfæren.

Den ioniserende ultrafiolette, som ikke forsinkes av magnetfeltet, trenger også inn i atmosfæren. På den ene siden, på grunn av dette, oppstår ionosfæren og en magnetisk skjerm dannes. Men ioniserte atomer kan forlate atmosfæren ved å gå inn i den magnetiske halen og akselerere der. Dette fenomenet kalles ion runaway. Hvis hastigheten oppnådd av ionene overstiger rømningshastigheten, mister planeten raskt gasskonvolutten. Et slikt fenomen observeres på Mars, som er preget av svak tyngdekraft og følgelig lav rømningshastighet.

Venus, med sin sterkere tyngdekraft, holder ionene i atmosfæren mer effektivt, ettersom de trenger å øke hastigheten for å forlate planeten. Det induserte magnetfeltet til planeten Venus er ikke kraftig nok til å akselerere ionene betydelig. Derfor er tapet av atmosfæren her langt fra like betydelig som på Mars, til tross for at intensiteten ultrafiolett stråling mye høyere på grunn av nærhet til solen.

Dermed er det induserte magnetiske feltet til Venus ett eksempel på det komplekse samspillet mellom den øvre atmosfæren og forskjellige typer solstråling. Sammen med gravitasjonsfeltet er det en faktor i stabiliteten til planetens gassformige skall.

lyseste planeten

Venus har et magnetfelt som er kjent for å være utrolig svakt. Forskere er fortsatt ikke sikre på hvorfor det er slik. Planeten er kjent i astronomi som jordens tvilling.

Den har samme størrelse og omtrent samme avstand fra solen. Det er også den eneste av de andre planetene i det indre solsystemet som har en betydelig atmosfære. Fraværet av en sterk magnetosfære peker imidlertid på betydelige forskjeller mellom Jorden og Venus.

Planetens generelle struktur

Venus, som alle andre indre planeter i solsystemet, er steinete.

Forskere vet ikke så mye om dannelsen av disse planetene, men basert på data fra romsonder har de gjort noen gjetninger. Vi vet at det har vært kollisjoner av planetazimaler rike på jern og silikater i solsystemet. Disse kollisjonene skapte unge planeter, med flytende kjerner og en skjør ung skorpe sammensatt av silikater. Det store mysteriet ligger imidlertid i utviklingen av jernkjernen.

Vi vet at en av årsakene til dannelsen av et sterkt magnetfelt på jorden er at jernkjernen fungerer som en dynamo.

Hvorfor har ikke Venus et magnetfelt?

Dette magnetfeltet beskytter planeten vår mot sterk solstråling. Dette skjer imidlertid ikke på Venus og det er flere hypoteser som forklarer dette. For det første er kjernen fullstendig herdet. Jordens kjerne er fortsatt delvis smeltet, og dette gjør at den kan generere et magnetfelt. En annen teori sier at dette er fordi planeten ikke har platetektonikk slik jorden har.

Da romfartøyet utforsket det, oppdaget de at magnetfeltet til Venus eksisterer og er flere ganger svakere enn jordens, men det avviser solstråling.

Forskere tror nå at feltet faktisk er et resultat av at Venus sin ionosfære samhandler med solvinden. Dette betyr at planeten har et indusert magnetfelt. Bekreft imidlertid denne saken for fremtidige oppdrag.

Abstrakt forskningsarbeid

Det magnetiske feltet til planetene solsystemet

Fullført:

Balyuk Ilya

Veileder:

Levykina R.Kh

Fysikklærer

Magnitogorsk 2017 G

MENnotasjon.

En av de spesifikke egenskapene til planeten vår er dens magnetiske felt. Alle levende skapninger på jorden har utviklet seg i millioner av år nøyaktig under forholdene til et magnetfelt og kan ikke eksistere uten det.

Dette arbeidet gjorde det mulig å utvide sirkelen av min kunnskap om naturen til magnetfeltet, dets egenskaper, om planetene i solsystemet som har magnetiske felt, om hypotesene og astrofysiske teorier om opprinnelsen til magnetfeltene til planetene i solsystemet.

Innhold

Introduksjon………………………………………………………………………………………………..4

Del 1. Magnetfeltets natur og trekk…………………………..6

1.1, Bestemmelse av magnetfeltet og dets egenskaper. ……………………

1.2. Grafisk representasjon av magnetfeltet………………………………

1.3. Fysiske egenskaper til magnetiske felt……………………………………….

Del 2. Jordens magnetfelt og relaterte naturfenomener…. ni

Seksjon 3. Hypoteser og astrofysiske teorier om opprinnelsen til magnetfeltet til planeter………………………………………………………………………………………… 13

Seksjon 4. Oversikt over planetene i solsystemet med magnetisk

felt………………………………………………………………………………………………...16

Del 5. Magnetfeltets rolle i eksistens og utvikling

livet på jorden……………………………………………………………………….. 20

Konklusjon………………………………………………………………………. 22

Brukte bøker………………………………………………………. 24

Blindtarm………………………………………………………………………. 25

Introduksjon

Jordens magnetfelt er en av de nødvendige betingelsene for eksistensen av liv på planeten vår. Men geofysikere (paleomagnetologer) har slått fast at i løpet av den geologiske historien til planeten vår har magnetfeltet gjentatte ganger redusert sin styrke og til og med endret tegn (det vil si at nord- og sørpolene har endret plass). Flere titalls slike epoker med reversering av magnetfelttegn, eller reverseringer, er nå etablert; de gjenspeiles i magnetiske bergarters magnetiske egenskaper. Den nåværende epoken for magnetfeltet kalles betinget epoken med direkte polaritet. Det har pågått i omtrent 700 tusen år. Likevel avtar feltstyrken sakte men jevnt. Hvis denne prosessen fortsetter å utvikle seg i fremtiden, vil styrken til jordens magnetiske felt etter omtrent 2 tusen år falle til null, og deretter, etter en viss tid "uten en magnetisk epoke", vil den begynne å øke, men vil ha motsatt tegn. "Uten en magnetisk epoke" kan av levende organismer oppfattes som en katastrofe. Jordens magnetfelt er et skjold som beskytter livet på jorden mot strømmen av solenergi og kosmiske partikler (elektroner, protoner, kjerner av noen grunnstoffer). Slike partikler beveger seg med enorme hastigheter en sterk ioniserende faktor, som, som kjent, påvirker levende vev, og spesielt det genetiske apparatet til organismer. Det er fastslått at jordens magnetfelt avleder banene til kosmiske ioniserende partikler og "snurrer" dem rundt planeten.

Forskere har identifisert de viktigste astronomiske egenskapene til planetene. Disse inkluderer: Merkur, Venus, Jorden, Månen, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto.

Etter vår mening er en av de ledende egenskapene til planetene magnetfeltet

Relevans vår studie er å klargjøre egenskapene til magnetfeltet til en rekke planeter i solsystemet.

DeNyYorkTider.

utvidelsen av ozonhull, og nordlyset vil vises over ekvator.

Problem forskning består i å løse motsetningen mellom behovet for å ta hensyn til magnetfeltet som en av egenskapene til planetene, og mangelen på å ta hensyn til data som indikerer forholdet mellom jordas magnetfelt og andre planeter i solsystemet. .

Mål systematisere data om magnetfeltet til planetene i solsystemet.

Oppgaver.

1. Utforsk toppmoderne magnetfeltproblemer i vitenskapelig litteratur.

2. Foredle lederne fysiske egenskaper magnetfeltet til planetene.

3. Å analysere hypotesene om opprinnelsen til magnetfeltet til planetene i solsystemet, for å fastslå hvilke av dem som er akseptert av det vitenskapelige samfunnet.

4 . Suppler den generelt aksepterte tabellen "Grunnleggende astronomiske egenskaper til planetene" med data om magnetfeltene til planetene.

En gjenstand: de viktigste astronomiske egenskapene til planetene.

Ting : avslører egenskapene til magnetfeltet som en av planetenes viktigste astronomiske egenskaper.

Forskningsmetoder: analyse, syntese, generalisering, systematisering av betydninger.

Seksjon 1. Magnetfelt

1.1. Det er eksperimentelt fastslått at lederne som strømmer går gjennom i sammetiltrekke og frastøte i motsatte retninger. For å beskrive samspillet mellom ledninger som strømmer strømmer gjennom, ble det bruktet magnetfelt- en spesiell form for materie generert av elektriske strømmer eller vekselstrøm og manifestert av virkningen på elektriske strømmer som eri dette feltet. Magnetfeltet ble oppdaget i 1820 av den danske fysikeren H.K. Ørsted. Et magnetfeltbeskriver de magnetiske interaksjonene som oppstår: a) mellom to strømmer; b) mellom strøm og bevegelige ladninger; c) mellom to bevegelige ladninger.

Magnetfeltet har en retningskarakter og skal karakteriseres av en vektormengde .. Hovedeffektkarakteristikken til magnetfeltet ble kaltm magnetiskved induksjon.Denne verdien er vanligvis merket med bokstaven B.

Ris. en

Når endene av ledningen er koblet til en DC-kilde, "vender pilen seg bort" fra ledningen. Flere magnetiske piler plassert rundt ledningen snudde på en bestemt måte.

I rommet rundtledninger med strøm er det et kraftfelt. I rommet rundt lederen med strømeksistereet magnetfelt. (Figur 1)

For å karakterisere magnetfeltet til strømmen ble det i tillegg til induksjon introdusert en hjelpemengdeH kalt styrken til magnetfeltet. Styrken på magnetfeltet, i motsetning til magnetisk induksjon, avhenger ikke av mediets magnetiske egenskaper.

Ris. 2

Magnetiske piler plassert i samme avstand fra en likestrømførende leder er plassert i form av en sirkel.

1.2 Linjer med magnetfeltinduksjon.

Magnetiske felt, som elektriske felt, kan representeres grafisk ved hjelp av magnetiske induksjonslinjer.Induksjonslinjer (eller linjer av vektor B) kalles linjer, tangentene til disse er rettet på samme måte som vektoren B i et gitt punkt i feltet. Åpenbart,at en induksjonslinje kan trekkes gjennom hvert punkt i magnetfeltet. Siden feltinduksjonen på ethvert punkt har en viss retning, så retningen til linjeninduksjon på hvert punkt i et gitt felt kan bare være unik, noe som betyr at linjenemagnetisk feltinduksjontegnes med en slik tetthet at antall linjer som skjærer en overflateenhet,vinkelrett på dem, var lik (eller proporsjonal med) induksjonen av magnetfeltet på et gitt sted. Derfor, ved å skildre induksjonslinjer, kan man visualisere hvordaninduksjonsmodulen og retningen varierer i rom.

1.3. Vortex-naturen til magnetfeltet.

Linjer med magnetisk induksjonkontinuerlige: de har verken begynnelse eller slutt. Det haret sted for ethvert magnetfelt forårsaket av strømkretser. Vektorfelt med kontinuerlige linjer kallesvirvelfelt. Vi ser at magnetfeltet er et virvelfelt.

Ris. 3

Små jernspåner er plassert i form av sirkler, "omkranser" lederen. Hvis du endrer polariteten til gjeldende kildeforbindelse, vil sagfliset snu 180 grader.

Ris. 4

Ris. 5

For et magnetisk felt, så vel som for et elektrisk felt,rettferdigsuperposisjonsprinsipp: feltet B generert av flere bevegelige ladninger (strømmer) er lik vektorsummen av feltene W,generert av hver ladning (strøm) separat: dvs. for å finne kraften som virker på et punkt i rommet, må du legge til kreftene,virker på den, som vist i figur 4.

M sirkulært strømmagnetfelt representerer en slags åtte med en divisjonringer i midten av ringen som strømmen går gjennom. Kretsen er vist i figuren nedenfor: (Figur 6)

Altså: magnetfeltet er en spesiell form for materie, gjennom hvilken samspillet mellom bevegelige elektrisk ladede partikler utføres.

O hoved- magnetiske feltegenskaper:

1.

2.

M magnetfeltet er preget av:

en) b)

Grafisk er magnetfeltet avbildet ved hjelp av magnetiske induksjonslinjer

Del 2. Jordens magnetfelt og relaterte naturfenomener

Jorden som helhet er en enorm sfærisk magnet. Menneskeheten begynte å bruke jordens magnetfelt for lenge siden. Allerede i begynnelsenXII- XIIIårhundrer kompasset er mye brukt i navigasjon. På den tiden trodde man imidlertid at polarstjernen og dens magnetisme orienterte kompassnålen. Den engelske vitenskapsmannen William Gilbert, hofflegen til dronning Elizabeth, var i 1600 den første som viste at jorden er en magnet, hvis akse ikke sammenfaller med jordens rotasjonsakse. Derfor, rundt jorden, så vel som rundt enhver magnet, er det et magnetfelt. I 1635 oppdaget Gellibrand at feltet til jordmagneten langsomt endret seg, og Edmond Halley gjennomførte verdens første magnetiske undersøkelse av havene og laget de første verdenskartene (1702). I 1835 foretok Gauss en sfærisk harmonisk analyse av jordens magnetfelt. Han opprettet verdens første magnetiske observatorium i Göttingen.

2.1 Generelle kjennetegn ved jordens magnetfelt

På et hvilket som helst punkt i rommet rundt jorden, og på overflaten, oppdages virkningen av magnetiske krefter. Det skapes med andre ord et magnetfelt i rommet rundt jorden.Jordens magnetiske og geografiske poler faller ikke sammen. Den nordlige magnetiske polen N ligger på den sørlige halvkule, nær kysten av Antarktis, og den sørlige magnetiske polenSligger på den nordlige halvkule, nær den nordlige kysten av Victoria Island (Canada). Begge polene beveger seg (drift) kontinuerlig jordens overflate med en hastighet på ca 5 0 per år på grunn av variasjonen i prosessene som genererer magnetfeltet. I tillegg passerer ikke magnetfeltets akse gjennom jordens sentrum, men henger 430 km bak den. Jordens magnetfelt er ikke symmetrisk. På grunn av det faktum at magnetfeltets akse passerer bare i en vinkel på 11,5 0 til planetens rotasjonsakse, kan vi bruke kompasset.

Figur 8

I en ideell og hypotetisk antakelse, der Jorden ville være alene i det ytre rom, var planetens magnetfeltlinjer ordnet på samme måte som feltlinjene til en vanlig magnet fra en skolefysikklærebok, dvs. i form av symmetriske buer som strekker seg fra sørpolen mot nord.(Fig. 8) Linjetettheten (magnetisk feltstyrke) ville avta med avstanden fra planeten. Faktisk er jordens magnetfelt i samspill med magnetfeltene til solen, planetene og strømmene av ladede partikler som sendes ut i overflod av solen. (fig 9)

Fig 9

Hvis påvirkningen fra selve solen, og enda mer av planetene, kan neglisjeres på grunn av avstand, kan du ikke gjøre dette med partikkelstrømmer, ellers - solvinden. Solvinden er en strøm av partikler som suser med en hastighet på rundt 500 km/s som sendes ut av solatmosfæren. I øyeblikkene av solutbrudd, så vel som under dannelsen av en gruppe store flekker på solen, øker antallet frie elektroner som bombarderer jordens atmosfære kraftig. Dette fører til en forstyrrelse av strømmene som flyter i jordens ionosfære, og på grunn av dette skjer det en endring i jordens magnetfelt. Det er magnetiske stormer. Slike strømmer genererer et sterkt magnetisk felt, som samhandler med jordens felt, og deformerer det sterkt. På grunn av dets magnetiske felt. Jorden holder de fangede partiklene av solvinden i de såkalte strålingsbeltene, og hindrer dem i å passere inn i jordens atmosfære og enda mer til overflaten. Partikler av solvinden ville være svært skadelige for alle levende ting. Under samspillet mellom de nevnte feltene dannes det en grense, hvor det på den ene siden er en forstyrret (utsatt for endringer pga. ytre påvirkninger) magnetfeltet til solvindpartikler, på den andre - det forstyrrede feltet til jorden. Denne grensen bør betraktes som grensen for det nære jordrommet, grensen for magnetosfæren og atmosfæren. Utenfor denne grensen råder påvirkningen av eksterne magnetiske felt. I retning mot solen blir jordens magnetosfære flatet ut under angrepet fra solvinden og strekker seg bare opp til 10 radier av planeten. I motsatt retning er det en forlengelse på opptil 1000 jordradier.

Med forlater jordens geomagnetiske felt.

Jordens eget magnetfelt(geomagnetisk felt) kan deles inn i følgende tre hoveddeler.

O Jordens hovedmagnetiske felt, som opplever langsomme endringer i tid (sekulære variasjoner) med perioder fra 10 til 10 000 år, konsentrert i intervaller10-20, 60-100, 600-1200 og 8000 år. Sistnevnte er assosiert med en endring i det magnetiske dipolmomentet med en faktor på 1,5–2.

M Verdensanomalier - avvik fra ekvivalent dipol opp til 20% av intensitetenseparate områder med karakteristiske størrelser opp til 10 000 km. Disse unormale felteneoppleve sekulære variasjoner som fører til endringer over tid over mange år og århundrer. Eksempler på anomalier: brasiliansk, kanadisk, sibirsk, kursk. I løpet av sekulære variasjoner skifter verdensanomalier, går i oppløsning ogdukke opp igjen. På lave breddegrader er det en vestlig avdrift i lengdegrad med en hastighet0,2° per år.

M magnetiske felt av lokale regioner av ytre skall med en lengde fraflere til hundrevis av kilometer. De skyldes magnetiseringen steiner i det øvre laget av jorden, som utgjør jordskorpen og ligger nær overflaten. En avden kraftigste - Kursk magnetisk anomali.

P Jordens midlertidige magnetfelt (også kalt eksternt) bestemmes avkilder i form av strømsystemer plassert utenfor jordoverflaten ogi hennes atmosfære. Hovedkildene til slike felt og deres endringer er korpuskulære strømmer av magnetisert plasma som kommer fra solen sammen med solvinden og danner strukturen og formen til jordens magnetosfære.

Derfor: Jorden som helhet er en enorm sfærisk magnet.

På et hvilket som helst punkt i rommet som omgir jorden og på overflaten, oppdages virkningen av magnetiske krefter. magnetisk nordpolNS. ligger på den nordlige halvkule, nær den nordlige kysten av Victoria Island (Canada). Begge polene beveger seg (virker) kontinuerlig på jordoverflaten.

I tillegg passerer ikke magnetfeltets akse gjennom jordens sentrum, men henger 430 km bak den. Jordens magnetfelt er ikke symmetrisk. På grunn av det faktum at magnetfeltets akse bare går i en vinkel på 11,5 grader til planetens rotasjonsakse, kan vi bruke et kompass.

Del 3. Hypoteser og astrofysiske teorier om opprinnelsen til jordens magnetfelt

Hypotese 1.

M Hydromagnetisk dynamo mekanisme

De observerte egenskapene til jordens magnetfelt er i samsvar med konseptet om dets forekomst på grunn av mekanismenhydromagnetisk dynamo. I denne prosessen forsterkes det innledende magnetfeltetsom et resultat av bevegelser (vanligvis konvektiv eller turbulent) av et elektrisk ledende stoff i planetens flytende kjerne. Ved stoffets temperaturflere tusen kelvin dens ledningsevne er høy nok til å tillate konvektive bevegelser,som forekommer selv i et svakt magnetisert medium, kan stimulere skiftende elektriske strømmer som kan, i samsvar med lovene elektromagnetisk induksjon, skape nye magnetiske felt. Dempingen av disse feltene skaper enten termisk energi(i henhold til Joule-loven), eller fører til fremveksten av nye magnetiske felt. PÅAvhengig av arten av bevegelsene, kan disse feltene enten svekke eller styrke de innledende feltene. For å styrke feltet er en viss asymmetri av bevegelser tilstrekkelig.Og dermed, nødvendig tilstand hydromagnetisk dynamo er selve tilstedeværelsenbevegelser i et ledende medium, og tilstrekkelig - tilstedeværelsen av en viss asymmetri (helisitet) av de indre strømmene av mediet. Når disse betingelsene er oppfylt, fortsetter forsterkningsprosessen inntil tapene som øker med økende strømstyrke medJoule-varme vil ikke balansere tilstrømningen av energi som kommer frapå grunn av hydrodynamiske bevegelser.

Dynamoeffekt - selveksitasjon og vedlikehold i stasjonær tilstandmagnetiske felt på grunn av bevegelsen av en ledende væske eller gassplasma. Hansmekanisme ligner på å generere elektrisk strøm og magnetfelt i dynamoenmed selveksitasjon. Dynamoeffekten er assosiert med opprinnelsen til deres egenmagnetiske felt til jordens sol og planeter, så vel som deres lokale felt, for eksempel felteneflekker og aktive områder.

Hypotese 2.

PÅ roterende hydrosfære som en mulig kilde til jordas magnetfelt.

Tilhengere av denne hypotesen antyder at problemet med opprinnelsen til jordens magnetfelt, med alle sinefunksjonene ovenfor, kunne finne sin løsning på grunnlag av en enkeltmodell som klargjør hvordan kilden til jordmagnetisme er relatert tilhydrosfære. Denne sammenhengen mener de er bevist av mange fakta. Først og fremst er "skjevheten" til den magnetiske aksen nevnt ovenfor at den er tiltet ogskiftet mot Stillehavet; samtidig ligger den nesten symmetrisk i forhold til vannområdet i verdenshavet.Alt sier detsjøvann selv, som er i bevegelse, genererer et magnetfelt.Det skal sies at dette konseptet stemmer overens med dataene fra paleomagnetiske studier, som tolkes som bevis på gjentatte reverseringer av de magnetiske polene.

Nedgangen i magnetfeltet skyldes sivilisasjonens aktivitet, noe som fører til global forsuring av miljøet, hovedsakelig gjennom akkumulering av karbondioksid i det. Slik sivilisasjonsaktivitet, tatt i betraktning det ovennevnte, kan være suicidal for det.

Hypotese 3

W Jorden som en likestrømsmotor med selveksitasjon

Solen

Ris. 10 Interaksjonsskjema Sol-Jord:

(-) - fluks av ladede partikler;

1s - solstrøm;

1z - sirkulær strøm av jorden;

Мв er øyeblikket for jordens rotasjon;

w er vinkelhastigheten til jorden;

Fz er den magnetiske fluksen skapt av jordens felt;

Fs - magnetisk fluks generert av solvindstrømmen.

I forhold til Jorden er solvinden en strøm av ladede partikler i konstant retning, og dette er ikke annet enn en elektrisk strøm. I henhold til definisjonen av strømmens retning, er den rettet i motsatt retning av bevegelsen av negativt ladede partikler, dvs. fra jorden til solen.

Tenk på samspillet mellom solstrømmen og det eksiterte magnetfeltet på jorden. Som et resultat av interaksjon virker et dreiemoment M på jorden 3 peker i retning av jordens rotasjon. Dermed oppfører jorden seg med hensyn til solvinden på samme måte som en likestrømsmotor med selveksitasjon. Energikilden (generatoren) i dette tilfellet er solen.

Jordens nåværende ark bestemmer i stor grad forløpet av elektriske prosesser i atmosfæren (tordenvær, polarlys, St. Elmo-branner). Det har blitt observert at under vulkanutbrudd, elektriske prosesser i atmosfæren.

Fra ovenstående følger det: Kilden til jordens magnetfelt er ennå ikke etablert av vitenskapen, som bare omhandler overfloden av hypoteser som er fremsatt i denne forbindelse.

Hypotesen bør først og fremst forklare opprinnelsen til komponenten i jordens magnetfelt, fordi planeten oppfører seg som permanent magnet med den magnetiske nordpolen nær den geografiske sørpolen og omvendt.

I dag er hypotesen om elektriske virvelstrømmer som flyter i den ytre delen av jordens kjerne, som avslører noen egenskaper til en væske, nesten generelt akseptert. Det er beregnet at sonen som "dynamo"-mekanismen fungerer i, ligger i en avstand på 2,25-0,3 av jordens radius.

Seksjon 4. Oversikt over planetene i solsystemet med et magnetfelt

For tiden er hypotesen om elektriske virvelstrømmer som flyter i den ytre delen av planetkjernen, som viser noen egenskaper til en væske, nesten generelt akseptert.

Jorden og åtte andre planeter kretser rundt solen. (Fig. 11) Det er en av de 100 milliarder stjernene som utgjør galaksen vår.

Fig.11 Planeter i solsystemet

Fig.12 Merkur

Den høye tettheten til Merkur fører til konklusjonen at planeten har en jern-nikkel kjerne. Vi vet ikke om kjernen til Merkur er tett eller, som Jorden, er en blanding av tett og flytende stoff. Kvikksølv har et veldig betydelig magnetfelt, noe som antyder at det etterlater et tynt lag av smeltet materiale, muligens en kombinasjon av jern og svovel, som omgir en tett kjerne.

Strømmene i dette flytende overflatelaget forklarer opprinnelsen til magnetfeltet. Men uten påvirkning av planetens raske rotasjon ville bevegelsen til den flytende delen av kjernen være for liten til å forklare et så sterkt magnetfelt. Det magnetiske feltet indikerer at vi har møtt den "resterende" magnetismen til kjernen, "frosset" i kjernen under dens størkning.

Venus

Tettheten til Venus er bare litt mindre enn jordens tetthet. Av dette følger det at dens kjerne opptar omtrent 12 % av planetens totale volum, og grensen mellom kjernen og mantelen ligger omtrent halvveis fra sentrum til overflaten. Venus har ikke et magnetfelt, så selv om en del av kjernen er flytende, bør vi ikke forvente at det vil utvikle seg et magnetfelt inne i den, fordi den roterer for sakte til å generere de nødvendige strømmene.

Fig.13 Jorden

Jordens sterke magnetiske felt stammer fra den flytende ytre kjernen, hvis tetthet antyder at den er sammensatt av en smeltet blanding av jern og et mindre tett grunnstoff, svovel. Den solide indre kjernen er hovedsakelig jern med noen få prosent nikkel inkludert.

Mars

sjømann 4 viste at det ikke er noe sterkt magnetfelt på Mars, og derfor kan ikke kjernen til planeten være flytende. Men nårMars Global landmåler nærmet seg planeten på 120 km, viste det seg at noen områder på Mars har sterk restmagnetisme, muligens bevart fra tidligere tider, da planetens kjerne var flytende og kunne generere et kraftig magnetfelt.sjømann 4 viste at det ikke er noe sterkt magnetfelt på Mars, og derfor kan ikke kjernen til planeten være flytende.

Fig.14 Jupiter

Kjernen til Jupiter skal være liten, men mest sannsynlig er massen 10-20 ganger jordens masse. Tilstanden til de steinete materialene i Jupiters kjerne er ikke kjent for oss. De bør mest sannsynlig være smeltet, men det enorme trykket kan gjøre det solid.

Jupiter har det kraftigste magnetfeltet av alle planetene i solsystemet. Det overstiger kraften til jordens magnetfelt med 20 000 tusen. Jupiters magnetfelt er vippet 9,6 grader i forhold til planetens rotasjonsakse og genereres ved konveksjon i et tykt lag av metallisk hydrogen.

Fig.15 Saturn

Den indre strukturen til Saturn er sammenlignbar med den indre strukturen til de andre gigantiske planetene. Saturn har et magnetfelt som er 600 ganger sterkere enn jordens magnetfelt. Dette er en slags variant av feltet til Jupiter. På Saturn forekommer de samme nordlysene. Deres eneste forskjell fra Jupiters er at de nøyaktig sammenfaller med planetens rotasjonsakse. I likhet med Jupiters felt, genereres Saturns magnetfelt av konveksjonsprosesser som skjer inne i laget av metallisk hydrogen.

Fig.16 Uranus

Uranus har nesten samme tetthet som Jupiter. Den steinete sentrale kjernen er sannsynligvis under trykk på rundt 8 millioner atmosfærer, og temperaturen er 8000 0 . Uranus har et kraftig magnetfelt, omtrent 50 ganger større enn jordas magnetfelt. Magnetfeltet vippes i forhold til planetens rotasjonsakse i en vinkel på 59 0 , som lar deg bestemme hastigheten på intern rotasjon. Symmetrisenteret til Uranus' magnetiske felt ligger i omtrent en tredjedel av avstanden fra planetens sentrum til overflaten. Dette antyder at magnetfeltet genereres på grunn av konveksjonsstrømmer inne i den iskalde delen av planetens indre struktur.

Fig. 17 Neptun

Den indre strukturen er veldig lik Uranus. Magnetfeltet til Neptun er omtrent 25 ganger større enn magnetfeltet til jorden og 2 ganger svakere enn magnetfeltet til Uranus. Liker han. Den vippes i en vinkel på 47 grader i forhold til planetens rotasjonsakse. Dermed kan vi si at feltet til Neptun oppsto som et resultat av konveksjonsstrømmer inn i lagene flytende is. I dette tilfellet ligger symmetrisenteret til magnetfeltet ganske langt fra planetens sentrum, halvveis fra sentrum til overflaten.

Pluto

Vi har konkret informasjon om den interne strukturen til Pluto. Tettheten antyder at under den iskalde mantelen, mest sannsynlig, er det en steinete kjerne, der omtrent 70% av planetens masse er konsentrert. Det er godt mulig at det også er en kjertelkjerne inne i den steinete kjernen.

Erkjennelsen av at Pluto deler egenskaper med mange Kuiperbelte-objekter har fått mange forskere til å tro at Pluto ikke bør betraktes som en planet, men klassifiseres som et annet Kuiperbelt-objekt. Den internasjonale astronomiske union satte en stopper for disse tvistene: På grunnlag av historisk presedens vil Pluto fortsette å bli betraktet som en planet i nær fremtid.

Tabell 1-"De viktigste astronomiske egenskapene til planetene".

T Hvordan vi kom til konklusjonen: et slikt kriterium som magnetfeltet er en betydelig astronomisk karakteristikk av planetene i solsystemet.De fleste planetene i solsystemet (tabell 1) har til en viss grad magnetiskeEnger. I synkende rekkefølge av det magnetiske dipolmomentet er Jupiter på førsteplass ogSaturn, etterfulgt av Jorden, Merkur og Mars, og i forhold til Jordens magnetiske øyeblikk, er verdien av øyeblikkene deres 20.000.500.1.3/5000 3/10000.

Del 5. Magnetfeltets rolle i eksistensen og utviklingen av liv på jorden

Jordens magnetfelt svekkes og dette utgjør en alvorlig trussel mot alt liv på planeten.Ifølge forskere begynte denne prosessen for rundt 150 år siden og har nylig akselerert. TilNå er planetens magnetfelt allerede svekket med rundt 10-15 %.

I løpet av denne prosessen, ifølge forskere, vil planetens magnetfelt gradvis svekkes, derettervil praktisk talt forsvinne, for så å dukke opp igjen, men vil ha motsatt polaritet.

Kompassnåler som tidligere pekte mot Nordpolen vil begynne å peke mot sørden magnetiske polen, som vil bli erstattet av nord. Merk at vi snakker om magnetiskikke om geografiske poler.

Magnetfeltet spiller en svært viktig rolle i jordens liv: på den ene siden beskytter detplanet fra en strøm av ladede partikler som flyr fra solen og fra dypet av verdensrommet, og på den annen side tjener densom et veiskilt for årlig migrerende levende vesener. Hva skjer hvis dettefeltet vil forsvinne, ingen kan forutsi nøyaktig, bemerkerDeNyYorkTider.

Det kan antas at mens polskiftet vil finne sted, mye både i himmelen og på jorden,kommer til å gå løs. Polvending kan føre til ulykker på høyspentlinjer, feil på satellitter, problemer for astronauter. Polaritetsreversering vil resultere i betydeligutvidelsen av ozonhull, og nordlyset vil vises over ekvator.

Dyr som navigerer med "naturlige" kompasser vil møte alvorlige problemer.Fisk, fugler og dyr vil miste orienteringen og vil ikke vite hvilken vei de skal migrere.

Men ifølge noen eksperter kan det hende at våre mindre brødre ikke har detslike katastrofale problemer. Flyttingen av polene vil ta rundt tusen år.Eksperter mener at dyr orientert av magnetiske kraftlinjer jord,de vil kunne tilpasse seg og overleve.

Selv om den endelige reverseringen av polene sannsynligvis vil skje om hundrevis av år, vil dendenne prosessen skader allerede satellittene. Siste gang, som det antas, en slik katastrofeskjedde for 780 tusen år siden.

Følgelig: i epoker når jorden ikke har et magnetfelt, forsvinner dens beskyttende anti-strålingsskjold. En betydelig (flere ganger) økning i strålingsbakgrunnen kan påvirke biosfæren betydelig.

Konklusjon

Problemet med å studere magnetfeltet er ekstremt relevant, fordi.I epoker når jorden ikke har et magnetfelt, forsvinner dens beskyttende anti-strålingsskjold. En betydelig (flere ganger) økning i strålingsbakgrunnen kan påvirke biosfæren betydelig: noen organismegrupper må dø ut, blant annet kan antall mutasjoner øke osv. Og hvis vi tar hensyn til solutbrudd, d.v.s. kolossale krafteksplosjoner på solen, som spyr ut ekstremt sterke strømmer av kosmiske stråler, bør det konkluderes med at epokene med forsvinningen av jordens magnetfelt er epoker med katastrofal innflytelse på biosfæren fra kosmos.

Magnetfeltet er en spesiell form for materie, gjennom hvilken samspillet mellom bevegelige elektrisk ladede partikler utføres.

De viktigste egenskapene til magnetfeltet:

en) Magnetfeltet genereres av elektrisk strøm (ladninger i bevegelse).

b) Magnetfeltet oppdages av effekten på strømmen (bevegelige ladninger),

Magnetfeltet er preget av:

en) Magnetisk induksjon B er hovedeffektkarakteristikken til et magnetfelt.b) Magnetfeltstyrken H er en hjelpestørrelse.

Grafisk er magnetfeltet avbildet ved hjelp av magnetiske induksjonslinjer.

Det mest studerte er jordas magnetfelt. På et hvilket som helst punkt i rommet som omgir jorden og på overflaten, oppdages virkningen av magnetiske krefter. magnetisk nordpolNligger sørlige halvkule, nær kysten av Antarktis, og den magnetiske sørpolenS. ligger på den nordlige halvkule, nær den nordlige kysten av Victoria Island (Canada). Begge polene beveger seg (virker) kontinuerlig på jordoverflaten. I tillegg passerer ikke magnetfeltets akse gjennom jordens sentrum, men henger 430 km bak den. Jordens magnetfelt er ikke symmetrisk. På grunn av det faktum at magnetfeltets akse bare går i en vinkel på 11,5 grader til planetens rotasjonsakse, kan vi bruke et kompass.

Kilden til jordens magnetfelt er ennå ikke fastslått av vitenskapen, som kun tar for seg en overflod av hypoteser som er fremsatt i denne forbindelse.Hypotesen bør for det første forklare opprinnelsen til komponenten i jordens magnetfelt, pga. som planeten oppfører seg som en permanent magnet med en nordmagnetisk pol nær den geografiske sørpolen og omvendt. I dag er hypotesen om elektriske virvelstrømmer som flyter i den ytre delen av jordens kjerne, som avslører noen egenskaper til en væske, nesten generelt akseptert. Det er beregnet at sonen som "dynamo"-mekanismen fungerer i, ligger i en avstand på 2,25-0,3 av jordens radius.Det skal bemerkes at hypotesene som forklarer mekanismen for opprinnelsen til magnetfeltet til planetene er ganske motstridende og har ikke blitt bekreftet til dags dato.

De fleste planetene i solsystemet er til en viss grad magnetiske.Enger. Nami samlet fra ulike kilder og systematiserte data om funksjonene til forskjellige planeter i solsystemet. Med disse dataene supplerte vi den generelt aksepterte tabellen over "Grunnleggende astronomiske egenskaper til planetene." Vi tror at kriteriet "Magnetisk felt" er en av de ledende egenskapene til planetene i solsystemet. I synkende rekkefølge av det magnetiske dipolmomentet er Jupiter på førsteplass ogSaturn, etterfulgt av Jorden, Merkur og Mars, og i forhold til Jordens magnetiske øyeblikk, er verdien av øyeblikkene deres 20 000, 500, 1, 3/5000, 3/10000 ..

6. Den teoretiske betydningen av studien ligger i det faktum at:

1) systematisert materiale på magnetfeltet til jorden og planetene i solsystemet;

2) De ledende fysiske egenskapene til magnetfeltet til solsystemets planeter er spesifisert og tabellen "Grunnleggende astronomiske egenskaper til planetene" er supplert med data om solsystemets magnetiske felt;

I tillegg tillot den teoretiske betydningen av emnet "Det magnetiske feltet til planetene i solsystemet" meg å utvide min kunnskap om fysikk og astronomi

Brukte bøker

1 .Govorkov VA Elektriske og magnetiske felt. "Energi", M, 1968 - 50 s.

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

3 .Tamm IE På strømmer i ionosfæren, forårsaker variasjoner i det terrestriske magnetfeltet. Møte vitenskapelige artikler, vol. 1, "Nauka", M., 1975 - 100s.

4. Yanovsky B. M. Terrestrisk magnetisme. "Forlag ved Leningrad University". Leningrad, 1978 - 75-årene.

Papplikasjon

Tesaurus

G kjernegiganter - de to største gigantiske planetene (Jupiter og Saturn), som har et dypere ytre gasslag enn de to andre gigantiske planetene.

G gigantiske planeter - fire største planetene lokalisert i det ytre området av solsystemet (Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun), hvis masse er titalls eller hundrevis av ganger jordens masse og som ikke har en fast overflate.

Til oiperbelte - en region av solsystemet som ligger utenfor Neptuns bane i en avstand på 30-50.a.u. Fra Solen, bebodd av små isete objekter av subplanetarisk størrelse, kalt (med unntak av Pluto og dens satellitt Charon, som er de største kroppene i denne regionen) Kuiper Belt Objects. Eksistensen av Kuiper-beltet ble teoretisk forutsagt av Kenneth Edgeworth (1943) og Edgeworth-Kopeyre (eller disk). Objekter i det kalles Kuiper-belteobjekter eller Edgeworth-Kopeyre-objekter.

Til ora - det ytre, kjemiske laget av en solid planetkropp, forskjellig fra andre. På jordiske planeter er K. steinete og inneholder stor kvantitet lavtetthetselementer enn den underliggende mantelen. På issatellitter eller kropper som ligner dem, er K. (der den finnes) rikere på salter og flyktig is enn den underliggende iskappen.

L enheter- dette begrepet brukes noen ganger for å referere til frossent vann, men kan også bety andre flyktige stoffer i frossen tilstand (metan, ammoniakk, karbonmonoksid, karbondioksid og nitrogen – enten individuelt eller i kombinasjon).

M anthia- komposisjonsmessig utmerket stein, som ligger utenfor kjernen av et solid planetlegeme. Jord-type planeter har steinete planeter, isete satellitter har is. I noen tilfeller er den ytre faste kjemiske bergarten litt forskjellig fra sammensetningen av selve M. I dette tilfellet kalles den barken.

P planeten er en av de store objektene som kretser rundt solen (eller en annen stjerne) Ni legemer (Merkur, Venus, Pluto) kalles P. i vårt solsystem. Nøyaktig definisjon det er umulig å gi, siden Pluto, tilsynelatende, er et eksepsjonelt stort Kuiper-belteobjekt (de fleste av disse objektene er for små til å bli betraktet som P.), mens noen P.-satellitter, i deres størrelse, sammensetning og andre egenskaper, godt kunne ville ringe P.

P terrestriske planeter- Jorden og lignende himmellegemer (har en jernholdig kjerne og en steinete overflate) Slike planeter inkluderer Merkur, Venus og Mars. De inkluderer også månen og en stor satellitt av Jupiter, Io.

P resesjon - den langsomme bevegelsen av jordens rotasjonsakse langs en sirkulær kjegle med aksen, vinkelen er 23-27 grader.

Perioden for en fullstendig revolusjon er omtrent 26 tusen år. Som et resultat av P. endres posisjonen til himmelekvator; punktene for vår- og høstjevndøgnene til den årlige kobberbevegelsen til solen med 50,24 sekunder per år; pluss at verden beveger seg mellom stjernene; de ekvatoriale koordinatene til stjernene er i konstant endring.

P rograd-bevegelse - omdreininger eller rotasjon rettet mot klokken, sett fra nordpolen til solen (eller jorden). Hvis vi snakker om satellitter, regnes banebevegelsen som prograd hvis den faller sammen med rotasjonsretningen til planeten. De fleste bevegelser i solsystemet er prograde.

R retrograd bevegelse - en omdreining eller rotasjon rettet med klokken sett fra nordpolen til solen (eller jorden). Det er det motsatte av progradbevegelse. Hvis vi snakker om satellitter, hvis det er motsatt av rotasjonsretningen til planeten.

Med solsystemet - Solen og kropper som er gravitasjonsmessig forbundet med den (det vil si planeter, deres satellitter, asteroider, Kuiper-belteobjekter, kometer, etc.).

Jeg tegne - et tett indre område av en planetarisk kropp, som er forskjellig i sammensetning fra resten av planeten. Ya ligger under mantelen. I. jordiske planeter er rike på jern. Store isete satellitter og gigantiske planeter har steinete kjerner, inne i hvilke det kan være jernholdige kjerner.

Med tanke på planetarisk magnetfelt, først og fremst, la oss bli kjent med hypotesene om eksistensen jordens magnetiske poler.

Det hele kommer ned til prosessene som foregår i jordens tarmer, nemlig i laget kalt Mohorovichich-laget, (flere detaljer:). Temperaturen på vannet på overflaten viste seg å være kritisk. Denne observasjonen var det første hintet til essensen av det som skjer i dette mystiske laget. Hva forklarer eksistensen jordens magnetiske poler.

I lagene av jordskorpen

Se for deg en vanndråpe som faller på bakken med et nytt regn og begynner å sive gjennom sprekkene. i lagene av jordskorpen inn i dypet. Vi tror at dråpen vår er veldig heldig: ingen av vannstrømmene som dannes i de øvre lagene av jorden og som er mye brukt av mennesker til å bygge brønner, vanningsanlegg og lignende behov tok den ikke opp og bar den med seg.

Nei, dråpen passerte flere kilometer av jordlagene. I lang tid begynte strømmer av de samme dråpene som beveget seg i samme retning å trykke på den, og stråler av underjordisk varme begynte å varme den mer og mer merkbart. I lang tid har temperaturen oversteget hundre grader av den internasjonale temperaturskalaen.

Dråpen drømte i hemmelighet om tiden da den på jordoverflaten ville være i stand til å koke fritt ved en slik temperatur, og bli til en fri gjennomsiktig damp. Akk, nå kunne hun ikke koke: det høye trykket fra den overliggende vannsøylen forstyrret.

Droplet følte at noe ekstraordinært skjedde med henne. Hun begynte å interessere seg spesielt for steinene som var en del av sprekken som hun gikk ned langs. Hun begynte å vaske ut individuelle molekyler av visse stoffer fra dem, og ofte som vannet i normale forhold, kan ikke løses opp.

Dråpen sluttet å føles som vann, men begynte å vise egenskapene til den sterkeste syren. Molekyler stjålet underveis, vannet bar med seg. Kjemisk analyse vil vise at den inneholder like mange mineralske urenheter som ikke finnes i det berømte mineralvannet.

Hvis en dråpe kunne komme tilbake med alt innholdet til jordens overflate, ville legene sannsynligvis finne mange sykdommer som den ville bli det første middelet mot. Men dråpen har allerede gått langt under jordens lag, der de er dannet. Det var bare én mulig vei igjen for henne – lenger ned, inn i jordens tarm, mot den stadig økende varmen.

Og til slutt er den kritiske temperaturen 374 grader på internasjonal skala. Dråpen føltes ustø. Hun trengte ikke ekstra latent fordampningsvarme, hun ble til damp, og hadde bare varmen som var tilgjengelig i henne. Imidlertid endret volumet seg ikke.

Men etter å ha blitt en dråpe damp begynte hun å lete etter retninger hun kunne utvide. Det ser ut til at minimumsmotstanden var ovenfra. Og damppartiklene, som nylig hadde vært en dråpe vann, begynte å presse seg oppover. Samtidig deponerte de mesteparten av stoffene oppløst i dråpen på stedet for dens kritiske transformasjon.

Dampen som ble dannet fra dråpen vår brøt gjennom relativt trygt i noen tid. Temperaturen på de omkringliggende steinene sank, og plutselig ble dampen tilbake til en vanndråpe. Og hun endret brått bevegelsesretningen, begynte å strømme ned.

Og temperaturen på de omkringliggende steinene begynte å stige igjen. Og etter en stund når temperaturen igjen en kritisk verdi, og igjen suser en lett sky av damp opp.

Hvis en dråpe kunne tenke og trekke konklusjoner, ville den sannsynligvis tro at den hadde falt i en monstrøs felle og nå var dømt til evig vandring og evige transformasjoner av to aggregeringstilstander mellom to isotermer.

I mellomtiden gjør denne vertikale bevegelsen av vann og damp akkurat det arbeidet som er nødvendig for dannelsen av Mohorovichic-overflaten. Når vann blir til damp, avsettes stoffer som er oppløst i det: de sementerer bergartene, noe som gjør dem tettere og mer holdbare.

Damper som beveger seg oppover bærer med seg noen stoffer. Disse stoffene inkluderer metallforbindelser med klor og andre halogener, samt silika, hvis rolle i dannelsen av granitt er avgjørende.

Men tanken på en dråpe om det evige fangenskapet, som hun angivelig falt i, samsvarer ikke med sannheten. Faktum er at det falt inn i området av jordskorpen, noe som har økt permeabiliteten. Skurende opp og ned vanndråper og dampbiter vasket ut av steinene hele linjen stoffer, skaper hull, sprekker, porer.

De er uten tvil forbundet med hverandre i horisontal retning, og skaper et slags lag som omkranser hele kloden. Oppdageren kalte det drenering. Kanskje det blir kalt Grigorievs lag.

Under påvirkning av trykkforskjellen mellom trykket som støtter vannet på land (i gjennomsnitt stiger kontinentene over havnivået med 875 meter) og lavere i havene, er det en langsom strøm av vann som har falt ned i dreneringen lag fra fastlandsområdet til havområdet.

Passerer gjennom tykkelsen av jordens bergarter til dreneringslaget, avkjøler disse vannet bergartene og fører varmen tatt fra kontinentalbergartene gjennom dreneringslaget ut i havene. Havet har ikke et granittlag fordi det ikke er tilbakestrømning av vann og damp i dreneringslaget. Der beveger både vann og damp seg i samme retning, bare oppover.

Etter å ha nådd overflaten av havbunnen, helles de fritt inn i den, og gir saltholdighet til hydrosfæren, som dekker nesten hele kloden.

Hypoteser om eksistensen av jordens magnetfelt

En hypotese forblir en hypotese inntil den er bekreftet av visse konklusjoner trukket fra den. Så Newtons lov om universell gravitasjon forble en hypotese, (mer:), inntil den ble bekreftet av dens rettidige retur av kometer, hvis bane ble beregnet i henhold til formlene til denne loven.

Så det forble en hypotese kjent teori Einsteins relativitetsteori, mens fotografiet av stjernene i øyeblikket solformørkelse bekreftet ikke forskyvningen av sollyset når den passerer et kraftig gravitasjonslegeme. Hvilke konklusjoner kan trekkes fra hypotesen om dreneringsbeltet fremsatt av S. M. Grigoriev?

Det er slike konklusjoner! Og den første av dem gir en utmerket mulighet til å forklare opprinnelsen Jordens magnetfelt og planeter. Moderne vitenskap kjenner verken en utprøvd teori eller en akseptabel hypotese som kan forklare et så åpenbart, velkjent magnetfelt på jorden, som alltid snur kompassnålen med den ene enden mot nord.

Ya. M. Yanovsky skrev i sin bok "Terrestrial Magnetism", utgitt i 1964:

Inntil det siste tiåret var det ikke en eneste hypotese, ikke en eneste teori som på en tilfredsstillende måte kunne forklare klodens permanente magnetisme.

Som du kan se, er den første konklusjonen veldig viktig. La oss bli kjent med essensen.

Dette er selvfølgelig ikke en helt korrekt påstand om at det ikke var noen hypoteser som ville prøve å forklare tilstedeværelsen av jordisk magnetisme. Det var hypoteser. En av dem var relatert til ikke-synkronisering av rotasjonen av deler av planeten vår: nemlig rotasjonen av kjernen ligger bak rotasjonen av mantelen med omtrent en omdreining på to tusen år.

Den andre introduserte noen bevegelige masser inne i kjernen. Spørsmålet om tilstedeværelsen av en elektrisk strøm som beveger seg i bredderetningen ble også diskutert. Men siden man trodde at slike strømmer bare kunne sirkulere ved grensen mellom kjernen og mantelen, ble de sendt dit.

Relativt nylig har det dukket opp en ny hypotese som forklarer jordisk magnetisme ved virvelstrømmer i kjernen av kloden. Siden det er umulig å kontrollere om disse strømningene er der eller ikke, er denne hypotesen dømt til en meningsløs tilværelse. Hun har rett og slett ingen sjanse til å få noen bekreftelse.

Eksistensen av et dreneringsskall gjør det umiddelbart mulig å forklare hvordan overflatestrømmer sirkulerer rundt kloden i bredderetningen. Væsken som fyller dreneringsskallet under påvirkning av månens tiltrekning to ganger om dagen stiger med nesten en meter.

Etter tidevannspukkelen, som et ekstra volum av væsker og gasser suges inn under, er det en forsenkning som presser ut alt som tidevannet suger inn i vest. Dermed oppstår en kontinuerlig strøm, som det ble skapt av tidevannet. dreneringsvæske rundt kloden.

Dreneringsvæske er mettet med en enorm mengde av en rekke stoffer oppløst i den. Blant dem er det mange ioner, inkludert kationer som bærer positiv ladning. Det er også anioner som har en negativ ladning.

Vi kan trygt si at kationer dominerer på det nåværende tidspunkt, fordi i dette tilfellet, nær den nordlige geografiske polen, bør en sørmagnetisk pol oppstå. Og for tiden er jordens magnetiske poler plassert akkurat slik.

Ja, sånn er de nå. Men paleomagnetister har slått fast at det relativt ofte - i ordets geologiske betydning - er plutselige endringer i magnetiseringen av jorden, slik at polene bytter plass.

Ingen av de mest vågale hypotesene kan forklare dette faktum. Og essensen av saken er tilsynelatende enkel: når anioner begynner å dominere i dreneringsvæsken, vil den nordmagnetiske polen ta sin mer passende plass - i hvert fall i navnet - nær den nordlige geografiske polen.

Månens magnetfelt

Hvis vi forlater vår elskede Jord og tar en liten romreise, så vil vi først besøke vår nattfølge, Månen.

Det er ikke en eneste dråpe vann på overflaten nå. Men kanskje den har et dreneringsbelte, i trange sprekker og hulrom som, som på jorden, er innelukket med høyt mineralisert vann?
Månens magnetfelt bestemt av størrelsen på flodbølgen.

På jorden er denne bølgen forårsaket av månens trekk. Men jorden forårsaker ikke en flodbølge på månen, siden månen alltid er vendt mot jorden på den ene siden. Og likevel er det en flodbølge på Månen. Tross alt, om enn veldig sakte, men roterer i forhold til solen.

Det gjør én revolusjon i forhold til vår sentrale armatur på omtrent en måned. Og solens tiltrekning er mye mindre enn, for eksempel, til og med tiltrekningen til månen på jorden.

Sjeldne og ubetydelige tidevann kan bidra til at det kun vises et veldig lite magnetfelt. Det er dette feltet Månen besitter.

Tilstedeværelsen av et dreneringsbelte bidrar til å forklare mange andre mysterier om månen. Så, S. M. Grigoriev forklarer utmerket asymmetrien til måneskiven, essensen av mascons, etc. Hver av disse forklaringene gitt av ham kan tas som bevis på eksistensen av et dreneringsskall rundt Månen.

Han spådde at radiusen til månens halvkule som vender mot oss er mindre enn radiusen til den andre halvkulen, selv før de tilsvarende målingene ble gjort fra satellittene.

Den terrestriske gruppen har sitt eget magnetfelt. De gigantiske planetene og jorden har de sterkeste magnetfeltene. Ofte anses kilden til planetens dipolmagnetiske felt for å være dens smeltede ledende kjerne. Venus og Jorden har lignende størrelser, gjennomsnittlig tetthet og jevn intern struktur Jorden har imidlertid et ganske sterkt magnetfelt, men det har ikke Venus (det magnetiske momentet til Venus overstiger ikke 5-10 % av jordens magnetfelt). I følge en av de moderne teoriene avhenger intensiteten til det dipolmagnetiske feltet av presesjonen til polaraksen og vinkelhastigheten til rotasjonen. Det er disse parameterne på Venus som er ubetydelige, men målinger indikerer en enda lavere intensitet enn teorien forutsier. Moderne antakelser om det svake magnetfeltet til Venus er at det ikke er noen konveksjonsstrømmer i den antatte jernkjernen til Venus.

Notater

Wikimedia Foundation. 2010 .

Se hva det "magnetiske feltet til planetene" er i andre ordbøker:

Solens magnetfelt produserer koronale masseutkast. Foto av NOAA Stellar magnetisk felt Magnetfeltet som skapes av bevegelsen av ledende plasma inne i stjerner er hovedsakelig ... Wikipedia

Klassisk elektrodynamikk ... Wikipedia

Kraftfelt som virker på elektrisk bevegelig ladninger og på kropper med et magnetisk moment (uavhengig av bevegelsestilstanden). M. p. er karakterisert ved en magnetisk induksjonsvektor B. Verdien av B bestemmer kraften som virker ved et gitt punkt ... ... Fysisk leksikon

Kraftfelt som virker ved bevegelse elektriske ladninger og på kropper som har et magnetisk øyeblikk (se magnetisk øyeblikk), uavhengig av bevegelsestilstanden. M. p. er karakterisert ved en magnetisk induksjonsvektor B, som bestemmer: ... ... Stor sovjetisk leksikon

Kart over Månens magnetfelt Magnetfeltet til Månen har blitt aktivt studert av mennesker de siste 20 årene. Månen er blottet for et dipolfelt. På grunn av dette legger det interplanetariske magnetfeltet ikke merke til ... Wikipedia

Roterende magnetfelt. Vanligvis forstås et roterende magnetfelt som et magnetfelt, hvis magnetiske induksjonsvektor, uten å endre absolutt verdi, roterer med konstant vinkelhastighet. Imidlertid kalles magnetiske felt også roterende ... ... Wikipedia

interplanetært magnetfelt- Magnetfeltet i det interplanetære rommet utenfor magnetosfærene til planeter er hovedsakelig av solenergi. [GOST 25645.103 84] [GOST 25645.111 84] Emnefelt magnetiske interplanetære forhold fysisk rom. mellomrom Synonymer MMP EN… … Teknisk oversetterhåndbok

Forekomst av sjokkbølger i kollisjonen av solvinden med det interstellare mediet. Solvinden er en strøm av ioniserte partikler (hovedsakelig helium-hydrogenplasma) som strømmer ut av solkoronaen med en hastighet på 300–1200 km/s inn i det omkringliggende ... ... Wikipedia

Hydromagnetisk (eller magnetohydrodynamisk, eller ganske enkelt MHD) dynamo (dynamoeffekt) er effekten av selvgenerering av et magnetfelt med en viss bevegelse av en ledende væske. Innhold 1 Teori 2 Applikasjoner 2.1 Ge ... Wikipedia

Kropp av naturlig eller kunstig opprinnelse som kretser rundt planetene. naturlige satellitter har Jorden (Månen), Mars (Phobos og Deimos), Jupiter (Amalthea, Io, Europa, Ganymede, Callisto, Leda, Himalia, Lysithea, Elara, Ananke, Karme, ... ... encyklopedisk ordbok

Bøker

• Feilslutninger og feil i fysikkens grunnleggende konsepter, Yu. I. Petrov. Denne boken avslører og demonstrerer skjulte eller åpenbare feil i de matematiske konstruksjonene av generell og spesiell relativitetsteori, kvantemekanikk, så vel som overflate ...