Câmpul magnetic al lui Venus și al Pământului. Câmpul magnetic al planetelor sistemului solar

Venus este foarte asemănătoare cu Pământul în unele privințe. Cu toate acestea, aceste două planete au și diferențe semnificative din cauza particularităților formării și evoluției fiecăreia dintre ele, iar oamenii de știință identifică din ce în ce mai multe astfel de caracteristici. Vom arunca o privire mai atentă la unul dintre semne distinctive- caracter special camp magnetic Venus, dar mai întâi ne întoarcem la caracteristici generale planetă și unele ipoteze care afectează întrebările evoluției sale.

Venus în sistemul solar

Venus este a doua cea mai apropiată planetă de Soare, vecină cu Mercur și Pământ. Față de steaua noastră, se mișcă pe o orbită aproape circulară (excentricitatea orbitei Venusiene este mai mică decât cea a pământului) la o distanță medie de 108,2 milioane km. Trebuie remarcat faptul că excentricitatea este o valoare variabilă, iar în trecutul îndepărtat ar putea fi diferită din cauza interacțiunilor gravitaționale ale planetei cu alte corpuri ale sistemului solar.

Nu are natural. Există ipoteze conform cărora planeta a avut cândva un satelit mare, care a fost ulterior distrus prin acțiunea forțelor mareelor ​​sau pierdut.

Unii oameni de știință cred că Venus a experimentat o coliziune tangentă cu Mercur, în urma căreia acesta din urmă a fost aruncat pe o orbită inferioară. Venus a schimbat natura rotației. Se știe că planeta se rotește extrem de lent (la fel ca și Mercur, de altfel) - cu o perioadă de aproximativ 243 de zile pământești. În plus, direcția de rotație este opusă celei altor planete. Putem spune că se rotește, parcă s-ar întoarce cu susul în jos.

Principalele caracteristici fizice ale lui Venus

Alături de Marte, Pământ și Mercur, Venus este un corp stâncos relativ mic, cu o compoziție predominant de silicați. Este similar cu Pământul în 94,9% din pământ) și cu masă (81,5% din pământ). Viteza de evacuare pe suprafața planetei este de 10,36 km/s (pe Pământ este de aproximativ 11,19 km/s).

Dintre toate planetele terestre, Venus are cea mai densă atmosferă. Presiunea la suprafață depășește 90 de atmosfere, temperatura medie este de aproximativ 470 °C.

La întrebarea dacă Venus are un câmp magnetic, există următorul răspuns: planeta practic nu are câmp propriu, dar datorită interacțiunii vântului solar cu atmosfera, apare un câmp indus „fals”.

Un pic despre geologia lui Venus

Marea majoritate a suprafeței planetei este formată din produsele vulcanismului bazaltic și este o combinație de câmpuri de lavă, stratovulcani, vulcani scut și alte structuri vulcanice. Au fost găsite puține cratere de impact și, pe baza numărării numărului lor, s-a ajuns la concluzia că acesta nu poate fi mai vechi de jumătate de miliard de ani. Nu există semne ale plăcilor tectonice pe planetă.

Pe Pământ, tectonica plăcilor, împreună cu procesele de convecție a mantalei, este principalul mecanism de transfer de căldură, dar aceasta necesită o cantitate suficientă de apă. Trebuie să ne gândim că pe Venus, din cauza lipsei de apă, tectonica plăcilor fie s-a oprit într-un stadiu incipient, fie nu a avut loc deloc. Așa că scapă de exces căldură internă planeta ar putea doar prin afluxul global de materie supraîncălzită din manta la suprafață, posibil cu distrugerea completă a crustei.

Un astfel de eveniment ar fi putut avea loc acum aproximativ 500 de milioane de ani. Este posibil ca în istoria lui Venus să nu fi fost singurul.

Miezul și câmpul magnetic al lui Venus

Pe Pământ, globalul este generat datorită efectului dinam creat de structura specială a nucleului. Stratul exterior al nucleului este topit și se caracterizează prin prezența curenților convectivi, care, împreună cu rotația rapidă a Pământului, creează un câmp magnetic destul de puternic. În plus, convecția promovează transferul activ de căldură din miezul solid interior, care conține multe altele grele, inclusiv elemente radioactive, - sursa principală de încălzire.

Aparent, pe vecinul planetei noastre, întreg acest mecanism nu funcționează din cauza lipsei de convecție în miezul exterior lichid - de aceea Venus nu are un câmp magnetic.

De ce sunt Venus și Pământul atât de diferite?

Motivele diferenței structurale serioase dintre două planete similare ca caracteristici fizice nu sunt încă complet clare. Conform unui model recent construit, structura internă a planetelor stâncoase se formează în straturi pe măsură ce masa crește, iar stratificarea rigidă a miezului împiedică convecția. Pe Pământ, nucleul cu mai multe straturi, probabil, a fost distrus în zorii istoriei sale, ca urmare a unei coliziuni cu un obiect destul de mare - Theia. În plus, apariția Lunii este considerată rezultatul acestei coliziuni. Efectul de maree al unui satelit mare asupra mantalei și miezului Pământului poate juca, de asemenea, un rol semnificativ în procesele convective.

O altă ipoteză sugerează că inițial Venus a avut un câmp magnetic, dar planeta l-a pierdut din cauza unei catastrofe tectonice sau a unei serii de catastrofe, despre care s-a discutat mai sus. În plus, în absența unui câmp magnetic, mulți cercetători „dau vina” pe rotația prea lentă a lui Venus și pe cantitatea mică de precesie a axei de rotație.

Caracteristici ale atmosferei venusiane

Venus are o atmosferă extrem de densă, compusă în principal din dioxid de carbon cu un mic amestec de azot, dioxid de sulf, argon și alte câteva gaze. O astfel de atmosferă servește drept sursă de ireversibil efect de sera, nepermițând în niciun fel suprafața planetei să se răcească. Este posibil ca regimul tectonic „catastrofal” descris mai sus al interiorului său să fie, de asemenea, responsabil pentru starea atmosferei „stelei dimineții”.

Cea mai mare parte a învelișului gazos al lui Venus este închisă în stratul inferior - troposfera, care se extinde la altitudini de aproximativ 50 km. Deasupra este tropopauza, iar deasupra ei este mezosfera. Limita superioară a norilor, formată din dioxid de sulf și picături de acid sulfuric, este situată la o altitudine de 60-70 km.

În atmosfera superioară, gazul este puternic ionizat de radiația ultravioletă solară. Acest strat de plasmă rarefiată se numește ionosferă. Pe Venus, este situat la altitudini de 120-250 km.

magnetosferă indusă

Interacțiunea particulelor încărcate ale vântului solar și plasma atmosferei superioare determină dacă Venus are un câmp magnetic. Liniile de forță ale câmpului magnetic purtat de vântul solar se îndoaie în jurul ionosferei Venusiene și formează o structură numită magnetosferă indusă (indusă).

Această structură are următoarele elemente:

• O undă de șoc de arc situată la o înălțime de aproximativ o treime din raza planetei. La culme activitatea solară regiunea de întâlnire a vântului solar cu stratul ionizat al atmosferei este mult mai aproape de suprafața lui Venus.
• Magnetolayer.
• Magnetopauza este granița reală a magnetosferei, situată la o altitudine de aproximativ 300 km.
• Coada magnetosferei, unde liniile de câmp magnetic întinse ale vântului solar se îndreptă. Lungimea cozii magnetosferice a lui Venus este de la una la câteva zeci de raze planetare.

Coada este caracterizată de o activitate specială - procesele de reconectare magnetică, care conduc la accelerarea particulelor încărcate. În regiunile polare, ca urmare a reconectarii, se pot forma mănunchiuri magnetice similare cu cele de pe pământ. Pe planeta noastră, reconectarea liniilor câmpului magnetic stă la baza fenomenului aurorelor.

Adică, Venus are un câmp magnetic format nu procesele interneîn intestinele planetei, ci influența Soarelui asupra atmosferei. Acest câmp este foarte slab - intensitatea lui este, în medie, de o mie de ori mai slabă decât cea a câmp geomagnetic Pământul, totuși, joacă un anumit rol în procesele care au loc în atmosfera superioară.

Magnetosfera și stabilitatea învelișului gazos al planetei

Magnetosfera protejează suprafața planetei de impactul particulelor încărcate energetic ale vântului solar. Se crede că prezența unei magnetosfere suficient de puternice a făcut posibilă apariția și dezvoltarea vieții pe Pământ. În plus, bariera magnetică împiedică într-o oarecare măsură vântul solar să sufle atmosfera.

Ultravioletele ionizante, care nu sunt întârziate de câmpul magnetic, pătrund și ele în atmosferă. Pe de o parte, datorită acestui fapt, ia naștere ionosfera și se formează un ecran magnetic. Dar atomii ionizați pot părăsi atmosfera intrând în coada magnetică și accelerând acolo. Acest fenomen se numește fuga ionică. Dacă viteza dobândită de ioni depășește viteza de evacuare, planeta își pierde rapid învelișul gazos. Un astfel de fenomen se observă pe Marte, care se caracterizează printr-o gravitație slabă și, în consecință, o viteză de evacuare scăzută.

Venus, cu gravitația sa mai puternică, reține ionii din atmosfera sa mai eficient, deoarece aceștia trebuie să accelereze mai multă viteză pentru a părăsi planeta. Câmpul magnetic indus al planetei Venus nu este suficient de puternic pentru a accelera semnificativ ionii. Prin urmare, pierderea atmosferei aici este departe de a fi la fel de semnificativă ca pe Marte, în ciuda faptului că intensitatea radiații ultraviolete mult mai mare din cauza apropierii de Soare.

Astfel, câmpul magnetic indus al lui Venus este un exemplu de interacțiune complexă a atmosferei superioare cu tipuri variate radiatie solara. Împreună cu câmpul gravitațional, este un factor de stabilitate a învelișului gazos al planetei.

cea mai strălucitoare planetă

Venus are un câmp magnetic despre care se știe că este incredibil de slab. Oamenii de știință încă nu sunt siguri de ce este așa. Planeta este cunoscută în astronomie ca geamăna Pământului.

Are aceeași dimensiune și aproximativ aceeași distanță de Soare. Este, de asemenea, singura dintre celelalte planete din sistemul solar interior care are o atmosferă semnificativă. Cu toate acestea, absența unei magnetosfere puternice indică diferențe semnificative între Pământ și Venus.

Structura generală a planetei

Venus, ca toate celelalte planete interioare ale sistemului solar, este stâncoasă.

Oamenii de știință nu știu prea multe despre formarea acestor planete, dar pe baza datelor de la sondele spațiale, au făcut câteva presupuneri. Știm că au existat ciocniri de planetazimale bogate în fier și silicați în sistemul solar. Aceste ciocniri au creat planete tinere, cu nuclee lichide și o crustă tânără fragilă compusă din silicați. Cu toate acestea, marele mister constă în dezvoltarea miezului de fier.

Știm că unul dintre motivele formării unui câmp magnetic puternic al Pământului este că miezul de fier funcționează ca un dinam.

De ce nu are Venus un câmp magnetic?

Acest câmp magnetic protejează planeta noastră de radiațiile solare puternice. Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă pe Venus și există mai multe ipoteze pentru a explica acest lucru. În primul rând, miezul său este complet întărit. Miezul Pământului este încă parțial topit și acest lucru îi permite să genereze un câmp magnetic. O altă teorie spune că acest lucru se datorează faptului că planeta nu are plăci tectonice ca Pământul.

Când navele spațiale l-au explorat, au descoperit că câmpul magnetic al lui Venus există și este de câteva ori mai slab decât cel al Pământului, cu toate acestea, respinge radiația solară.

Oamenii de știință cred acum că câmpul este de fapt rezultatul interacțiunii ionosferei lui Venus cu vântul solar. Aceasta înseamnă că planeta are un câmp magnetic indus. Cu toate acestea, confirmați această chestiune pentru misiuni viitoare.

Lucrări de cercetare abstractă

Câmpul magnetic al planetelor sistem solar

Efectuat:

Balyuk Ilya

supraveghetor:

Levykina R.Kh

Profesor de fizică

Magnitogorsk 2017 G

Anotaţie.

Una dintre caracteristicile specifice ale planetei noastre este câmpul magnetic. Toate creaturile vii de pe Pământ au evoluat de milioane de ani tocmai în condițiile unui câmp magnetic și nu pot exista fără el.

Această lucrare a făcut posibilă extinderea cunoștințelor mele despre natura câmpului magnetic, proprietățile acestuia, despre planetele sistemului solar care au câmpuri magnetice, despre ipotezele și teoriile astrofizice ale originii câmpurilor magnetice ale planetelor din sistem solar.

Conţinut

Introducere……………………………………………………………………………………………..4

Secţiunea 1. Natura şi caracteristicile câmpului magnetic…………………………..6

1.1, Determinarea câmpului magnetic și a caracteristicilor acestuia. ……………

1.2.Reprezentarea grafică a câmpului magnetic………………………………

1.3.Proprietățile fizice ale câmpurilor magnetice………………………………….

Secțiunea 2. Câmpul magnetic al Pământului și fenomenele naturale conexe…. 9

Secțiunea 3. Ipoteze și teorii astrofizice ale originii câmpului magnetic al planetelor…………………………………………………………………………………………… 13

Secțiunea 4. Prezentare generală a planetelor sistemului solar cu magnetice

domeniul…………………………………………………………………………...16

Secţiunea 5. Rolul câmpului magnetic în existenţă şi dezvoltare

viața pe Pământ………………………………………………………………….. 20

Concluzie………………………………………………………………………. 22

Cărți uzate ………………………………………………………. 24

Aplicație………………………………………………………………………. 25

Introducere

Câmpul magnetic al Pământului este una dintre condițiile necesare pentru existența vieții pe planeta noastră. Dar geofizicienii (paleomagnetologii) au stabilit că, de-a lungul istoriei geologice a planetei noastre, câmpul magnetic și-a redus în mod repetat puterea și chiar și-a schimbat semnul (adică polii nord și sud și-au schimbat locurile). Câteva zeci de astfel de epoci de inversare a semnelor câmpului magnetic, sau inversări, au fost acum stabilite; ele se reflectă în proprietățile magnetice ale rocilor magnetice. Era actuală a câmpului magnetic este numită condiționat epoca polarității directe. Se întâmplă de aproximativ 700 de mii de ani. Cu toate acestea, puterea câmpului scade lent, dar constant. Dacă acest proces continuă să se dezvolte, atunci în aproximativ 2 mii de ani intensitatea câmpului magnetic al Pământului va scădea la zero, iar apoi, după un anumit timp „fără o epocă magnetică”, va începe să crească, dar va avea semnul opus. „Fără o epocă magnetică” poate fi percepută de organismele vii ca o catastrofă. Câmpul magnetic al Pământului este un scut care protejează viața de pe Pământ de fluxul de particule solare și cosmice (electroni, protoni, nuclee ale unor elemente). Mișcându-se la viteze extraordinare, astfel de particule sunt un factor de ionizare puternic, care, după cum se știe, afectează țesutul viu și, în special, aparatul genetic al organismelor. S-a stabilit că câmpul magnetic al Pământului deviază traiectoriile particulelor ionizante cosmice și le „învârte” în jurul planetei.

Oamenii de știință au identificat principalele caracteristici astronomice ale planetelor. Acestea includ: Mercur, Venus, Pământ, Luna, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto.

În opinia noastră, una dintre caracteristicile principale ale planetelor este câmpul magnetic

Relevanţă studiul nostru este de a clarifica caracteristicile câmpului magnetic al unui număr de planete din sistemul solar.

TheNouYorkTimes.

extinderea găurilor de ozon, iar aurora boreală va apărea peste ecuator.

Problemă cercetarea constă în rezolvarea contradicției dintre necesitatea de a lua în considerare câmpul magnetic ca una dintre caracteristicile planetelor și lipsa luării în considerare a datelor care indică raportul dintre câmpul magnetic al Pământului și al altor planete ale sistemului solar. .

Ţintă sistematizați datele despre câmpul magnetic al planetelor sistemului solar.

Sarcini.

1. Explorează de ultimă oră problemele câmpului magnetic în literatura științifică.

2. Rafinați liderii caracteristici fizice câmpul magnetic al planetelor.

3. Să analizeze ipotezele originii câmpului magnetic al planetelor sistemului solar, să stabilească care dintre ele sunt acceptate de comunitatea științifică.

4 . Completați tabelul general acceptat „Caracteristicile astronomice de bază ale planetelor” cu date despre câmpurile magnetice ale planetelor.

Un obiect: principalele caracteristici astronomice ale planetelor.

Articol : dezvăluind caracteristicile câmpului magnetic ca una dintre principalele caracteristici astronomice ale planetelor.

Metode de cercetare: analiza, sinteza, generalizarea, sistematizarea sensurilor.

Secțiunea 1. Câmp magnetic

1.1. S-a stabilit experimental că conductoarele prin care circulă curenții în acelașiatrage și respinge în direcții opuse. Pentru a descrie interacțiunea firelor prin care curg curenții, a fost folositun câmp magnetic- o formă specială de materie generată de curenți electrici sau curent electric alternativ și care se manifestă prin acțiunea asupra curenților electrici care suntîn acest domeniu. Câmpul magnetic a fost descoperit în 1820 de către fizicianul danez H.K. Oersted. Un câmp magneticdescrie interacțiunile magnetice care apar: a) între doi curenți; b) între sarcinile curente și în mișcare; c) între două sarcini în mișcare.

Câmpul magnetic are un caracter direcțional și ar trebui să fie caracterizat printr-o mărime vectorială .. Caracteristica principală de putere a câmpului magnetic a fost numităm magneticprin inducție.Această valoare este de obicei indicată cu litera B.

Orez. 1

Când capetele firului sunt conectate la o sursă de curent continuu, săgeata „se îndepărtează” de fir. Mai multe săgeți magnetice plasate în jurul firului s-au întors într-un anumit fel.

În spațiul din jurfire cu curent există un câmp de forță. În spațiul din jurul conductorului cu curentexistăun câmp magnetic. (Fig.1)

Pentru a caracteriza câmpul magnetic al curentului, pe lângă inducție, a fost introdusă o mărime auxiliarăH numită puterea câmpului magnetic. Puterea câmpului magnetic, spre deosebire de inducția magnetică, nu depinde de proprietățile magnetice ale mediului.

Orez. 2

Săgețile magnetice plasate la aceeași distanță de un conductor care transportă curent continuu sunt situate sub formă de cerc.

1.2 Liniile de inducție a câmpului magnetic.

Câmpurile magnetice, ca și câmpurile electrice, pot fi reprezentate grafic folosind linii de inducție magnetică.Linii de inducție (sau linii ale vectorului B) se numesc drepte, tangentele către care sunt direcționate în același mod ca vectorul B într-un punct dat al câmpului. Evident,că o linie de inducție poate fi trasată prin fiecare punct al câmpului magnetic. Deoarece inducția câmpului în orice punct are o anumită direcție, atunci direcția drepteiinducția în fiecare punct al unui câmp dat nu poate fi decât unică, ceea ce înseamnă că liniileinducția câmpului magneticsunt desenate cu o astfel de densitate încât numărul de linii care intersectează o unitate de suprafață,perpendicular pe ele, era egal cu (sau proporțional cu) inducția câmpului magnetic într-un loc dat. Prin urmare, prin reprezentarea liniilor de inducție, se poate vizualiza cummodulul de inducție și direcția variază în spațiu.

1.3. Natura vortex a câmpului magnetic.

Linii de inducție magneticăcontinuu: nu au nici început, nici sfârșit. Areun loc pentru orice câmp magnetic cauzat de orice circuite de curent. Se numesc câmpuri vectoriale cu linii continuecâmpuri de vortex. Vedem că câmpul magnetic este un câmp vortex.

Orez. 3

Micile pilituri de fier sunt situate sub formă de cercuri, „încercuind” conductorul. Dacă schimbați polaritatea conexiunii la sursa de curent, rumegușul se va întoarce la 180 de grade.

Orez. 4

Orez. 5

Pentru un câmp magnetic, precum și pentru un câmp electric,corectprincipiul suprapunerii: câmpul B generat de mai multe sarcini (curenți) în mișcare este egal cu suma vectorială a câmpurilor W,generat de fiecare sarcină (curent) separat: adică, pentru a găsi forța care acționează asupra unui punct din spațiu, trebuie să adăugați forțele,care acționează asupra acestuia, așa cum se arată în Figura 4.

M câmp magnetic de curent circular reprezintă un fel de opt cu o diviziuneinele din centrul inelului prin care trece curentul. Circuitul său este prezentat în figura de mai jos: (Figura 6)

Astfel: câmpul magnetic este o formă specială de materie, prin care se realizează interacțiunea dintre particulele încărcate electric în mișcare.

DESPRE principal proprietățile câmpului magnetic:

1.

2.

M câmpul magnetic se caracterizează prin:

A) b)

Grafic, câmpul magnetic este reprezentat folosind linii de inducție magnetică

Secțiunea 2. Câmpul magnetic al Pământului și fenomenele naturale conexe

Pământul în ansamblu este un imens magnet sferic. Omenirea a început să folosească câmpul magnetic al Pământului cu mult timp în urmă. Deja la începutXII- XIIIsecole busola este utilizată pe scară largă în navigație. Cu toate acestea, în acele zile se credea că steaua polară și magnetismul ei orientează acul busolei. Omul de știință englez William Gilbert, medicul de curte al reginei Elisabeta, a fost primul care a arătat în 1600 că Pământul este un magnet, a cărui axă nu coincide cu axa de rotație a Pământului. Prin urmare, în jurul Pământului, precum și în jurul oricărui magnet, există un câmp magnetic. În 1635, Gellibrand a descoperit că câmpul magnetului Pământului se schimbă încet, iar Edmond Halley a efectuat primul sondaj magnetic al oceanelor din lume și a creat primele hărți ale lumii (1702). În 1835, Gauss a făcut o analiză armonică sferică a câmpului magnetic al pământului. El a creat primul observator magnetic din lume la Göttingen.

2.1 Caracteristicile generale ale câmpului magnetic al Pământului

În orice punct al spațiului care înconjoară Pământul și pe suprafața acestuia, este detectată acțiunea forțelor magnetice. Cu alte cuvinte, un câmp magnetic este creat în spațiul din jurul Pământului.Polii magnetici și geografici ai Pământului nu coincid unul cu celălalt. Polul nord magnetic N se află în emisfera sudică, lângă coasta Antarcticii, iar polul sud magneticSsituat în emisfera nordică, lângă coasta de nord a insulei Victoria (Canada). Ambii poli se deplasează continuu (în derivă). suprafața pământului cu viteza de aproximativ 5 0 pe an datorită variabilităţii proceselor generatoare de câmp magnetic. În plus, axa câmpului magnetic nu trece prin centrul Pământului, ci rămâne în urmă cu 430 km. Câmpul magnetic al Pământului nu este simetric. Datorită faptului că axa câmpului magnetic trece doar la un unghi de 11,5 0 față de axa de rotație a planetei, putem folosi busola.

Figura 8

Într-o presupunere ideală și ipotetică, în care Pământul ar fi singur în spațiul cosmic, liniile de câmp magnetic ale planetei au fost aranjate în același mod ca liniile de câmp ale unui magnet obișnuit dintr-un manual școlar de fizică, i.e. sub formă de arce simetrice care se întind de la polul sud spre nord.(Fig. 8) Densitatea liniei (intensitatea câmpului magnetic) ar scădea odată cu distanța de la planetă. De fapt, câmpul magnetic al Pământului este în interacțiune cu câmpurile magnetice ale Soarelui, cu planetele și cu fluxurile de particule încărcate emise din abundență de Soare. (fig 9)

Fig 9

Dacă influența Soarelui însuși, și cu atât mai mult a planetelor, poate fi neglijată din cauza depărtării, atunci nu puteți face acest lucru cu fluxuri de particule, altfel - vântul solar. Vântul solar este un flux de particule care se repetă cu o viteză de aproximativ 500 km/s emise de atmosfera solară. În momentele erupțiilor solare, precum și în timpul formării unui grup de pete mari pe Soare, numărul de electroni liberi care bombardează atmosfera Pământului crește brusc. Aceasta duce la o perturbare a curenților care curg în ionosfera Pământului și, din această cauză, are loc o modificare a câmpului magnetic al Pământului. Sunt furtuni magnetice. Astfel de fluxuri generează un câmp magnetic puternic, care interacționează cu câmpul Pământului, deformându-l puternic. Datorită câmpului său magnetic. Pământul păstrează particulele captate ale vântului solar în așa-numitele centuri de radiații, împiedicându-le să treacă în atmosfera Pământului și cu atât mai mult la suprafață. Particulele vântului solar ar fi foarte dăunătoare tuturor viețuitoarelor. În timpul interacțiunii câmpurilor menționate se formează o graniță, pe o parte a căreia se află o perturbare (supusă modificărilor datorate influente externe) câmpul magnetic al particulelor vântului solar, pe de altă parte - câmpul perturbat al Pământului. Această limită ar trebui considerată ca limita spațiului apropiat Pământului, granița magnetosferei și a atmosferei. În afara acestei limite, predomină influența câmpurilor magnetice externe. În direcția Soarelui, magnetosfera Pământului este aplatizată sub atacul vântului solar și se extinde doar până la 10 raze ale planetei. În direcția opusă, există o alungire de până la 1000 de raze Pământului.

CU părăsind câmpul geomagnetic al Pământului.

Câmpul magnetic propriu al Pământului(câmp geomagnetic) poate fi împărțit în următoarele trei părți principale.

DESPRE câmpul magnetic principal al Pământului, experimentând schimbări lente în timp (variații seculare) cu perioade de la 10 la 10.000 de ani, concentrate în intervale10-20, 60-100, 600-1200 și 8000 de ani. Acesta din urmă este asociat cu o modificare a momentului magnetic dipol cu ​​un factor de 1,5–2.

M Anomalii mondiale - abateri de la dipolul echivalent până la 20% din intensitatezone separate cu dimensiuni caracteristice de până la 10.000 km. Aceste câmpuri anormaleexperimentează variații seculare care duc la schimbări în timp de-a lungul multor ani și secole. Exemple de anomalii: brazilian, canadian, siberian, Kursk. În cursul variațiilor seculare, anomaliile lumii se schimbă, se dezintegrează șireapare. La latitudini joase, există o deplasare spre vest în longitudine cu o viteză0,2° pe an.

M câmpurile magnetice ale regiunilor locale ale învelișurilor exterioare cu o lungime de lade la câteva până la sute de kilometri. Ele se datorează magnetizării stânciîn stratul superior al Pământului, alcătuind scoarța terestră și situat aproape de suprafață. Unul dintrecel mai puternic - anomalie magnetică Kursk.

P Câmpul magnetic temporar al Pământului (numit și extern) este determinat desurse sub formă de sisteme de curent situate în afara suprafeţei terestre şiîn atmosfera ei. Principalele surse ale unor astfel de câmpuri și modificările lor sunt fluxurile corpusculare de plasmă magnetizată care vin de la Soare împreună cu vântul solar și formează structura și forma magnetosferei Pământului.

Prin urmare: Pământul în ansamblu este un imens magnet sferic.

În orice punct al spațiului care înconjoară Pământul și pe suprafața acestuia, acțiunea forțelor magnetice este detectată. polul nord magneticNS. situat în emisfera nordică, lângă coasta de nord a insulei Victoria (Canada). Ambii poli se mișcă (acționează) continuu pe suprafața pământului.

În plus, axa câmpului magnetic nu trece prin centrul Pământului, ci rămâne în urmă cu 430 km. Câmpul magnetic al Pământului nu este simetric. Datorită faptului că axa câmpului magnetic rulează doar la un unghi de 11,5 grade față de axa de rotație a planetei, putem folosi o busolă.

Secțiunea 3. Ipoteze și teorii astrofizice ale originii câmpului magnetic al Pământului

Ipoteza 1.

M Mecanism dinam hidromagnetic

Proprietățile observate ale câmpului magnetic al Pământului sunt în concordanță cu conceptul de apariție a acestuia datorită mecanismuluidinam hidromagnetic. În acest proces, câmpul magnetic inițial este întărit înca urmare a mișcărilor (de obicei convective sau turbulente) a unei substanțe conductoare de electricitate în miezul lichid al planetei. La temperatura substanțeicâteva mii de kelvin conductivitatea sa este suficient de mare pentru a permite mișcări convective,care apare chiar și într-un mediu slab magnetizat, ar putea excita curenți electrici în schimbare capabili, în conformitate cu legile inductie electromagnetica, creați noi câmpuri magnetice. Atenuarea acestor câmpuri fie creează energie termică(conform legii Joule), sau duce la apariția de noi câmpuri magnetice. ÎNÎn funcție de natura mișcărilor, aceste câmpuri pot fie să slăbească, fie să întărească câmpurile inițiale. Pentru a întări câmpul, este suficientă o anumită asimetrie a mișcărilor.Prin urmare, conditie necesara dinam hidromagnetic este însăși prezențamișcări într-un mediu conducător, și suficient - prezența unei anumite asimetrii (helicity) a fluxurilor interne ale mediului. Când aceste condiții sunt îndeplinite, procesul de amplificare continuă până când pierderile care cresc odată cu creșterea puterii curentului cuCăldura Joule nu va echilibra afluxul de energie provenit dindatorita miscarilor hidrodinamice.

Efect de dinamo - autoexcitare și întreținere în stare staționarăcâmpuri magnetice datorate mișcării unui lichid conductor sau plasmei gazoase. A luimecanismul este similar cu generarea curent electricși câmp magnetic în dinamcu autoexcitare. Efectul dinam este asociat cu originea lorcâmpurile magnetice ale Soarelui Pământului și ale planetelor, precum și câmpurile locale ale acestora, de exemplu, câmpurilepete și zone active.

Ipoteza 2.

ÎN hidrosferă rotativă ca posibilă sursă a câmpului magnetic al Pământului.

Susținătorii acestei ipoteze sugerează că problema originii câmpului magnetic al Pământului, cu toate acesteacaracteristicile de mai sus, și-ar putea găsi soluția pe baza unui singurmodel care clarifică modul în care este legată sursa magnetismului terestruhidrosferă. Această legătură, cred ei, este evidențiată de multe fapte. În primul rând, „înclinarea” axei magnetice menționate mai sus este că aceasta este înclinată șideplasat spre Oceanul Pacific; în același timp, este situat aproape simetric față de zona de apă a Oceanului Mondial.Totul spune astaapa de mare însăși, fiind în mișcare, generează un câmp magnetic.Trebuie spus că acest concept este în concordanță cu datele studiilor paleomagnetice, care sunt interpretate ca dovezi ale comutării repetate a polilor magnetici.

Scăderea câmpului magnetic se datorează activității civilizației, ceea ce duce la acidificarea globală a mediului, în principal prin acumularea de dioxid de carbon în acesta. O astfel de activitate a civilizației, ținând cont de cele de mai sus, poate fi sinucigașă pentru ea.

Ipoteza 3

Z Pământul ca motor de curent continuu cu autoexcitare

Soare

Orez. 10 Schema de interacțiune Soare-Pământ:

(-) - flux de particule încărcate;

1s - curent solar;

1z - curent circular al Pământului;

Мв este momentul de rotație al Pământului;

w este viteza unghiulară a Pământului;

Fz este fluxul magnetic creat de câmpul Pământului;

Fs - flux magnetic generat de curentul vântului solar.

Față de Pământ, vântul solar este un flux de particule încărcate într-o direcție constantă, iar acesta nu este altceva decât un curent electric. Conform definiției direcției curentului, acesta este îndreptat în direcția opusă mișcării particulelor încărcate negativ, adică. de la Pământ la Soare.

Luați în considerare interacțiunea curentului solar cu câmpul magnetic excitat al pământului. Ca rezultat al interacțiunii, un cuplu M acționează asupra Pământului 3 arătând în direcția de rotație a pământului. Astfel, Pământul în raport cu vântul solar se comportă similar cu un motor de curent continuu cu autoexcitare. Sursa de energie (generator) în acest caz este Soarele.

Foaia actuală a Pământului, în mare măsură, determină cursul proceselor electrice din atmosferă (furtuni, lumini polare, incendiile Sfântului Elmo). S-a observat că în timpul erupțiilor vulcanice, procese electriceîn atmosferă.

Din cele de mai sus rezultă: sursa câmpului magnetic al Pământului nu a fost încă stabilită de știință, care se ocupă doar de abundența de ipoteze înaintate în acest sens.

Ipoteza, în primul rând, ar trebui să explice originea componentei câmpului magnetic al Pământului, deoarece planeta se comportă ca magnet permanent cu polul magnetic nord în apropierea polului sud geografic şi invers.

Astăzi, ipoteza curenților electrici turbionari care curg în partea exterioară a miezului Pământului, care dezvăluie unele proprietăți ale unui lichid, este aproape în general acceptată. Se calculează că zona în care funcționează mecanismul „dinam” este situată la o distanță de 2,25-0,3 din raza Pământului.

Secțiunea 4. Prezentare generală a planetelor sistemului solar cu un câmp magnetic

În prezent, ipoteza curenților electrici turbionari care curg în partea exterioară a miezului planetar, care prezintă unele proprietăți ale unui lichid, este aproape în general acceptată.

Pământul și alte opt planete se învârt în jurul Soarelui. (Fig. 11) Este una dintre cele 100 de miliarde de stele care alcătuiesc galaxia noastră.

Fig.11 Planetele sistemului solar

Fig.12 Mercur

Densitatea mare a lui Mercur duce la concluzia că planeta are un miez de fier-nichel. Nu știm dacă nucleul lui Mercur este dens sau, la fel ca Pământul, este un amestec de materie densă și lichidă. Mercurul are un câmp magnetic foarte semnificativ, ceea ce sugerează că lasă un strat subțire de material topit, posibil o combinație de fier și sulf, care înconjoară un nucleu dens.

Curenții din acest strat de suprafață lichid explică originea câmpului magnetic. Cu toate acestea, fără influența rotației rapide a planetei, mișcarea părții lichide a nucleului ar fi prea mică pentru a explica un câmp magnetic atât de puternic. Câmpul magnetic indică faptul că am întâlnit magnetismul „rezidual” al miezului, „înghețat” în miez în timpul solidificării sale.

Venus

Densitatea lui Venus este doar puțin mai mică decât densitatea Pământului. Din aceasta rezultă că nucleul său ocupă aproximativ 12% din volumul total al planetei, iar limita dintre nucleu și manta este situată aproximativ la jumătatea distanței de la centru la suprafață. Venus nu are un câmp magnetic, așa că, chiar dacă o parte din miezul său este lichid, nu ar trebui să ne așteptăm să se dezvolte un câmp magnetic în interiorul său, deoarece se rotește prea încet pentru a genera fluxurile necesare.

Fig.13 Pământ

Câmpul magnetic puternic al Pământului își are originea în interiorul miezului exterior lichid, a cărui densitate sugerează că este compus dintr-un amestec topit de fier și un element mai puțin dens, sulful. Miezul interior solid este predominant din fier, cu câteva procente de nichel inclus.

Marte

marinar 4 a arătat că nu există un câmp magnetic puternic pe Marte și, prin urmare, nucleul planetei nu poate fi lichid. Cu toate acestea, cândMarte Global inspector s-a apropiat de planetă la 120 km, s-a dovedit că unele regiuni ale lui Marte au un magnetism rezidual puternic, probabil păstrat din vremuri mai vechi, când miezul planetei era lichid și putea genera un câmp magnetic puternic.marinar 4 a arătat că nu există un câmp magnetic puternic pe Marte și, prin urmare, nucleul planetei nu poate fi lichid.

Fig.14 Jupiter

Miezul lui Jupiter ar trebui să fie mic, dar cel mai probabil masa lui este de 10-20 de ori masa Pământului. Starea materialelor stâncoase din miezul lui Jupiter nu ne este cunoscută. Cel mai probabil ar trebui să fie topite, dar presiunea enormă îl poate face solid.

Jupiter are cel mai puternic câmp magnetic dintre toate planetele din sistemul solar. Depășește puterea câmpului magnetic al Pământului cu 20.000 de mii. Câmpul magnetic al lui Jupiter este înclinat cu 9,6 grade față de axa de rotație a planetei și este generat prin convecție într-un strat gros de hidrogen metalic.

Fig.15 Saturn

Structura internă a lui Saturn este comparabilă cu structura internă a celorlalte planete gigantice. Saturn are un câmp magnetic de 600 de ori mai puternic decât câmpul magnetic al Pământului. Acesta este un fel de variantă a câmpului lui Jupiter. Pe Saturn apar aceleasi aurore. Singura lor diferență față de cea a lui Jupiter este că coincid exact cu axa de rotație a planetei. Ca și câmpul lui Jupiter, câmpul magnetic al lui Saturn este generat de procesele de convecție care au loc în interiorul stratului de hidrogen metalic.

Fig.16 Uranus

Uranus are aproape aceeași densitate ca și Jupiter. Miezul central stâncos este probabil sub presiune de aproximativ 8 milioane de atmosfere, iar temperatura sa este de 8000 0 . Uranus are un câmp magnetic puternic, de aproximativ 50 de ori mai mare decât câmpul magnetic al Pământului. Câmpul magnetic este înclinat față de axa de rotație a planetei la un unghi de 59 0 , care vă permite să determinați viteza de rotație internă. Centrul de simetrie al câmpului magnetic al lui Uranus este situat la aproximativ o treime din distanța de la centrul planetei la suprafața sa. Acest lucru sugerează că câmpul magnetic este generat din cauza curenților de convecție din interiorul părții înghețate a structurii interne a planetei.

Fig. 17 Neptun

Structura internă este foarte asemănătoare cu cea a lui Uranus. Câmpul magnetic al lui Neptun este de aproximativ 25 de ori mai mare decât câmpul magnetic al Pământului și de 2 ori mai slab decât câmpul magnetic al lui Uranus. Ca el. Este înclinat la un unghi de 47 de grade față de axa de rotație a planetei. Astfel, putem spune că câmpul lui Neptun a apărut ca urmare a fluxurilor de convecție în straturi. gheata lichida. În acest caz, centrul de simetrie al câmpului magnetic se află destul de departe de centrul planetei, la jumătatea distanței de la centru până la suprafață.

Pluton

Avem informații concrete despre structura internă a lui Pluto. Densitatea sugerează că sub mantaua de gheață, cel mai probabil, există un nucleu stâncos, în care este concentrată aproximativ 70% din masa planetei. Este foarte posibil ca în interiorul miezului pietros să existe și un nucleu glandular.

Realizarea faptului că Pluto împărtășește proprietăți cu multe obiecte din Centura Kuiper i-a determinat pe mulți oameni de știință să creadă că Pluto nu ar trebui considerat o planetă, ci ar trebui clasificat ca un alt obiect din Centura Kuiper. Uniunea Astronomică Internațională a pus capăt acestor dispute: pe baza precedentului istoric, Pluto va continua să fie considerat o planetă în viitorul apropiat.

Tabelul 1-„Principalele caracteristici astronomice ale planetelor”.

T Cum am ajuns la concluzia: un astfel de criteriu precum câmpul magnetic este o caracteristică astronomică semnificativă a planetelor sistemului solar.Majoritatea planetelor sistemului solar (Tabelul 1) au într-o oarecare măsură magneticecâmpuri. În ordinea descrescătoare a momentului magnetic dipol, Jupiter este pe primul loc șiSaturn, urmat de Pământ, Mercur și Marte, iar în raport cu momentul magnetic al Pământului, valoarea momentelor lor este de 20.000.500.1.3/5000 3/10000.

Secțiunea 5. Rolul câmpului magnetic în existența și dezvoltarea vieții pe Pământ

Câmpul magnetic al Pământului slăbește și acest lucru reprezintă o amenințare serioasă pentru toată viața de pe planetă.Potrivit oamenilor de știință, acest proces a început cu aproximativ 150 de ani în urmă și s-a accelerat recent. LAPână acum, câmpul magnetic al planetei a scăzut deja cu aproximativ 10-15%.

În timpul acestui proces, potrivit oamenilor de știință, câmpul magnetic al planetei se va slăbi treptat, atuncipractic va dispărea, apoi va reapărea, dar va avea polaritatea opusă.

Acele de busolă care indicau anterior spre Polul Nord vor începe să îndrepte spre Sudpolul magnetic, care va fi înlocuit de Nord. Rețineți că vorbim despre magneticnu despre poli geografici.

Câmpul magnetic joacă un rol foarte important în viața Pământului: pe de o parte, protejeazăplanetă dintr-un flux de particule încărcate care zboară de la Soare și din adâncurile spațiului și, pe de altă parte, serveșteca un semn rutier pentru ființe vii care migrează anual. Ce se întâmplă dacă astacâmpul va dispărea, nimeni nu poate prezice exact, noteazăTheNouYorkTimes.

Se poate presupune că, în timp ce schimbarea polilor va avea loc, mult atât în ​​cer cât și pe pământ,se va descurca. Inversarea stâlpului poate duce la accidente linii de înaltă tensiune, defecțiuni ale sateliților, probleme pentru astronauți. Inversarea polarității va avea ca rezultat semnificativextinderea găurilor de ozon, iar aurora boreală va apărea peste ecuator.

Animalele care navighează cu busole „naturale” se vor confrunta cu probleme serioase.Peștii, păsările și animalele își vor pierde orientarea și nu vor ști în ce direcție să migreze.

Cu toate acestea, potrivit unor experți, frații noștri mai mici s-ar putea să nu aibăastfel de probleme dezastruoase. Relocarea stâlpilor va dura aproximativ o mie de ani.Experții cred că animalele orientate prin magnetic linii de forță Pământ,vor putea să se adapteze și să supraviețuiască.

Chiar dacă inversarea finală a polilor este probabil să aibă loc peste sute de ani,acest proces dăunează deja sateliților. Ultima dată, după cum se crede, un astfel de cataclisma avut loc acum 780 de mii de ani.

În consecință: în epocile în care Pământul nu are un câmp magnetic, scutul său protector anti-radiații dispare. O creștere semnificativă (de câteva ori) a fondului de radiații poate afecta în mod semnificativ biosfera.

Concluzie

Problema studierii câmpului magnetic este extrem de relevantă, deoarece.În epocile în care Pământul nu are un câmp magnetic, scutul său protector anti-radiații dispare. O creștere semnificativă (de câteva ori) a fondului de radiații poate afecta în mod semnificativ biosfera: unele grupuri de organisme trebuie să se stingă, printre altele, numărul de mutații poate crește etc. Și dacă luăm în considerare erupțiile solare, i.e. explozii colosale de putere asupra Soarelui, care izbucnesc fluxuri extrem de puternice de raze cosmice, atunci trebuie concluzionat că epocile dispariției câmpului magnetic al Pământului sunt epoci de influență catastrofală asupra biosferei din Cosmos.

Câmpul magnetic este o formă specială de materie, prin care se realizează interacțiunea dintre particulele încărcate electric în mișcare.

Principalele proprietăți ale câmpului magnetic:

A) Câmpul magnetic este generat de curent electric (sarcină în mișcare).

b) Câmpul magnetic este detectat prin efectul asupra curentului (sarcină în mișcare),

Câmpul magnetic se caracterizează prin:

A) Inducția magnetică B este principala caracteristică de putere a unui câmp magnetic.b) Intensitatea câmpului magnetic H este o mărime auxiliară.

Grafic, câmpul magnetic este reprezentat folosind linii de inducție magnetică.

Cel mai studiat este câmpul magnetic al Pământului. În orice punct al spațiului care înconjoară Pământul și pe suprafața acestuia, acțiunea forțelor magnetice este detectată. polul nord magneticNsituat emisfera sudica, lângă coasta Antarcticii și polul magnetic sudS. situat în emisfera nordică, lângă coasta de nord a insulei Victoria (Canada). Ambii poli se mișcă (acționează) continuu pe suprafața pământului. În plus, axa câmpului magnetic nu trece prin centrul Pământului, ci rămâne în urmă cu 430 km. Câmpul magnetic al Pământului nu este simetric. Datorită faptului că axa câmpului magnetic rulează doar la un unghi de 11,5 grade față de axa de rotație a planetei, putem folosi o busolă.

Sursa câmpului magnetic al Pământului nu a fost încă stabilită de știință, care se ocupă doar de o abundență de ipoteze înaintate în acest sens.Ipoteza, în primul rând, ar trebui să explice originea componentei câmpului magnetic al Pământului, datorită față de care planeta se comportă ca un magnet permanent cu un pol magnetic nord în apropierea polului sud geografic și invers. Astăzi, ipoteza curenților electrici turbionari care curg în partea exterioară a miezului Pământului, care dezvăluie unele proprietăți ale unui lichid, este aproape în general acceptată. Se calculează că zona în care funcționează mecanismul „dinam” este situată la o distanță de 2,25-0,3 din raza Pământului.De remarcat că ipotezele care explică mecanismul originii câmpului magnetic al planetelor sunt destul de contradictorii și nu au fost confirmate până în prezent.

Majoritatea planetelor din sistemul solar sunt într-o oarecare măsură magnetice.câmpuri. Nami a colectat de la diverse surseși date sistematizate despre caracteristicile diferitelor planete ale sistemului solar. Cu aceste date, am completat tabelul general acceptat cu „Caracteristicile astronomice de bază ale planetelor”. Considerăm că criteriul „câmp magnetic” este una dintre caracteristicile principale ale planetelor sistemului solar. În ordinea descrescătoare a momentului magnetic dipol, Jupiter este pe primul loc șiSaturn, urmat de Pământ, Mercur și Marte, iar în raport cu momentul magnetic al Pământului, valoarea momentelor lor este de 20.000, 500, 1, 3/5000, 3/10000 ..

6. Semnificația teoretică a studiului constă în faptul că:

1) material sistematizat asupra câmpului magnetic al Pământului și planetelor sistemului solar;

2) Au fost precizate caracteristicile fizice principale ale câmpului magnetic al planetelor sistemului solar și a fost completat tabelul „Caracteristicile astronomice de bază ale planetelor” cu date despre câmpurile magnetice ale sistemului solar;

În plus, semnificația teoretică a temei „Câmpul magnetic al planetelor sistemului solar” mi-a permis să-mi extind cunoștințele despre fizică și astronomie.

Cărți uzate

1 .Govorkov VA Câmpuri electrice și magnetice. „Energie”, M, 1968 - 50 p.

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

3 .Tamm IE Despre curenții din ionosferă, provocând variații ale câmpului magnetic terestru. Întâlnire lucrări științifice, vol. 1, „Nauka”, M., 1975 - 100p.

4. Yanovsky B. M. Magnetism terestru „Editura Universității din Leningrad”. Leningrad, 1978 - anii 75.

PAplicație

Tezaur

G giganți de bază - cele mai mari două planete gigantice (Jupiter și Saturn), care au un strat exterior de gaz mai adânc decât celelalte două planete gigantice.

G planete gigantice - patru cele mai mari planete situate în regiunea exterioară a sistemului solar (Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun), a căror masă este de zeci sau sute de ori masa Pământului și care nu au o suprafață solidă.

LA centura oiper - o regiune a sistemului solar situata dincolo de orbita lui Neptun la o distanta de 30-50.a.u. De la Soare, locuit de mici obiecte de gheață de dimensiuni subplanetare, a numit (cu excepția lui Pluto și a satelitului său Charon, care sunt cele mai mari corpuri din această regiune) Obiectele Centura Kuiper. Existența centurii Kuiper a fost prezisă teoretic de Kenneth Edgeworth (1943) și Edgeworth-Kopeyre (sau disc).Obiectele din ea sunt numite obiecte din centura Kuiper sau obiecte Edgeworth-Kopeyre.

LA ora - stratul exterior, chimic, al unui corp planetar solid, diferit de celelalte. Pe planetele terestre, K. este stâncos și conține cantitate mare elemente de densitate redusă decât mantaua subiacentă. Pe sateliții de gheață sau corpuri asemănătoare acestora, K. (unde există) este mai bogat în săruri și gheață volatilă decât mantaua de gheață subiacentă.

L unitati- acest termen este folosit uneori pentru a se referi la apa înghețată, dar poate însemna și alte substanțe volatile în stare înghețată (metan, amoniac, monoxid de carbon, dioxid de carbon și azot - fie individual, fie în combinație).

M anthia- rocă excelentă din punct de vedere al compoziției, aflată în afara miezului unui corp planetar solid. Planetele de tip Pământ au planete stâncoase, sateliții de gheață au planete de gheață. În unele cazuri, roca chimică solidă exterioară este ușor diferită de compoziția lui M. În acest caz, se numește scoarță.

P planeta este unul dintre obiectele mari care se învârt în jurul soarelui (sau al unei alte stele).Nouă corpuri (Mercur, Venus, Pluto) se numesc P. ale sistemului nostru solar. Definiție precisă este imposibil de dat, deoarece Pluto, aparent, este un obiect excepțional de mare din centura Kuiper (majoritatea acestor obiecte sunt prea mici pentru a fi considerate P.), în timp ce unii sateliți ai P. în dimensiune, compoziție și alte caracteristici ar putea fi l-ar suna pe P.

P planete terestre- Pământul și corpurile cerești asemănătoare (având un nucleu feruginos și o suprafață stâncoasă).Astfel de planete includ Mercur, Venus și Marte. Acestea includ, de asemenea, Luna și un mare satelit al lui Jupiter, Io.

P recesiune - mișcarea lentă a axei de rotație a Pământului de-a lungul unui con circular cu axa, unghiul este de 23-27 de grade.

Perioada unei rotații complete este de aproximativ 26 de mii de ani. Ca urmare a lui P., poziția ecuatorului ceresc se modifică; punctele echinocțiului de primăvară și toamnă față de mișcarea anuală de cupru a Soarelui cu 50,24 secunde pe an; plus lumea se mișcă între stele; coordonatele ecuatoriale ale stelelor sunt în continuă schimbare.

P mișcare rograd - revoluții sau rotație îndreptate în sens invers acelor de ceasornic, când sunt privite de la polul nord al Soarelui (sau al Pământului). Dacă vorbim de sateliți, mișcarea orbitală este considerată progradă dacă coincide cu direcția de rotație a planetei. Majoritatea mișcărilor din sistemul solar sunt prograde.

R mișcare retrogradă - o revoluție sau rotație îndreptată în sensul acelor de ceasornic, văzută de la polul nord al Soarelui (sau al Pământului). Este opusul mișcării prograd. Dacă vorbim de sateliți, dacă este opus sensului de rotație al planetei.

CU sistem solar - Soarele și corpurile asociate gravitațional cu acesta (adică planetele, sateliții lor, asteroizii, obiectele din centura Kuiper, cometele etc.).

eu a desena - o regiune interioară densă a unui corp planetar, care diferă ca compoziție de restul planetei. Ya se află sub manta. I. planetele de tip terestru sunt bogate în fier. Sateliții mari de gheață și planetele gigantice au nuclee stâncoase, în interiorul cărora pot fi nuclee feruginoase.

Luand in considerare câmp magnetic planetar, în primul rând, să facem cunoștință cu ipotezele existenței polii magnetici ai pământului.

Totul se rezumă la procesele care au loc în intestinele Pământului, și anume în stratul numit stratul Mohorovichici, (mai multe detalii:). Temperatura apei la suprafața căreia s-a dovedit a fi critică. Această observație a fost primul indiciu asupra esenței a ceea ce se întâmplă în acest strat misterios. Ceea ce explică existența polii magnetici ai pământului.

În straturile scoarței terestre

Imaginează-ți o picătură de apă care cade pe pământ cu o altă ploaie și începe să se scurgă prin crăpături. în straturile scoarţei terestreîn adâncurile sale. Credem că picătura noastră este foarte norocoasă: niciunul dintre fluxurile de apă care se formează în straturile superioare ale Pământului și sunt utilizate pe scară largă de oameni pentru construirea de fântâni, instalații de irigare și nevoi similare nu a preluat-o și a purtat-o ​​cu ea.

Nu, picătura a depășit câțiva kilometri de straturile pământului. Multă vreme, fluxurile din aceleași picături care se mișcau în aceeași direcție au început să apese pe ea, iar jeturile de căldură subterană au început să o încălzească din ce în ce mai vizibil. Pentru o lungă perioadă de timp, temperatura sa a depășit o sută de grade pe scara internațională de temperatură.

Picătura a visat în secret la momentul în care pe suprafața Pământului va putea fierbe liber la o astfel de temperatură, transformându-se într-un vapor transparent liber. Din păcate, acum nu putea fierbe: presiunea ridicată a coloanei de apă de deasupra a intervenit.

Droplet a simțit că i se întâmplă ceva extraordinar. A început să fie deosebit de interesată de stâncile care făceau parte din crăpătura de-a lungul căreia a coborât. Ea a început să spele moleculele individuale ale anumitor substanțe din ele și, adesea, cum ar fi apa din interior conditii normale, nu se poate dizolva.

Picătura a încetat să se simtă ca apa, dar a început să prezinte proprietățile celui mai puternic acid. Molecule furate pe parcurs, apa purtată cu ea. Analiza chimică ar arăta că conține atâtea impurități minerale câte nu se găsesc în faimoasele ape minerale.

Dacă o picătură s-ar putea întoarce cu tot conținutul pe suprafața Pământului, probabil că medicii ar găsi multe boli pentru care ar deveni primul remediu. Dar picătura a trecut deja mult sub straturile pământului, unde se formează. I-a mai rămas o singură cale posibilă - mai jos, în măruntaiele pământului, spre căldura din ce în ce mai mare.

Și, în sfârșit, temperatura critică este de 374 de grade la scară internațională. Picătura se simțea instabilă. Nu a avut nevoie de căldură latentă suplimentară de vaporizare, s-a transformat în abur, având doar căldura disponibilă în ea. Cu toate acestea, volumul său nu s-a schimbat.

Dar, devenind o picătură de abur, a început să caute direcții în care să se poată extinde. Se pare că rezistența minimă a fost de sus. Iar particulele de abur, care fuseseră recent o picătură de apă, au început să se strângă în sus. În același timp, au depus majoritatea substanțelor dizolvate în picătură la locul transformării sale critice.

Aburul format din picătura noastră a pătruns relativ în siguranță de ceva timp. Temperatura rocilor din jur a scăzut și brusc aburul s-a transformat înapoi într-o picătură de apă. Și ea a schimbat brusc direcția de mișcare, a început să curgă în jos.

Și temperaturile stâncilor din jur au început să crească din nou. Și după un timp, temperatura atinge din nou o valoare critică și din nou se repezi un nor ușor de abur.

Dacă o picătură ar putea să gândească și să tragă concluzii, probabil s-ar crede că a căzut într-o capcană monstruoasă și că acum era condamnată la rătăcirea veșnică și la transformările eterne a două stări de agregare între două izoterme.

Între timp, această mișcare verticală a apei și aburului face exact munca necesară pentru formarea suprafeței Mohorovichic. Când apa se transformă în abur, se depun substanțe dizolvate în ea: cimentează rocile, făcându-le mai dense și mai durabile.

Vaporii care se deplasează în sus poartă cu ei unele substanțe. Aceste substanțe includ compuși metalici cu clor și alți halogeni, precum și silice, al căror rol în formarea granitului este decisiv.

Dar gândul la o picătură despre captivitatea eternă, în care se presupune că a căzut, nu corespunde adevărului. Faptul este că a căzut în regiunea scoarței terestre, care a crescut permeabilitatea. Picături de apă care se năpustesc în sus și în jos și șuvițe de abur scoase din stânci întreaga linie substanțe, creând goluri, fisuri, pori.

Ele, fără îndoială, sunt conectate între ele în direcția orizontală, creând un fel de strat care înconjoară întregul glob. Descoperitorul a numit-o drenaj. Poate că se va numi stratul lui Grigoriev.

Sub influența diferenței de presiune dintre presiunea care susține apa pe uscat (în medie, continentele se ridică deasupra nivelului oceanului cu 875 de metri) și mai jos în oceane, apa care a căzut în stratul de drenaj curge încet din zona continentului până la zona oceanelor.

Trecând prin grosimea rocilor pământului către stratul de drenaj, aceste ape răcesc rocile și duc căldura preluată de la rocile continentale prin stratul de drenaj în oceane. Oceanele nu au strat de granit deoarece nu există retur de apă și abur în stratul de drenaj. Acolo, atât apa cât și aburul se mișcă în aceeași direcție, doar în sus.

După ce au ajuns la suprafața fundului oceanului, se toarnă liber în el, oferind salinitate hidrosferei, care acoperă aproape întregul glob.

Ipoteze ale existenței câmpului magnetic al Pământului

O ipoteză rămâne o ipoteză până când este confirmată de anumite concluzii trase din ea. Deci legea gravitației universale a lui Newton a rămas o ipoteză, (mai mult:), până când a fost confirmată de revenirea la timp a cometelor, a căror traiectorie a fost calculată după formulele acestei legi.

Deci a rămas o ipoteză faimoasa teorie relativitatea lui Einstein, în timp ce fotografia stelelor în acest moment eclipsă de soare nu a confirmat deplasarea fasciculului de lumină solară pe măsură ce acesta trece pe lângă un corp gravitațional puternic. Ce concluzii se pot trage din ipoteza centurii de drenaj propusă de S. M. Grigoriev?

Există astfel de concluzii! Iar primul dintre ele oferă o oportunitate excelentă de a explica originea Câmpul magnetic al Pământuluiși planete. Știința modernă nu cunoaște nici o teorie dovedită, nici o ipoteză acceptabilă care să explice un câmp magnetic atât de evident și binecunoscut al Pământului, care întoarce întotdeauna acul busolei cu un capăt spre nord.

Ya. M. Yanovsky în cartea sa „Magnetismul terestru”, publicată în 1964, a scris:

Până în ultimul deceniu nu a existat o singură ipoteză, nici o singură teorie care să explice în mod satisfăcător magnetismul permanent al globului.

După cum puteți vedea, prima concluzie este foarte importantă. Să facem cunoștință cu esența lui.

Desigur, aceasta nu este o afirmație complet corectă că nu existau ipoteze care ar încerca să explice prezența magnetismului terestru. Au existat ipoteze. Una dintre ele a fost legată de nesincronizarea rotației unor părți ale planetei noastre: și anume, rotația nucleului rămâne în urmă față de rotația mantalei cu aproximativ o revoluție în două mii de ani.

Celălalt a introdus câteva mase în mișcare în interiorul nucleului. S-a discutat și chestiunea prezenței unui curent electric care se mișcă în direcția latitudinală. Dar din moment ce se credea că astfel de curenți pot circula doar la limita dintre miez și manta, ei au fost trimiși acolo.

Relativ recent, a apărut o nouă ipoteză care explică magnetismul terestru prin curenți turbionari în miezul globului. Deoarece este imposibil de verificat dacă acești curenti există sau nu, această ipoteză este sortită unei existențe fără sens. Pur și simplu nu are nicio șansă să primească vreo confirmare.

Existența unei învelișuri de drenaj face imediat posibilă explicarea modului în care curenții de suprafață circulă în jurul globului în direcția latitudinală. Lichidul care umple învelișul de drenaj sub influența atracției Lunii de două ori pe zi crește cu aproape un metru.

În urma cocoașei de maree, sub care este aspirat un volum suplimentar de lichide și gaze, există o depresiune care stoarce tot ce aspiră marea spre vest. Astfel, ia naștere un flux continuu, așa cum a fost creat de maree. lichid de drenaj pe tot globul.

Lichidul de drenaj este saturat cu o cantitate imensă dintr-o mare varietate de substanțe dizolvate în el. Printre aceștia se numără mulți ioni, inclusiv cationi care poartă sarcină pozitivă. Există, de asemenea, anioni care poartă o sarcină negativă.

Putem spune cu încredere că cationii predomină la ora actuală, deoarece în acest caz, în apropierea polului nord geografic ar trebui să apară un pol sudic magnetic. Și în prezent, polii magnetici ai Pământului se află exact așa.

Da, așa sunt acum. Însă paleomagnetiştii au stabilit cu fermitate că relativ des - în sensul geologic al cuvântului - au loc schimbări bruşte în magnetizarea Pământului, astfel încât polii îşi schimbă locul.

Niciuna dintre cele mai îndrăznețe ipoteze nu poate explica acest fapt. Iar esența problemei, aparent, este simplă: atunci când anionii încep să predomine în lichidul de drenaj, polul magnetic nordic își va ocupa locul cel mai potrivit - cel puțin ca nume - lângă polul geografic nord.

Câmpul magnetic al Lunii

Dacă părăsim Pământul nostru iubit și facem o mică călătorie în spațiu, atunci mai întâi vom vizita însoțitorul nostru de noapte, Luna.

Nu există nici măcar o picătură de apă la suprafața sa acum. Dar poate are o centură de drenaj, în crăpături înguste și cavități din care, ca pe Pământ, sunt închise ape foarte mineralizate?
Câmpul magnetic al Lunii determinată de mărimea valului său de maree.

Pe Pământ, acest val este cauzat de atracția lunii. Dar Pământul nu provoacă un val mare pe Lună, deoarece Luna este întotdeauna întoarsă spre Pământ pe o parte. Și totuși există un val mare pe Lună. La urma urmei, acesta, deși foarte lent, dar se rotește în raport cu Soarele.

Face o revoluție față de lumina noastră centrală în aproximativ o lună. Și atracția Soarelui este mult mai mică decât, să zicem, chiar și atracția Lunii pe Pământ.

Mareele rare și nesemnificative pot contribui la apariția doar a unui câmp magnetic foarte mic. Acesta este câmpul pe care îl posedă Luna.

Prezența unei centuri de drenaj ajută la explicarea multor alte mistere ale lunii. Deci, S. M. Grigoriev explică excelent asimetria discului lunar, esența masconilor etc. Fiecare dintre aceste explicații date de el poate fi luată ca dovadă a existenței unei învelișuri de drenaj în jurul Lunii.

El a prezis că raza emisferei Lunii cu fața noastră este mai mică decât raza celeilalte emisfere, chiar înainte ca măsurătorile corespunzătoare să fie făcute de la sateliți.

Grupul terestru are propriul său câmp magnetic. Planetele gigantice și Pământul au cele mai puternice câmpuri magnetice. Adesea, sursa câmpului magnetic dipol al planetei este considerată a fi miezul său conductor topit. Venus și Pământul au dimensiuni similare, densitate medie și egală structura interna Cu toate acestea, Pământul are un câmp magnetic destul de puternic, dar Venus nu (momentul magnetic al lui Venus nu depășește 5-10% din câmpul magnetic al Pământului). Conform uneia dintre teoriile moderne, intensitatea câmpului magnetic dipolului depinde de precesia axei polare și de viteza unghiulară de rotație. Acești parametri de pe Venus sunt neglijabili, dar măsurătorile indică o intensitate și mai mică decât prezice teoria. Ipotezele moderne despre câmpul magnetic slab al lui Venus sunt că nu există curenți convectivi în presupusul miez de fier al lui Venus.

Note

Fundația Wikimedia. 2010 .

Vedeți ce este „Câmpul magnetic al planetelor” în alte dicționare:

Câmpul magnetic al Soarelui produce ejecții de masă coronală. Fotografie de NOAA Câmp magnetic stelar Câmpul magnetic creat de mișcarea plasmei conducătoare în interiorul stelelor este în principal ... Wikipedia

Electrodinamică clasică ... Wikipedia

Câmp de forță care acționează asupra mișcării electrice sarcini şi asupra corpurilor cu moment magnetic (indiferent de starea mişcării lor). M. p. se caracterizează printr-un vector de inducție magnetică B. Valoarea lui B determină forța care acționează într-un punct dat ... ... Enciclopedia fizică

Câmp de forță care acționează la mișcare sarcini electriceși pe corpurile care au un moment magnetic (vezi Momentul magnetic), indiferent de starea mișcării lor. M. p. se caracterizează printr-un vector de inducție magnetică B, care determină: ... ... Marea Enciclopedie Sovietică

Harta câmpurilor magnetice ale Lunii Câmpul magnetic al Lunii a fost studiat activ de om în ultimii 20 de ani. Luna este lipsită de un câmp dipol. Din această cauză, câmpul magnetic interplanetar nu observă... Wikipedia

Câmp magnetic rotativ. De obicei, un câmp magnetic rotativ este înțeles ca un câmp magnetic, al cărui vector de inducție magnetică, fără a se modifica în valoare absolută, se rotește cu o viteză unghiulară constantă. Cu toate acestea, câmpurile magnetice sunt numite și rotative ... ... Wikipedia

câmp magnetic interplanetar- Câmpul magnetic din spațiul interplanetar din afara magnetosferelor planetelor este predominant de origine solară. [GOST 25645.103 84] [GOST 25645.111 84] Câmpul subiectului magnetic interplanetar condiţionează spaţiul fizic. spații Sinonime MMP EN… … Manualul Traducătorului Tehnic

Apariția undelor de șoc în ciocnirea vântului solar cu mediul interstelar. Vântul solar este un flux de particule ionizate (în principal plasmă de heliu-hidrogen) care curge din coroana solară cu o viteză de 300–1200 km/s în împrejurimile ... ... Wikipedia

Dinamul hidromagnetic (sau magnetohidrodinamic, sau pur și simplu MHD) (efectul dinam) este efectul autogenerării unui câmp magnetic cu o anumită mișcare a unui fluid conductor. Cuprins 1 Teorie 2 Aplicații 2.1 Ge ... Wikipedia

Corpuri de origine naturală sau artificială care se învârt în jurul planetelor. sateliți naturali au Pământul (Luna), Marte (Phobos și Deimos), Jupiter (Amalthea, Io, Europa, Ganymede, Callisto, Leda, Himalia, Lysithea, Elara, Ananke, Karme, ... ... Dicţionar enciclopedic

Cărți

• Eșecuri și erori în conceptele fundamentale ale fizicii, Yu. I. Petrov. Această carte dezvăluie și demonstrează erori ascunse sau evidente în construcțiile matematice ale relativității generale și speciale, mecanicii cuantice, precum și ale suprafeței...