class="hissə1">

Təfərrüatlar:

Yer planeti

© Vladimir Kalanov,
vebsayt“Bilik gücdür”.

Yerin maqnit sahəsi

Bunlar yalnız başlanğıc mərhələsində birbaşa müşahidə və tədqiqat üçün əlçatmaz olan proseslərdir. Ancaq bu proseslər yerin səthində özünü göstərəndə, necə deyərlər, tam gücü ilə ortaya çıxanda, hərəkət zonasında olan hər kəs üçün görünən və çox nəzərə çarpan olur.

Amma Yer kürəsində gözəgörünməz proseslər də var ki, onlar demək olar ki, insanlar tərəfindən hiss olunmur. Əvvəla, bu, yer maqnitizmidir. Maqnitizm fenomeni insanlara çox uzun müddətdir məlumdur. Maqnetizm adını Kiçik Asiyanın Magnetia şəhərindən almışdır, burada maqnit dəmir filizi yataqlarının - "dəmiri cəlb edən daş" - aşkar edilmişdir. Maqnitin xüsusiyyətlərinə dair ilk yazılı sübuta, xüsusən də Titus Lucretius Caranın eramızdan əvvəl I əsrdə yazdığı "Əşyaların təbiəti haqqında" şeirində rast gəlirik. Lucretius maqnitizmi "maqnit daşından" axan "maqnit cərəyanları" ilə izah etdi.

İnsanlar uzun müddət maqnitlərin xüsusiyyətləri üçün istifadə tapdılar. İlk belə tətbiqlərdən biri sadə naviqasiya cihazı kimi kompas idi. Kompas eramızdan əvvəl min il əvvəl Çində icad edilmişdir. Avropada kompas 12-ci əsrdən məlumdur. Bu gün bir çox sənaye sahələrini maqnit və elektromaqnitlərdən istifadə etmədən təsəvvür etmək tamamilə mümkün deyil.

Yerin maqnit sahəsinin aşkar edildiyi Yerə yaxın kosmos bölgəsi maqnitosfer adlanır. Maqnetizm təbiətin hərtərəfli, qlobal xüsusiyyətidir. Yer və günəş maqnitizminin tam nəzəriyyəsinin yaradılması hələ gələcəyin işidir. Lakin elm artıq çox şeyi anlayıb və maqnetizm kimi mürəkkəb hadisənin bəzi aspektləri üçün kifayət qədər inandırıcı izahatlar verir. Xüsusilə, bir çox alim və sadə vətəndaşlar Yerin maqnit sahəsinin tədricən zəifləməsi kimi bir fenomenin mümkün nəticələrindən narahatdırlar.

Həqiqətən də, Yerin maqnit sahəsinin gücünü ilk dəfə ölçən Karl Qaussun dövründən, yəni. 170 ildən artıqdır ki, Yerin maqnit sahəsi durmadan zəifləyir. Lakin maqnit sahəsi Yeri və onun üzərindəki bütün həyatı günəş küləyi deyilən dağıdıcı radiasiya təsirlərindən əhatə edən bir növ qalxandır, yəni. Günəşin yaydığı elektronlar, protonlar və digər hissəciklər. Yerin maqnitosferi kosmosdan uçan bu və digər zərrəciklərin axınını qütblərə doğru yönləndirir, onları ilkin enerjisindən məhrum edir. Yerin qütblərində bu kosmik hissəciklərin axını gecikir üst təbəqələr atmosfer, fantastik dərəcədə gözəl aurora fenomeninə çevrilir.

Əgər günəş küləyi olmasaydı, Yerin maqnit sahəsi Şəkil 1-də olduğu kimi planetə nisbətən simmetrik olardı.Şəkil 2-də Günəş küləyinin deformasiyaya uğradığı Yerin həqiqi maqnitosferi göstərilir. Üçüncü şəkildə maqnit və coğrafi qütblər arasındakı uyğunsuzluq göstərilir.

Əgər maqnit sahəsi yoxdursa

Ancaq maqnit sahəsi yoxdursa və ya çox zəifləsə, o zaman Yerdəki bütün həyat birbaşa günəş və kosmik radiasiyanın təsiri altında olacaq. Və bu, güman edildiyi kimi, canlı orqanizmlərin radiasiya zədələnməsinə gətirib çıxaracaq ki, bu da onların qeyri-müəyyən istiqamətdə mutasiyaya uğraması və ya ölümü ilə nəticələnəcək. Xoşbəxtlikdən, belə bir perspektiv mümkün deyil. Paleomaqnetoloqlar, yəni. Qədim maqnit sahələrini tədqiq edənlər Yerin maqnit sahəsinin daim dalğalandığını ağlabatan dərəcədə dəqiqliklə müəyyən edə bilmişlər. müxtəlif dövrlər. Bütün salınım əyriləri toplandıqda, yaranan əyri 8 min illik dövrə malik sinusoidə yaxın bir forma aldı. Bu əyrinin dövrümüzə uyğun olan seqmenti (2000-ci illərin əvvəlləri) bu əyrinin enən qolundadır. Və bu tənəzzül təxminən iki min il davam edəcək. Bundan sonra maqnit sahəsi yenidən güclənməyə başlayacaq. Sahənin bu möhkəmlənməsi dörd min il davam edəcək, sonra yenidən eniş baş verəcək. Əvvəlki maksimum eramızın əvvəllərində baş verdi. Toplama sinusoidinin amplitudasının sahə gücünün orta dəyərinin yarısından az olması vacibdir, yəni. bu dalğalanmalar Yerin maqnit sahəsinin gücünü sıfıra endirə bilməz.

Burada, saytımızda, qısalıq şərtlərinə görə, bu cür optimist nəticələrə səbəb olan tədqiqat metodologiyasını ətraflı nəzərdən keçirə bilmirik. Alimlər maqnit sahəsinin dalğalanmalarının səbəbləri haqqında müxtəlif fikirlər söyləsələr də, bu problemlə bağlı dəqiq bir nəzəriyyə yoxdur. Əlavə edək ki, elm inversiya kimi bir fenomenin mövcudluğunu sübut etdi, yəni. yerlərdə Yerin maqnit qütblərinin dövri mübadiləsi: şimal qütbü cənubun yerinə, cənubun - şimalın yerinə keçir. Belə hərəkətlər 5 min ildən 10 min ilə qədər davam edir. Planetimizin tarixində qütblərin belə “sıçrayışları” yüzlərlə dəfə baş verib. Sonuncu belə hərəkət 700 min il əvvəl baş verib. Bu fenomenin xüsusi dövriliyi və ya qanunauyğunluğu müəyyən edilməmişdir. Bu qütb dönüşlərinin səbəbləri Yerin nüvəsinin maye hissəsinin kosmosla mürəkkəb qarşılıqlı təsirində gizlənir. Paleomaqnitoloqlar müəyyən etdilər ki, Yer kürəsində maqnit qütblərinin coğrafi qütblərdən uzun məsafələrə yerdəyişmələri də olub, lakin bu, qütblərin əvvəlki yerinə qayıtması ilə başa çatıb.

Qütblərin dəyişməsi zamanı Yerin maqnit sahəsinin yox olması və planetin bir müddət görünməz qoruyucu zireh olmadan qalması ilə bağlı təkliflər var. Lakin bu fərziyyələr etibarlı elmi əsaslandırma tapmır və fərziyyədən başqa bir şey olaraq qalmır.

Bəzi elm adamları ümumiyyətlə Yerin maqnitosferində qəfil dəyişikliklərin təhlükəli olmadığına inanırlar, çünki onların fikrincə, bütün canlılar üçün kosmik şüalanmadan əsas qorunma maqnit sahəsi deyil, atmosferdir. Bu fikri, xüsusən də təkamülçü bioloq professor B.M. Mednikov. Başqa sözlə, maqnit sahəsinin Yerdəki həyat prosesləri ilə qarşılıqlı əlaqəsi problemi hələ də tam aydın deyil və burada tədqiqatçılar üçün hələ də kifayət qədər iş var.

Maqnit sahəsinin canlı orqanizmlərə təsiri

Maqnit sahələrinin canlı orqanizmlərə mənfi təsir göstərdiyi çoxdan məlumdur. Heyvanlar üzərində aparılan təcrübələr göstərmişdir ki, xarici maqnit sahəsi onların inkişafını ləngidir, hüceyrələrin böyüməsini ləngidir və qanın tərkibini dəyişir. Sözdə maqnit fırtınaları zamanı, yəni. Maqnit sahəsinin gücündə kəskin dalğalanmalarla, hava şəraitindən asılı olan xəstə insanlar sağlamlıqlarında pisləşmə yaşayırlar.

Maqnit sahəsinin gücü oerstedlərdə (E) ölçülür. Bu bölmə elektrik və maqnit hadisələri arasındakı əlaqəni kəşf edən danimarkalı fizik Hans Oerstedin (1777-1851) şərəfinə adlandırılmışdır.

İnsanlar işdə və evdə maqnit sahələrinə məruz qala bildikləri üçün, maqnit sahəsinin icazə verilən güc səviyyələri hazırlanmışdır. Müxtəlif hesablamalara görə, gücü 300-700 oersted olan maqnit sahəsi insanlar üçün təhlükəsiz hesab olunur. Daha dəqiq desək, istehsalatda və gündəlik həyatda insana maqnit deyil, elektromaqnit sahələri təsir edir. Fakt budur ki, hər hansı bir elektrik və ya radio cihazının işləməsi zamanı həm maqnit, həm də elektrik sahələri yalnız bir bütöv olaraq görünə bilər ki, bu da elektromaqnit sahəsi adlanır. Bu, maqnit və elektrik hadisələrinin ümumi təbiəti ilə izah olunur.

Qeyd etmək lazımdır ki, maqnit sahəsinin insan orqanizminə təsiri prosesinin fiziki tərəfi hələ tam aydın deyil. Maqnit sahəsi bitkilərə də təsir edir. Bəzi təcrübələrin nəticələrinə görə, toxumların cücərməsi və böyüməsi onların ilkin olaraq Yerin maqnit sahəsinə nisbətən necə yönəldilməsindən asılıdır. Xarici maqnit sahəsinin dəyişdirilməsi bitki inkişafını sürətləndirə və ya maneə törədə bilər. Ola bilsin ki, bu fenomen bir növ kənd təsərrüfatı praktikasında istifadə olunacaq.

Beləliklə, ətrafımızda təbiətin özü tərəfindən yaradılan və texnogen mənşəli mənbələr tərəfindən yaradılan maqnit sahələri var - dəyişən cərəyan generatorları və transformatorlardan mikrodalğalı sobalara və mobil telefonlara qədər.

Yerin maqnit sahəsinin gücü

Yerin maqnit sahəsinin gücü nə qədərdir? Hər yerdə eyni deyil və 0,24 Oe (Braziliyada) ilə 0,68 Oe (Antarktida) arasında dəyişir. Hesab edilir ki, orta geomaqnit sahəsinin gücü 0,5 oersteddir. Ferromaqnit materialların (dəmir filizlərinin) böyük yataqlarının meydana gəldiyi yerlərdə maqnit anomaliyaları baş verir. Kursk maqnit anomaliyası Rusiyada geniş tanınır, burada sahənin gücü 2 Oe.Müqayisə üçün: Merkurinin maqnit sahəsinin gücü 1/500 Oe, Ay - 10 -5 Oe, ulduzlararası mühit isə ondan da azdır - 10. -8 Oe. Lakin günəş ləkələrinin maqnit sahəsinin gücü çox böyükdür və 10 3 Oe-ə bərabərdir. Ağ cırtdan ulduzların daha güclü sahələri var - 10 7 Oe-ə qədər. Kainatda qeydə alınan ən güclü maqnit sahələri neytron ulduzları və pulsarlar tərəfindən yaradılır. Bu kosmik obyektlərin maqnit sahəsinin gücü 10 12 oersted-ə çatır! Laboratoriya şəraitində maqnit intensivliyinə yüz minlərlə dəfə daha zəif və hətta saniyənin fraksiyaları ilə ölçülən bir müddət ərzində nail olmaq mümkündür. Mütəxəssislər təklif edirlər ki, əgər laboratoriya şəraitində gücünə görə təsir edənlərlə müqayisə olunan maqnit sahələri əldə etmək mümkün olsaydı. neytron ulduzları, onda belə ağlasığmaz sahələrə məruz qalan obyektlərlə heyrətamiz transformasiyalar baş verəcəkdi. Məsələn, sıxlığı olan dəmir normal şərait 7,87 q/sm³-ə bərabər olarsa, belə sahələrin təsiri altında sıxlığı 2700 q/sm³ olan maddəyə çevrilərdi. Belə bir maddənin kənarı 10 sm olan bir kubun çəkisi 2,7 ton olacaq və onu hərəkət etdirmək üçün güclü bir kran tələb olunacaq.

Yerin maqnit sahəsi.

Mühazirədə müzakirə olunan əsas məsələlər:

1. Geomaqnetizmin təbiəti.

2. Yerin maqnit sahəsinin elementləri.

3. Geomaqnit sahəsinin quruluşu.

4. Yerin maqnitosferi və radiasiya qurşaqları.

5. Geomaqnit sahəsinin dünyəvi dəyişmələri.

6. Geomaqnit sahəsinin anomaliyaları.

1. Geomaqnetizmin təbiəti. Yer maqnitizmi və ya geomaqnetizm, onun ətrafında bir maqnit sahəsinin mövcudluğunu müəyyən edən bir göy cismi kimi Yerin bir xüsusiyyətidir. Geomaqnitologiya yer haqqında elmdir.

Hidromaqnit dinamo nəzəriyyəsi geofiziklər tərəfindən 2900 km dərinlikdə yaxşı elektrik keçiriciliyinə (106-105 S/m) malik Yerin “maye” xarici nüvəsinin olması faktına əsaslanır.

Hidromaqnit dinamo ideyası ilk dəfə 1919-cu ildə İngiltərədə Larmor tərəfindən Günəşin maqnitliyini izah etmək üçün təklif edilmişdir. Sovet fiziki Ya.İ.Frenkel “Yerin maqnitizmi” əsərində (1947) belə bir fikri ifadə etmişdir ki, yer nüvəsinin hidromaqnit dinamosunu aktivləşdirən səbəb məhz yerin nüvəsindəki istilik konveksiyasıdır.

Hidromaqnit dinamo fərziyyəsinin əsas müddəaları aşağıdakılardır.

1. Giromaqnit (yunan dilindən Gyro - fırlanma, fırlanma) effekti və onun əmələ gəlməsi zamanı Yerin fırlanması sayəsində çox zəif bir maqnit sahəsi yarana bilər. Giromaqnit effekti ferromaqnit cisimlərin müəyyən maqnitləşmə şəraitində fırlanması və fırlanması səbəbindən onların maqnitləşməsidir. Giromaqnit effekti atomun mexaniki və maqnit momentləri arasında əlaqəni aşkar edir.

2. Nüvədə sərbəst elektronların olması və Yerin belə zəif maqnit sahəsində fırlanması nüvədə burulğanlı elektrik cərəyanlarının induksiyasına səbəb oldu.

3. İnduksiya edilmiş burulğan cərəyanları öz növbəsində dinamolarda olduğu kimi maqnit sahəsi yaradır (yaratır). Yerin maqnit sahəsinin artması nüvədə burulğan cərəyanlarının yeni artmasına, sonuncu isə maqnit sahəsinin artmasına səbəb olmalıdır.

4. Regenerasiyaya bənzər proses nüvənin və onun özlülüyünə görə enerjinin dağılmasına qədər davam edir. elektrik müqaviməti burulğan cərəyanlarının əlavə enerjisi və digər səbəblərlə kompensasiya olunmur.

Beləliklə, Frenkelin fikrincə, yerin nüvəsi bir növ təbii turbogeneratordur. Burada turbinin rolunu istilik axınları oynayır: onlar maye xüsusiyyətinə malik olan ərimiş metalın böyük kütlələrini nüvənin dərinliklərindən radius boyunca yuxarı qaldırırlar. Üst təbəqələrin daha soyuq və buna görə də daha ağır hissəcikləri aşağı düşür. Koriolis qüvvəsi onları yerin oxu ətrafında “fırlayır” və beləliklə, “yer dinamosu”nun içərisində nəhəng qıvrımlar əmələ gətirir. İsti metalın bu qapalı axınlarında, adi bir dinamonun armaturunda məftillərin növbələrində olduğu kimi, induksiya cərəyanı çoxdan yaranmalı idi. O, tədricən yerin nüvəsini maqnitləşdirdi. İlkin çox zəif maqnit sahəsi zaman keçdikcə məhdudlaşdırıcı dəyərə çatana qədər gücləndi. Bu həddə uzaq keçmişdə çatılmışdı. Yerin turbogeneratoru işləməyə davam etsə də, maye metal axınının kinetik enerjisi artıq yerin nüvəsini maqnitləşdirməyə sərf edilmir, tamamilə istiliyə çevrilir.

Yerin maqnit sahəsi təxminən 3 milyard ildir mövcuddur ki, bu da öz yaşından təxminən 1,5 milyard il gəncdir. Bu o deməkdir ki, o, relikt deyildi və bərpa mexanizmi olmasaydı, Yerin bütün geoloji tarixi boyu mövcud ola bilməzdi.

2. Yerin maqnit sahəsinin elementləri. Yer səthinin hər bir nöqtəsində maqnit sahəsi ümumi intensivlik vektoru Ht ilə xarakterizə olunur, onun böyüklüyü və istiqaməti yer maqnitizminin üç elementi ilə müəyyən edilir; gərginliyin üfüqi komponenti H, maqnit meyli D və meyl I. Maqnit meyli coğrafi və maqnit meridianları arasında üfüqi müstəvidə olan bucaqdır; maqnit meyli üfüqi müstəvi ilə tam vektor Ht istiqaməti arasındakı şaquli müstəvidə bucaqdır.

H, X, Y, Z, D və I kəmiyyətləri yer maqnitizminin elementləri, H, X, Y və Z elementləri isə yerin maqnit sahəsinin qüvvə komponentləri, D və I isə bucaq adlanır. olanlar.

Yerin maqnit sahəsinin gücünün ümumi vektoru Ht, onun qüvvə komponentləri H, X, Y və Z ölçüsü A/m, meyl D və meyl I - bucaq dərəcələri, dəqiqələr və saniyələrə malikdir. Yerin maqnit sahəsinin gücü nisbətən aşağıdır: ümumi vektor Ht qütbdə 52,5 A/m-dən ekvatorda 26,3 A/m-ə qədər dəyişir.

düyü. 5.1 – Yer maqnitizminin elementləri

Yer maqnitizminin elementlərinin mütləq dəyərləri kiçikdir və buna görə də onları ölçmək üçün yüksək dəqiqlikli alətlərdən istifadə olunur - maqnitometrlər və maqnit variometrləri; H və Z qiymətlərinin ölçülməsi üçün variometrlər mövcuddur.Mürəkkəb optik-mexaniki və kvant maqnitometrləri ilə təchiz edilmiş səyahət maqnit stansiyalarından istifadə olunur. Xəritədə eyni əyilmə D ilə nöqtələri birləşdirən xətlər izoqonlar adlanır, eyni meylli I - izoklinlər, eyni H və ya Z - ümumi gərginlik vektorunun Ht üfüqi və ya şaquli komponentlərinin izodinləri və eyni X və ya Y ilə. - şimal və ya şərq komponentlərinin izodinləri. Yerin maqnetizminin elementlərinin dəyərləri zamanla davamlı olaraq dəyişir və buna görə də maqnit xəritələri hər beş ildən bir yenilənir.

3. Geomaqnit sahəsinin quruluşu. Yerin maqnit sahəsi struktur baxımından heterojendir. O, iki hissədən ibarətdir: daimi və alternativ sahələr. Daimi sahə maqnitizmin daxili mənbələrindən qaynaqlanır; Alternativ sahənin mənbələri atmosferin yuxarı təbəqələrində - ionosferdə və maqnitosferdə olan elektrik cərəyanlarıdır. Öz növbəsində, sabit maqnit sahəsi qeyri-bərabər xarakter daşıyır və bir neçə hissədən ibarətdir. Beləliklə, ümumiyyətlə Yerin maqnit sahəsi aşağıdakı sahələrdən ibarətdir:

Нт =Ho+Hm+Ha+Hв+δH, (5.1)

burada Nt – Yerin maqnit sahəsinin intensivliyi; Lakin qlobusun vahid maqnitləşməsi nəticəsində yaranan dipol sahəsinin gücü; Nm – Yerin dərin qatlarının heterojenliyi səbəbindən daxili səbəblərdən yaranan qeyri-dipol və ya kontinental sahənin intensivliyi; Na müxtəlif maqnitləşmələrin yaratdığı anomal sahə gücüdür yuxarı hissələr yer qabığı; Нв – mənbəyi xarici səbəblərlə əlaqəli olan sahə gücü; δH – xarici səbəblərdən yaranan maqnit dəyişikliklərinin sahəsinin gücü.

Ho+Hm=NG sahələrinin cəmi Yerin əsas maqnit sahəsini təşkil edir. Anormal sahə iki hissədən ibarətdir: regional təbiətli sahə Нр və yerli (yerli) təbiətli sahə Нл. Yerli anomaliya regional anomaliya üzərinə qoyula bilər, sonra isə Ha = Нр+Нл.

Ho+Hm+Hb sahələrinin cəminə adətən normal sahə deyilir. Bununla belə, Hb sahəsi Hb ümumi geomaqnit sahəsinə çox kiçik bir töhfə verir. Maqnit rəsədxanaları və maqnit tədqiqatlarına əsasən geomaqnit sahəsinin sistemli tədqiqi göstərir ki, daxili sahəyə münasibətdə xarici sahə 1%-dən azdır və buna görə də diqqətdən kənarda qala bilər. Bu zaman normal sahə Yerin əsas maqnit sahəsi ilə üst-üstə düşür.

Geomaqnit qütbləri Yerin maqnit oxunun Yer səthi ilə kəsişdiyi yerdə yerləşir. Şimal maqnit qütbü Cənub yarımkürəsində, Cənub qütbü isə Şimal yarımkürəsində yerləşsə də, gündəlik həyatda onları coğrafi qütblərə bənzətməklə çağırırlar.

Zamanla maqnit qütbləri öz mövqeyini dəyişir. Beləliklə, şimal maqnit qütbü Yer səthi boyunca gündə 20,5 m (ildə 7,5 km), cənub qütbü isə 30 m (ildə 11 km) hərəkət edir.

4. Yerin maqnitosferi və radiasiya qurşaqları. Yerin maqnit sahəsi təkcə yerin səthinə yaxın deyil, həm də onun üzərində mövcuddur uzun məsafələr kosmik raketlərdən və planetlərarası kosmik stansiyalardan istifadə edərək aşkar edilmişdir. 10-14 Yer radiusu məsafəsində geomaqnit sahəsi lövhələrarası maqnit sahəsi və günəş küləyi adlanan sahə ilə qarşılaşır. Günəş küləyi plazmanın günəş tacından (əsasən hidrogen və heliumdan ibarət tac qazı) planetlərarası kosmosa çıxmasıdır. Günəş küləyi hissəciklərinin (protonlar və elektronlar) sürəti çox böyükdür - təxminən 400 km / s, hissəciklərin (korpuskulların) sayı 1 sm 3-ə bir neçə onlarla, temperatur 1,5-2 milyon dərəcəyə qədərdir. Maqnit sahəsi ilə Yerin maqnit sahəsinin sərhəddində intensivlik təxminən (0,4–0,5)·10-2 A/m təşkil edir.

Yerin maqnit sahəsinin təsir sahəsi maqnitosfer, xarici sərhədi isə maqnitopauz adlanır (şək. 5.3). Geomaqnit sahəsi günəş küləyi tərəfindən əhəmiyyətli dərəcədə təsirlənir. Maqnitosfer nəhəng məsafələrə uzanır: ən kiçiki - Günəşə doğru - 10-14 Yer radiusuna, ən böyüyü - gecə tərəfində - təxminən 16 Yer radiusuna çatır. Maqnit quyruğu daha böyük ölçülərə malikdir (süni Yer peyklərinin məlumatlarına görə - yüzlərlə Yer radiusu).

Şəkil 5.3 – Yerin maqnitosferinin strukturu: 1 – günəş küləyi; 2 - şok ön; 3 – maqnit boşluğu; 4 – maqnitopauza; 5 - yuxarı hədd polar maqnitosfer boşluğu; 6 - plazma mantiyası; 7 – xarici şüalanma kəməri və ya plazmasfer; 9 - neytral təbəqə; 10 - plazma təbəqəsi

Daxili proton kəmərinin maksimumu 3,5 Yer radiusu (22 min km) məsafədə yerləşir. Plazmasferin daxilində, Yer səthinin yaxınlığında ikinci elektron şüalanma kəməri var. Qütblərin yaxınlığında bu kəmər 100 km məsafədə yerləşir, lakin onun əsas hissəsi planetin səthindən 4,4 - 10 min km məsafədə yerləşir. Onun içindəki elektronlar onlarla keV-ə qədər enerjiyə malikdir. Elektron axınlarının intensivliyi sm 2 / s üçün 109 hissəciklə qiymətləndirilir, yəni xarici elektron kəmərindən daha böyük bir sıra.

Radiasiya kəmərlərində radiasiya gücü kifayət qədər yüksəkdir - gündə bir neçə yüz və hətta minlərlə bioloji ekvivalent rentgen şüaları. Buna görə də göyərtəsində astronavtlar olan kosmik gəmilər bu kəmərlərin altında yerləşən orbitlərə buraxılır.

Əgər maqnitosfer olmasaydı, heç bir müqavimət göstərməyən günəş və kosmik külək axınları Yerin səthinə axışaraq bütün canlılara, o cümlədən insanlara zərərli təsir göstərərdi.

5. Geomaqnit sahəsinin dünyəvi dəyişmələri. Yer maqnitinin bu və ya digər elementinin orta illik dəyərlərinin bir neçə onilliklər və əsrlər ərzində dəyişməsi prosesi dünyəvi variasiyalar, onların ildən ilə dəyişməsi isə dünyəvi kurs adlanır.

"Maqnit sahəsinin materiala dondurulması" effekti bizə geomaqnit sahəsinin keçmişini - istiqamətini və intensivliyini mühakimə etməyə imkan verir. İstənilən qaya, tərkibində dəmir və ya digər ferromaqnit elementi olan istənilən maddə daim Yerin maqnit sahəsinin təsiri altındadır. Bu materialdakı elementar maqnitlər özlərini maqnit sahəsi xətləri boyunca istiqamətləndirməyə meyllidirlər.

Material qızdırılırsa, hissəciklərin istilik hərəkəti o qədər enerjili olur ki, maqnit nizamını pozur. Sonra, material soyuduqda, Küri nöqtəsindən başlayaraq (Küri nöqtəsi süxurların ferromaqnitləşdiyi temperaturdur; təmiz dəmir üçün Küri nöqtəsi 769 ° C, maqnit üçün - 580 ° C) maqnit sahəsi üstünlük təşkil edir. xaotik hərəkət qüvvələri üzərində. Elementar maqnitlər maqnit sahəsinin dediyi kimi yenidən düzüləcək və bədən yenidən qızdırılana qədər bu vəziyyətdə qalacaq. Beləliklə, geomaqnit sahəsi materialda "donmuş" görünür.

Hazırda Yerin maqnit sahəsi hər 100 ildə 2,5% azalır və təxminən 4000 ildən sonra bu azalmanın xarakteri dəyişməzsə, sıfıra enməlidir. Ancaq paleomaqnitoloqlar bunun baş verməyəcəyini iddia edirlər.

Yerin maqnit sahəsinin müxtəlif salınım dövrləri ilə bütün tsiklik əyriləri toplasaq, 8000 illik bir dövrə malik bir sinusoidlə kifayət qədər üst-üstə düşən "hamarlanmış və ya ortalaşdırılmış əyri" adlanan əyrini alırıq. Hazırda maqnit sahəsinin salınımlarının ümumi dəyəri sinusoidin enən seqmentindədir.

Geomaqnit sahəsinin salınma dövrlərinin müxtəlif müddətləri, görünür, hidromaqnit dinamonun hərəkət edən hissələrində balansın olmaması və onların müxtəlif elektrik keçiriciliyi ilə izah olunur.

İnversiya yerlərdə maqnit qütblərinin mübadiləsidir. Dönüşlər zamanı Şimal maqnit qütbü Cənub yerinə, Cənub isə Şimal yerinə keçir.

Bəzən inversiya əvəzinə dirəklərin “sıçramasından” danışırlar. Ancaq qütblərə münasibətdə bu söz tamamilə uyğun deyil, çünki qütblər o qədər də sürətlə hərəkət etmir - bəzi hesablamalara görə, "atlama" 5 və hətta 10 min il davam edir.

Son 600 min il ərzində geomaqnit sahəsinin dəyişməsinin 12 epoxası müəyyən edilmişdir (Gottenborg - 10-12 min il, Laçami - 20-24 min il və s.). Planetdə əhəmiyyətli geoloji, iqlim və bioloji dəyişikliklərin bu dövrlərə təsadüf etməsi xarakterikdir.

6. Geomaqnit sahəsinin anomaliyaları. Maqnit anomaliyası yerüstü maqnit elementlərinin qiymətlərinin yerdən sapmasıdır. normal dəyərlər, Yerin vahid maqnitləşməsi halında müəyyən bir yerdə müşahidə olunacaq.

Əgər hər hansı bir yerdə maqnit meylində və meylində qəfil dəyişikliklər aşkar edilərsə, bu, yer səthinin altında tərkibində ferromaqnit mineralları olan süxurların gizləndiyini göstərir. Bunlara maqnetit, titano-maqnetit, hematit və s. daxildir. Maqnetit ən böyük maqnit həssaslığına malikdir, buna görə də onun süxurlarda olması ilə əlaqədar xeyli sayda anomaliya var.

Ölçüsündən asılı olaraq maqnit anomaliyaları kontinental, regional və lokal bölünür. Kontinental anomaliyalar onların mərkəzləri altında güclü burulğan cərəyanlarının olmasının nəticəsidir. Regional və yerli anomaliyaların səbəbləri artan maqnit xüsusiyyətlərinə malik süxurlardır. Bu süxurlar Yerin maqnit sahəsində olduğu üçün maqnitləşir və əlavə maqnit sahəsi yaradır.

Maqnit xassələri bu və ya digər dərəcədə bütün süxurlara xasdır. Hər hansı bir qaya maqnit sahəsinə yerləşdirildikdə, onun həcminin hər bir elementi maqnitləşir. Xarici maqnit sahəsinin təsiri altında maddənin maqnitləşmə qabiliyyətini dəyişmək qabiliyyətinə maqnit həssaslığı deyilir. -dən asılı olaraq ədədi dəyər və maqnit həssaslıq əlamətinə görə bütün təbii maddələr üç qrupa bölünür: diamaqnit, paramaqnit, ferromaqnit. Bundan əlavə, diamaqnit maddələr üçün maqnit həssaslığı mənfi, paramaqnit və ferromaqnit maddələr üçün isə müsbətdir.

Diamaqnit maddələr (kvars, mərmər, qrafit, mis, qızıl, gümüş, qurğuşun, su və s.) üçün maqnitləşmə maqnit sahəsinin gücünə mütənasibdir və ona doğru yönəlir. Diamaqnit maddələr Yerin maqnit sahəsinin zəifləməsinə səbəb olur və mənfi maqnit anomaliyalarının yaranmasına kömək edir.

Paramaqnit maddələrdə (metamorfik və maqmatik süxurlar, qələvi metallar və s.) maqnitləşmə də maqnit sahəsinin gücünə mütənasibdir, lakin diamaqnit maddələrdən fərqli olaraq onunla eyni istiqamətə malikdir. Ferromaqnit maddələrdə (dəmir, nikel, kobalt və s.) maqnitləşmə dia- və paramaqnit maddələrdən qat-qat böyükdür, maqnit sahəsinin gücünə mütənasib deyil və maddənin temperaturundan və “maqnit tarixi”ndən çox asılıdır. .

Maqnit sahəsinin anomaliyalarının yaradılmasında əsas töhfəni ferromaqnit minerallar (maqnetit, titanomagnetit, ilmenit və s.) və onları ehtiva edən qürurlu süxurlar edir. Ümumilikdə süxurların maqnit həssaslığı geniş hüdudlarda (milyonlarla dəfə) dəyişdiyi üçün maqnit sahəsinin anomaliyalarının intensivliyi də geniş hüdudlarda dəyişir.

Yerin dəyişən maqnit sahəsi. Dəyişən maqnit sahələrinin mənbələri yerin fəzasından kənarda yerləşir. Mənşəyinə görə, onlar atmosferin yüksək təbəqələrində (yüzdən bir neçə min kilometrə qədər) yaranan induktiv cərəyanlardır. İnduksiya cərəyanları plazmanın çıxması ilə əmələ gəlir - Günəşdən uçan hər iki işarənin (korpuskulların) yüklü hissəciklərinin axını. Yerin maqnit sahəsinə nüfuz edən cisimciklər onun tərəfindən tutulur və bir sıra mürəkkəb hadisələrə səbəb olur, məsələn, atmosferin ionlaşması, auroralar, Yerin radiasiya kəmərlərinin əmələ gəlməsi və s.

Dəyişən maqnit sahəsi Yerin əsas maqnit sahəsinə əlavə olunur və zamanla onun müxtəlif dəyişmələrinə səbəb olur. Onlardan bəziləri rəvan baş verir və müəyyən bir sxemə əməl edirlər. Bunlar dövri (qıcıqlanmayan) variasiyalardır. Digərləri xaotik xarakter daşıyır, geomaqnit sahəsinin parametrləri (dövrlər, amplitüdlər, fazalar) davamlı və kəskin şəkildə öz dəyərini dəyişir.

Günəş-gündüz variasiyaları günəş gününün uzunluğuna bərabər olan dövrlə yer maqnitizminin elementlərində baş verən dəyişikliklərdir. Yer maqnitizminin elementlərindəki günəş-gündüz dəyişiklikləri ilin vaxtından və coğrafi enlikdən asılıdır, çünki onlar Günəşin ultrabənövşəyi şüalarının intensivliyi və buna görə də Yerin Günəşə münasibətdə mövqeyi ilə müəyyən edilir. Həm enlikdə, həm də ilin vaxtında salınma fazalarının praktiki olaraq dəyişməz qalması xarakterikdir, əsasən rəqslərin amplitudaları dəyişir.

Yerin maqnetizminin elementlərində Ay-gündüz dəyişiklikləri Ayın üfüqə nisbətən mövqeyi ilə əlaqələndirilir və Ayın cazibə qüvvəsinin yer atmosferinə təsiri nəticəsində yaranır. Yer maqnitizminin elementlərində Ay-gündüz variasiyaları kiçikdir - onlar günəş-gündüz variasiyalarının yalnız 10-15% -ni təşkil edir.

Perturbed qeyri-dövri rəqslər daxildir maqnit fırtınaları. Onların xarakterik xüsusiyyətlərindən biri də qəfil görünmələridir. Kifayət qədər sakit bir maqnit sahəsinin fonunda, demək olar ki, bütün yer kürəsində eyni anda, yer maqnitizminin bütün elementləri qəflətən öz dəyərlərini dəyişir və fırtınanın sonrakı gedişi çox sürətli və davamlı dəyişikliklərə məruz qalır.

İntensivliyə (amplituda) görə maqnit fırtınaları adətən zəif, orta və böyük bölünür. Çox böyük maqnit qasırğaları zamanı yer maqnitizmi elementlərinin amplitudaları maqnit meyli üçün bir neçə dərəcəyə, şaquli və üfüqi komponentlər üçün isə -2-4 A/m və ya daha çox olur. Fırtınaların intensivliyi aşağıdan yüksək geomaqnit enliklərinə qədər artır. Fırtınaların müddəti adətən bir neçə gündür. Maqnit qasırğalarının tezliyi və gücü günəşin aktivliyindən asılıdır.

Son illərdə elm adamları maqnit qasırğalarından praktiki faydalar əldə etməyə başladılar, onlardan Yer kürəsini böyük dərinliklərə qədər "tədqiq etmək" üçün istifadə edə bildilər. Maqnit pozğunluqlarından istifadə edərək Yerin daxili hissəsinin öyrənilməsi üsulu maqnit-tellurik zondlama adlanır, çünki o, eyni zamanda Yerdə yaranan maqnit pozuntularını və tellurik (yəni yerüstü) cərəyanları nəzərə alır. Maqnit-tellurik zondlama nəticəsində müəyyən edilmişdir ki, 300-400 km dərinlikdə Yerin elektrik keçiriciliyi kəskin şəkildə artır. Bu dərinliklərə qədər Yer praktiki olaraq bir izolyatordur.

Yerin maqnit sahəsi planetin daxilindəki mənbələr tərəfindən yaranan formalaşmadır. O, geofizikanın müvafiq bölməsinin tədqiqat obyektidir. Sonra Yerin maqnit sahəsinin nə olduğunu və onun necə əmələ gəldiyini daha yaxından nəzərdən keçirək.

ümumi məlumat

Yer səthindən çox uzaqda, təxminən üç radius məsafəsində, maqnit sahəsindən güc xətləri "iki qütb yükü" sistemi boyunca yerləşir. Burada “plazma sferası” deyilən sahə var. Planetin səthindən uzaqlaşdıqca, günəş tacından ionlaşmış hissəciklərin axınının təsiri artır. Bu, maqnitosferin Günəş tərəfindən sıxılmasına səbəb olur və əksinə, Yerin maqnit sahəsi əks, kölgə tərəfdən uzanır.

Plazma sferası

Atmosferin yuxarı təbəqələrində (ionosferdə) yüklü hissəciklərin istiqamət üzrə hərəkəti Yer səthinin maqnit sahəsinə nəzərəçarpacaq dərəcədə təsir göstərir. Sonuncunun yeri planetin səthindən yüz kilometr və yuxarıdadır. Yerin maqnit sahəsi plazmasferi saxlayır. Bununla belə, onun strukturu günəş küləyinin aktivliyindən və onun məhdudlaşdırıcı təbəqə ilə qarşılıqlı təsirindən çox asılıdır. Planetimizdə maqnit qasırğalarının tezliyini isə Günəşdəki alovlar müəyyən edir.

Terminologiya

“Yerin maqnit oxu” anlayışı var. Bu, planetin müvafiq qütblərindən keçən düz xəttdir. "Maqnit ekvatoru" bu oxa perpendikulyar olan təyyarənin böyük dairəsidir. Üzərindəki vektor üfüqiyə yaxın bir istiqamətə malikdir. Yerin maqnit sahəsinin orta gücü əhəmiyyətli dərəcədə asılıdır coğrafi yer. Təxminən 0,5 Oe, yəni 40 A/m-ə bərabərdir. Maqnit ekvatorunda bu eyni göstərici təqribən 0,34 Oe, qütblərə yaxın isə 0,66 Oe-yə yaxındır.Planetin bəzi anomaliyalarında, məsələn, Kursk anomaliyasının daxilində göstərici artır və 2 Oe təşkil edir.Sahə Yerin maqnitosferinin mürəkkəb quruluşlu, səthinə proyeksiya edilən və öz qütblərində birləşən xətlərinə “maqnit meridianları” deyilir.

Baş vermə təbiəti. Fərziyyələr və fərziyyələr

Bir müddət əvvəl Yerin maqnitosferinin yaranması ilə planetimizin radiusunun dörddə birindən üçdə birinə qədər məsafədə yerləşən maye metal nüvəsindəki cərəyan axını arasında əlaqə haqqında fərziyyə mövcud olmaq hüququ qazandı. Elm adamlarının yer qabığının yaxınlığından axan "tellurik cərəyanlar" haqqında da bir fərziyyə var. Zaman keçdikcə formalaşmanın transformasiyası olduğunu söyləmək lazımdır. Yerin maqnit sahəsi son yüz səksən il ərzində bir neçə dəfə dəyişib. Bu, okean qabığında qeydə alınır və bu, remanent maqnitləşmə tədqiqatları ilə sübut olunur. Okean silsilələrinin hər iki tərəfindəki əraziləri müqayisə etməklə bu sahələrin bir-birindən ayrılma vaxtı müəyyən edilir.

Yerin maqnit qütbünün yerdəyişməsi

Planetin bu hissələrinin yeri sabit deyil. Onların yerdəyişməsi faktı XIX əsrin sonlarından qeydə alınıb. Cənub yarımkürəsində bu müddət ərzində maqnit qütbü 900 km yerdəyişdi və Hind okeanına çatdı. Oxşar proseslər Şimal bölgəsində də gedir. Burada qütb Şərqi Sibirdə maqnit anomaliyasına doğru hərəkət edir. 1973-cü ildən 1994-cü ilə qədər ərazinin buraya köçdüyü məsafə 270 km idi. Əvvəlcədən hesablanmış bu məlumatlar sonradan ölçmələrlə təsdiqləndi. Son məlumatlara görə, Şimal yarımkürəsinin maqnit qütbünün hərəkət sürəti xeyli artıb. Ötən əsrin yetmişinci illərində 10 km/ildən bu əsrin əvvəllərində 60 km/il-ə qədər artmışdır. Eyni zamanda, yerin maqnit sahəsinin gücü qeyri-bərabər şəkildə azalır. Belə ki, son 22 ildə bəzi yerlərdə 1,7%, haradasa 10% azalıb, baxmayaraq ki, əksinə, artdığı sahələr də var. Maqnit qütblərinin yerdəyişməsindəki sürətlənmə (ildə təxminən 3 km) onların bu gün müşahidə edilən hərəkətinin ekskursiya deyil, başqa bir inversiya olduğunu düşünməyə əsas verir.

Bu, dolayı yolla maqnitosferin cənubunda və şimalında "qütb boşluqları" adlanan artımla təsdiqlənir. Günəş tacının və kosmosun ionlaşmış materialı yaranan genişlənmələrə sürətlə nüfuz edir. Nəticədə, Yerin qütb qütb bölgələrində artan miqdarda enerji toplanır ki, bu da özlüyündə qütb buzlaqlarının əlavə istiləşməsi ilə nəticələnir.

Koordinatlar

Kosmik şüalar elmində alim Makİlvenin adını daşıyan geomaqnit sahəsinin koordinatlarından istifadə olunur. Onların istifadəsini ilk təklif edən o idi, çünki onlar maqnit sahəsində yüklənmiş elementlərin fəaliyyətinin dəyişdirilmiş versiyalarına əsaslanır. Bir nöqtə üçün iki koordinat istifadə olunur (L, B). Onlar maqnit qabığını (McIlwain parametri) və sahə induksiyası L. Sonuncu sferanın planetin mərkəzindən onun radiusuna olan orta məsafəsinin nisbətinə bərabər olan parametrdir.

"Maqnit meyli"

Bir neçə min il əvvəl çinlilər heyrətamiz bir kəşf etdilər. Onlar tapdılar ki, maqnitləşdirilmiş obyektlər müəyyən istiqamətdə yerləşdirilə bilər. Və XVI əsrin ortalarında alman alimi Georg Cartmann bu sahədə daha bir kəşf etdi. “Maqnit meyli” anlayışı belə ortaya çıxdı. Bu ad planetin maqnitosferinin təsiri altında oxun üfüqi müstəvidən yuxarı və ya aşağı əyilmə bucağına aiddir.

Tədqiqat tarixindən

Coğrafi ekvatordan fərqli olan şimal maqnit ekvatoru bölgəsində şimal ucu aşağıya, cənubda isə əksinə yuxarıya doğru hərəkət edir. 1600-cü ildə ingilis həkimi Uilyam Gilbert ilk dəfə Yerin maqnit sahəsinin mövcudluğu haqqında fərziyyələr irəli sürdü ki, bu da əvvəllər maqnitlənmiş cisimlərin müəyyən davranışına səbəb olur. O, kitabında dəmir oxla təchiz olunmuş topla təcrübəni təsvir etmişdir. Apardığı araşdırmalar nəticəsində o, Yerin böyük bir maqnit olduğu qənaətinə gəlib. İngilis astronomu Henri Gellibrant da təcrübələr aparıb. O, apardığı müşahidələr nəticəsində belə qənaətə gəlib ki, Yerin maqnit sahəsi yavaş dəyişikliklərə məruz qalır.

Xose de Akosta kompasdan istifadənin mümkünlüyünü təsvir etdi. O, həmçinin Maqnit və Şimal Qütblərinin necə fərqləndiyini müəyyən etdi məşhur Tarix(1590) maqnit əyilməsiz xətlər nəzəriyyəsi əsaslandırıldı. Xristofor Kolumb da nəzərdən keçirilən məsələnin tədqiqinə mühüm töhfə vermişdir. O, maqnit meylinin dəyişkənliyinin kəşfinə cavabdeh idi. Transformasiyalar coğrafi koordinatların dəyişməsindən asılı olaraq həyata keçirilir. Maqnit meyli iynənin Şimal-Cənub istiqamətindən sapma bucağıdır. Kolumbun kəşfi ilə əlaqədar tədqiqatlar gücləndi. Yerin maqnit sahəsinin nə olduğu haqqında məlumat naviqatorlar üçün son dərəcə zəruri idi. M.V.Lomonosov da bu problem üzərində işləmişdir. Yer maqnitizmini öyrənmək üçün daimi nöqtələrdən (rəsədxanalara bənzər) istifadə edərək sistemli müşahidələr aparmağı tövsiyə etdi. Lomonosovun fikrincə, bunu dənizdə etmək də çox vacib idi. Böyük alimin bu fikri Rusiyada altmış ildən sonra həyata keçirildi. Kanada arxipelaqında Maqnit Qütbünün kəşfi qütb tədqiqatçısı ingilis Con Rossa (1831) məxsusdur. Və 1841-ci ildə o, planetin başqa bir qütbünü kəşf etdi, ancaq Antarktidada. Yerin maqnit sahəsinin mənşəyi haqqında fərziyyə Karl Qauss tərəfindən irəli sürülüb. Tezliklə sübut etdi ki, onun böyük hissəsi planetin daxilindəki mənbədən qidalanır, lakin onun kiçik sapmalarının səbəbi xarici mühitdədir.

Müasir fikirlərə görə, o, təxminən 4,5 milyard il əvvəl əmələ gəlib və o andan planetimiz maqnit sahəsi ilə əhatə olunub. Yerdəki hər şey, o cümlədən insanlar, heyvanlar və bitkilər ondan təsirlənir.

Maqnit sahəsi təxminən 100.000 km yüksəkliyə qədər uzanır (şək. 1). Bütün canlı orqanizmlər üçün zərərli olan günəş küləyi hissəciklərini yayındırır və ya tutur. Bu yüklü hissəciklər Yerin radiasiya kəmərini təşkil edir və onların yerləşdiyi Yerə yaxın fəzanın bütün bölgəsi adlanır. maqnitosfer(Şəkil 2). Yerin Günəş tərəfindən işıqlandırılan tərəfində maqnitosfer təqribən 10-15 Yer radiusu olan sferik səthlə məhdudlaşır, əks tərəfdə isə bir neçə minə qədər məsafəyə kometin quyruğu kimi uzanır. Yer radiusları, geomaqnit quyruğu meydana gətirir. Maqnitosfer planetlərarası sahədən keçid bölgəsi ilə ayrılır.

Yerin maqnit qütbləri

Yerin maqnitinin oxu yerin fırlanma oxuna nisbətən 12° meyllidir. O, Yerin mərkəzindən təxminən 400 km məsafədə yerləşir. Bu oxun planetin səthi ilə kəsişdiyi nöqtələrdir maqnit qütbləri. Yerin maqnit qütbləri əsl coğrafi qütblərlə üst-üstə düşmür. Hazırda maqnit qütblərinin koordinatları aşağıdakı kimidir: şimal - 77° şimal enliyi. və 102 ° W; cənub - (65° C və 139° E).

düyü. 1. Yerin maqnit sahəsinin quruluşu

düyü. 2. Maqnitosferin strukturu

Bir maqnit qütbündən digərinə keçən qüvvə xətlərinə deyilir maqnit meridianları. Maqnit və coğrafi meridianlar arasında bir bucaq əmələ gəlir maqnit delinasiyası. Yer kürəsində hər bir yerin öz meyl bucağı var. Moskva vilayətində meyl bucağı şərqə 7°, Yakutskda isə qərbə doğru təxminən 17°-dir. Bu o deməkdir ki, Moskvada kompas iynəsinin şimal ucu T ilə Moskvadan keçən coğrafi meridiandan sağa, Yakutskda isə müvafiq meridianın soluna 17° sapır.

Sərbəst asılmış bir maqnit iynəsi üfüqi olaraq yalnız coğrafi ilə üst-üstə düşməyən maqnit ekvatorunun xəttində yerləşir. Əgər maqnit ekvatorunun şimalına doğru hərəkət etsəniz, iynənin şimal ucu tədricən aşağı enəcəkdir. Bir maqnit iynəsi və üfüqi bir müstəvi tərəfindən əmələ gələn bucaq deyilir maqnit meyli. Şimal və cənub maqnit qütblərində maqnit meyli ən böyükdür. 90°-yə bərabərdir. Şimal Maqnit Qütbündə sərbəst asılmış maqnit iynəsi şimal ucu aşağı, cənub ucu isə aşağı enəcək şəkildə quraşdırılacaq. Beləliklə, maqnit iynəsi yer səthinin üstündəki maqnit sahəsi xətlərinin istiqamətini göstərir.

Zamanla maqnit qütblərinin yer səthinə nisbətən mövqeyi dəyişir.

Maqnit qütbünü kəşfiyyatçı Ceyms C. Ross 1831-ci ildə indiki yerindən yüzlərlə kilometr aralıda kəşf edib. Orta hesabla bir ildə 15 km hərəkət edir. Son illərdə maqnit qütblərinin hərəkət sürəti kəskin artıb. Məsələn, Şimal Maqnit Qütbü hazırda ildə təxminən 40 km sürətlə hərəkət edir.

Yerin maqnit qütblərinin tərsinə çevrilməsi adlanır maqnit sahəsinin çevrilməsi.

Planetimizin geoloji tarixi boyu Yerin maqnit sahəsi qütbünü 100 dəfədən çox dəyişib.

Maqnit sahəsi intensivliklə xarakterizə olunur. Yerin bəzi yerlərində maqnit sahəsinin xətləri normal sahədən kənara çıxaraq anomaliyalar əmələ gətirir. Məsələn, Kursk Maqnit Anomaliyasının (KMA) bölgəsində sahə gücü normadan dörd dəfə yüksəkdir.

Yerin maqnit sahəsində gündəlik dəyişikliklər var. Yerin maqnit sahəsindəki bu dəyişikliklərin səbəbi yüksək hündürlükdə atmosferdə axan elektrik cərəyanlarıdır. Onlar günəş radiasiyasından qaynaqlanır. Günəş küləyinin təsiri altında Yerin maqnit sahəsi təhrif olunur və Günəşdən gələn istiqamətdə yüz minlərlə kilometrə qədər uzanan “iz” əldə edir. Günəş küləyinin əsas səbəbi, artıq bildiyimiz kimi, günəş tacından nəhəng maddənin atılmasıdır. Onlar Yerə doğru irəlilədikcə maqnit buludlarına çevrilir və Yerdə güclü, bəzən həddindən artıq iğtişaşlara səbəb olur. Yerin maqnit sahəsinin xüsusilə güclü pozulması - maqnit fırtınaları. Bəzi maqnit qasırğaları bütün Yer kürəsində birdən və demək olar ki, eyni vaxtda başlayır, digərləri isə tədricən inkişaf edir. Onlar bir neçə saat və ya günlərlə davam edə bilər. Maqnit qasırğaları tez-tez Günəşin atdığı hissəciklər axınından Yerin keçməsi səbəbindən günəş alovundan 1-2 gün sonra baş verir. Gecikmə vaxtına əsasən, belə korpuskulyar axının sürəti bir neçə milyon km/saat olaraq qiymətləndirilir.

Güclü maqnit qasırğaları zamanı teleqraf, telefon və radionun normal fəaliyyəti pozulur.

Maqnit qasırğaları tez-tez 66-67° enlikdə (avrora zonasında) müşahidə olunur və auroralarla eyni vaxtda baş verir.

Yerin maqnit sahəsinin strukturu ərazinin enindən asılı olaraq dəyişir. Maqnit sahəsinin keçiriciliyi qütblərə doğru artır. Qütb bölgələri üzərində maqnit sahəsinin xətləri yerin səthinə az və ya çox perpendikulyardır və huni formalı konfiqurasiyaya malikdir. Onların vasitəsilə gündüzdən gələn günəş küləyinin bir hissəsi maqnitosferə, sonra isə atmosferin yuxarı təbəqəsinə nüfuz edir. Maqnit qasırğaları zamanı maqnitosferin quyruğundan gələn hissəciklər burada tələsir, Şimal və Cənub yarımkürələrinin yüksək enliklərində yuxarı atmosferin sərhədlərinə çatır. Burada auroraların yaranmasına məhz bu yüklü hissəciklər səbəb olur.

Beləliklə, maqnit qasırğaları və maqnit sahəsindəki gündəlik dəyişikliklər, artıq aşkar etdiyimiz kimi, günəş radiasiyası ilə izah olunur. Bəs Yerin daimi maqnitini yaradan əsas səbəb nədir? Nəzəri olaraq sübut etmək mümkün idi ki, Yerin maqnit sahəsinin 99%-i planetin daxilində gizlənən mənbələrdən qaynaqlanır. Əsas maqnit sahəsi Yerin dərinliklərində yerləşən mənbələrdən qaynaqlanır. Onları təxminən iki qrupa bölmək olar. Onların əsas hissəsi yerin nüvəsində baş verən proseslərlə bağlıdır, burada elektrik keçirici maddələrin davamlı və müntəzəm hərəkəti nəticəsində elektrik cərəyanları sistemi yaranır. İkincisi, yer qabığının süxurlarının əsas elektrik sahəsi (nüvə sahəsi) tərəfindən maqnitləşdirildikdə, nüvənin maqnit sahəsi ilə cəmlənən öz maqnit sahəsini yaratması ilə əlaqədardır.

Yerin ətrafındakı maqnit sahəsindən başqa digər sahələr də mövcuddur: a) qravitasiya; b) elektrik; c) istilik.

Qravitasiya sahəsi Yer qravitasiya sahəsi adlanır. Geoidin səthinə perpendikulyar olan plumb xətti boyunca yönəldilmişdir. Əgər Yer inqilab ellipsoidinin formasına malik olsaydı və kütlələr onda bərabər paylansaydı, onda onun normal cazibə sahəsi olardı. Həqiqi qravitasiya sahəsinin intensivliyi ilə nəzəri sahə arasındakı fərq cazibə anomaliyasıdır. Süxurların müxtəlif material tərkibi və sıxlığı bu anomaliyalara səbəb olur. Ancaq başqa səbəblər də mümkündür. Onları izah etmək olar növbəti proses- qatı və nisbətən yüngül yer qabığının daha ağır mantiya üzərində tarazlaşdırılması, burada üstəlik təbəqələrin təzyiqi bərabərləşir. Bu cərəyanlar tektonik deformasiyalara, litosfer plitələrinin hərəkətinə səbəb olur və bununla da Yerin makrorelyefini yaradır. Yerdəki atmosferi, hidrosferi, insanları, heyvanları cazibə qüvvəsi saxlayır. Coğrafi zərfdə prosesləri öyrənərkən cazibə qüvvəsi nəzərə alınmalıdır. termini " geotropizm" cazibə qüvvəsinin təsiri altında həmişə Yer səthinə perpendikulyar olan ilkin kökün böyüməsinin şaquli istiqamətini təmin edən bitki orqanlarının böyümə hərəkətləridir. Qravitasiya biologiyası bitkilərdən eksperimental mövzular kimi istifadə edir.

Cazibə qüvvəsi nəzərə alınmazsa, raketlərin və kosmik gəmilərin buraxılması üçün ilkin məlumatları hesablamaq, filiz yataqlarının qravimetrik kəşfiyyatını aparmaq mümkün deyil və nəhayət, astronomiya, fizika və digər elmlərin gələcək inkişafı mümkün deyil.

Bu qlobal modellər - Beynəlxalq Geomaqnit İstinad Sahəsi (IGRF) və Dünya Maqnit Modeli (WMM)- müxtəlif beynəlxalq geofiziki təşkilatlar tərəfindən yaradılır və hər 5 ildən bir geomaqnit sahəsinin vəziyyəti və onun parametrləri haqqında bütün məlumatları müəyyən edən Gauss əmsallarının yenilənmiş topluları təsdiq edilir və dərc olunur. Beləliklə, WMM2015 modelinə görə, şimal geomaqnit qütbü (əsasən bu Cənub qütbü maqnit) koordinatları 80,37° ş. w. və 72,62° W. d., cənub geomaqnit qütbü - 80,37° cənub. enlik, 107,38° şərq. d., Yerin fırlanma oxuna nisbətən dipol oxunun meyli 9,63°-dir.

Dünya Anomaliya Sahələri

Yerin maqnit sahəsinin faktiki sahə xətləri orta hesabla dipol sahə xətlərinə yaxın olsa da, onlardan yer qabığında maqnitlənmiş süxurların səthə yaxın yerləşməsi ilə bağlı yerli pozuntularla fərqlənir. Buna görə də, yer səthinin bəzi yerlərində sahə parametrləri yaxın ərazilərdəki dəyərlərdən çox fərqlənir və sözdə maqnit anomaliyaları meydana gətirir. Onlara səbəb olan maqnitlənmiş cisimlər müxtəlif dərinliklərdə yerləşirsə, onlar bir-biri ilə üst-üstə düşə bilər.

Xarici qabıqların genişlənmiş yerli bölgələrinin maqnit sahələrinin mövcudluğu ona gətirib çıxarır ki, həqiqi maqnit qütbləri- xal (daha doğrusu, kiçik sahələr), maqnit sahəsi xətlərinin tamamilə şaquli olduğu, geomaqnit xətləri ilə üst-üstə düşmür və onlar Yerin səthində deyil, altındadır. Çərçivə daxilində müəyyən bir zamanda maqnit qütblərinin koordinatları da hesablanır müxtəlif modellər iterativ üsuldan istifadə etməklə Qauss seriyasındakı bütün əmsalları tapmaqla geomaqnit sahəsi. Beləliklə, hazırkı WMM modelinə görə, 2015-ci ildə şimal maqnit qütbü 86° ş. enlik, 159° ş. uzun, cənubda isə 64° şərq. enlik, 137° şərq. Cari IGRF12 modelinin dəyərləri bir qədər fərqlidir: 86.3° N. enlik, 160°w. uzun., şimal qütbü üçün, 64.3° cənub. eni, cənub üçün 136,6° E.

müvafiq olaraq, maqnit ox- maqnit qütblərindən keçən düz xətt Yerin mərkəzindən keçmir və onun diametri deyil.

Bütün qütblərin mövqeləri daim dəyişir - geomaqnit qütbü coğrafi qütbə nisbətən təqribən 1200 il müddətinə keçir.

Xarici maqnit sahəsi

Yer səthindən kənarda onun atmosferində yerləşən cərəyan sistemləri şəklində mənbələr tərəfindən müəyyən edilir. Atmosferin yuxarı hissəsində (100 km və yuxarıda) - ionosferdə - onun molekulları ionlaşır, plazma əmələ gətirir, buna görə də Yerin maqnitosferinin radiusunun üçə qədər məsafəsinə qədər uzanan bu hissəsi adlanır. plazmasfer. Plazma Yerin maqnit sahəsi tərəfindən tutulur, lakin onun vəziyyəti günəş küləyi ilə qarşılıqlı əlaqəsi - günəş tacının plazma axını ilə müəyyən edilir.

Beləliklə, Yerin səthindən daha böyük məsafədə maqnit sahəsi asimmetrikdir, çünki günəş küləyinin təsiri altında təhrif olunur: Günəş tərəfdən sıxılır və Günəşdən gələn istiqamətdə “ Ayın orbitindən kənara çıxan yüz minlərlə kilometrə qədər uzanan iz”. Bu özünəməxsus "quyruqlu" forma günəş küləyinin plazması və günəş korpuskulyar axınları yerin səthi ətrafında axdıqda baş verir. maqnitosfer- Günəş və digər planetlərarası mənbələr deyil, hələ də Yerin maqnit sahəsi tərəfindən idarə olunan Yerə yaxın kosmos bölgəsi; planetlərarası fəzadan ayrılmışdır maqnitopauza, burada günəş küləyinin dinamik təzyiqi öz maqnit sahəsinin təzyiqi ilə balanslaşdırılır. Maqnitosferin sualtı nöqtəsi orta hesabla 10 məsafədədir yerin radiusu * R⊕; zəif günəş küləyi ilə bu məsafə 15-20 R⊕-a çatır və Yerdəki maqnit pozuntuları dövründə maqnitopoz geostasionar orbitdən (6,6 R⊕) kənara çıxa bilər. Gecə tərəfində uzanan quyruğun diametri təxminən 40 R⊕ və uzunluğu 900 R⊕-dan çoxdur; təxminən 8 R⊕ məsafədən başlayaraq, sahə induksiyası sıfıra yaxın olan düz neytral təbəqə ilə hissələrə bölünür.

İnduksiya xətlərinin xüsusi konfiqurasiyasına görə, geomaqnit sahəsi yüklü hissəciklər - protonlar və elektronlar üçün maqnit tələsi yaradır. Onların çoxunu tutur və saxlayır, buna görə də maqnitosfer bir növ yüklü hissəciklərin anbarıdır. Onların ümumi kütləsi, müxtəlif hesablamalara görə, 1 kq ilə 10 kq arasında dəyişir. Onlar sözdə əmələ gətirirlər radiasiya kəməri qütb bölgələri istisna olmaqla, Yer kürəsini hər tərəfdən əhatə edir. Şərti olaraq ikiyə bölünür - daxili və xarici. Daxili kəmərin aşağı sərhədi təxminən 500 km yüksəklikdə, qalınlığı bir neçə min kilometrdir. Xarici kəmər 10-15 min km yüksəklikdə yerləşir. Radiasiya qurşağının hissəcikləri Lorentz qüvvəsinin təsiri altında Şimal Yarımkürəsindən Cənub Yarımkürəyə və geriyə mürəkkəb dövri hərəkətlər həyata keçirir, eyni zamanda azimutda Yer ətrafında yavaş-yavaş hərəkət edir. Enerjidən asılı olaraq, bir neçə dəqiqədən bir günə qədər bir müddətdə Yer ətrafında tam bir inqilab edirlər.

Maqnitosfer kosmik hissəciklərin axınlarının yerə yaxınlaşmasına imkan vermir. Bununla belə, onun quyruğunda, Yerdən böyük məsafələrdə geomaqnit sahəsinin intensivliyi və buna görə də onun qoruyucu xüsusiyyətləri zəifləyir və günəş plazmasının bəzi hissəcikləri maqnitosferə və radiasiya kəmərlərinin maqnit tələlərinə daxil ola bilir. Beləliklə, quyruq aurora və auroral cərəyanlara səbəb olan çöküntü hissəciklərinin axınlarının formalaşması üçün bir yer kimi xidmət edir. Qütb bölgələrində günəş plazması axınının bir hissəsi Yerin radiasiya qurşağından atmosferin yuxarı təbəqələrinə daxil olur və oksigen və azot molekulları ilə toqquşaraq onları həyəcanlandırır və ya ionlaşdırır və həyəcanlanmamış vəziyyətə qayıtdıqda oksigen atomları fotonlar buraxır. λ = 0,56 μm və λ = 0,63 µm ilə, ionlaşmış azot molekulları isə rekombinasiya zamanı spektrin mavi və bənövşəyi zolaqlarını vurğulayır. Eyni zamanda, maqnit qasırğaları zamanı xüsusilə dinamik və parlaq auroralar müşahidə olunur. Onlar günəş aktivliyinin artması ilə günəş küləyinin sıxlığının və sürətinin artması nəticəsində yaranan maqnitosferdəki pozuntular zamanı baş verir.

Sahə Seçimləri

Yer sahəsinin maqnit induksiyası xətlərinin vəziyyətinin vizual təsviri həm şaquli, həm də üfüqi ox ətrafında sərbəst dönə biləcək şəkildə sabitlənmiş bir maqnit iynəsi ilə verilir (məsələn, gimbal asmada) - Yer səthinə yaxın hər bir nöqtədə bu xətlər boyunca müəyyən bir şəkildə quraşdırılır.

Maqnit və coğrafi qütblər üst-üstə düşmədiyi üçün maqnit iynəsi yalnız təqribən şimaldan cənuba istiqaməti göstərir. Maqnit iynəsinin quraşdırıldığı şaquli müstəviyə müəyyən yerin maqnit meridianının müstəvisi və bu müstəvinin Yer səthi ilə kəsişdiyi xəttə deyilir. maqnit meridian. Beləliklə, maqnit meridianları şimal və cənub maqnit qütblərində birləşən Yerin maqnit sahəsi xətlərinin onun səthinə proyeksiyalarıdır. Maqnit və coğrafi meridianların istiqamətləri arasındakı bucaq deyilir maqnit delinasiyası. Maqnit iynəsinin şimal qütbünün coğrafi meridianın şaquli müstəvisindən qərbə və ya şərqə doğru yayınmasından asılı olaraq qərb (çox vaxt “-” işarəsi ilə göstərilir) və ya şərq (“+” işarəsi ilə göstərilir) ola bilər.

Bundan əlavə, Yerin maqnit sahəsinin xətləri, ümumiyyətlə, onun səthinə paralel deyil. Bu o deməkdir ki, Yer sahəsinin maqnit induksiyası müəyyən bir yerin üfüq müstəvisində deyil, bu müstəvi ilə müəyyən bir bucaq əmələ gətirir - buna deyilir maqnit meyli. Yalnız nöqtələrdə sıfıra yaxındır maqnit ekvatoru- dairələr böyük dairə maqnit oxuna perpendikulyar olan müstəvidə.

Maqnit meyli və maqnit meyli hər bir konkret yerdə Yer sahəsinin maqnit induksiyasının istiqamətini müəyyən edir. Və bu kəmiyyətin ədədi qiymətini maqnit induksiya vektorunun meylini və proyeksiyalarından birini bilməklə tapmaq olar. B (\displaystyle \mathbf (B))- şaquli və ya üfüqi ox(sonuncu praktikada daha əlverişlidir). Beləliklə, bu üç parametr maqnit meyli, meyl və B maqnit induksiya vektorunun (və ya maqnit sahəsinin gücü vektorunun) böyüklüyüdür. H (\displaystyle \mathbf (H))) - müəyyən bir yerdəki geomaqnit sahəsini tamamilə xarakterizə edir. Onların Yer kürəsində mümkün olan ən çox sayda nöqtə haqqında dəqiq bilikləri son dərəcədir vacibdir. Üzərində xüsusi maqnit kartları tərtib edilir izoqonlar(eyni eniş xətləri) və izoklinlər(bərabər meylli xətlər) kompasdan istifadə edərək oriyentasiya üçün zəruridir.

Orta hesabla Yerin maqnit sahəsinin intensivliyi 25.000-65.000 nT (0,25 - 0,65 G) arasında dəyişir və coğrafi mövqedən çox asılıdır. Bu, təxminən 0,5 (40 /) orta sahə gücünə uyğundur. Maqnit ekvatorunda onun dəyəri təxminən 0,34, maqnit qütblərində - təxminən 0,66 Oe-dir.Bəzi sahələrdə (maqnit anomaliyaları) intensivlik kəskin şəkildə artır: Kursk maqnit anomaliyasının ərazisində 2 Oe-ə çatır.

Yerin maqnit sahəsinin təbiəti

İlk dəfə olaraq C.Larmor 1919-cu ildə Yerin və Günəşin maqnit sahələrinin mövcudluğunu izah etməyə çalışaraq, dinamo konsepsiyasını irəli sürdü, ona uyğun olaraq göy cisminin maqnit sahəsinin saxlanması onun təsiri altında baş verir. elektrik keçirici mühitin hidrodinamik hərəkəti. Lakin 1934-cü ildə T. Koulinq hidrodinamik dinamo mexanizmi vasitəsilə ox simmetrik maqnit sahəsinin saxlanmasının qeyri-mümkünlüyü haqqında teoremi sübut etdi. Və onların əksəriyyəti oxuduqlarından göy cisimləri(və xüsusilə Yer kürəsi) eksenel simmetrik hesab olunurdu, bunun əsasında onların sahəsinin də eksenel simmetrik olacağı, sonra isə onun bu prinsip üzrə yaranmasının bu teoremə görə qeyri-mümkün olacağı fərziyyəsi irəli sürmək mümkün idi. Sonralar göstərildi ki, maqnit sahəsinin yaranması prosesini təsvir edən eksenel simmetriyaya malik tənliklərin heç də hamısı eksenel simmetrik həllə malik olmayacaq və 1950-ci illərdə. asimmetrik həllər tapıldı.

O vaxtdan bəri dinamo nəzəriyyəsi uğurla inkişaf edir və bu gün Yerin və digər planetlərin maqnit sahəsinin mənşəyi üçün ümumi qəbul edilmiş ən çox ehtimal olunan izahat keçiricidə elektrik cərəyanının yaranmasına əsaslanan özünü həyəcanlandıran bir dinamo mexanizmidir. bu cərəyanların özləri tərəfindən yaradılan və gücləndirilən bir maqnit sahəsində hərəkət edərkən. Lazımi şərtlər Yerin nüvəsində yaradılır: əsasən dəmirdən ibarət olan, təxminən 4-6 min kelvin temperaturda cərəyanı mükəmməl keçirən maye xarici nüvədə, bərk daxili nüvədən istiliyi çıxaran konvektiv axınlar yaranır (məs. radioaktiv elementlərin parçalanması və ya planetin tədricən soyuması ilə daxili və xarici nüvə arasındakı sərhəddə maddənin bərkiməsi zamanı gizli istiliyin ayrılması). Koriolis qüvvələri bu axınları xarakterik spirallərə çevirir və sözdə əmələ gətirir Taylor sütunları. Qatların sürtünməsi sayəsində onlar əldə edirlər elektrik yükü, dövrə cərəyanlarının əmələ gəlməsi. Beləliklə, Faraday diskində olduğu kimi (əvvəlcə mövcud, çox zəif olsa da) maqnit sahəsində hərəkət edən keçiricilərdə keçirici dövrə boyunca dövr edən cərəyanlar sistemi yaradılır. Əlverişli bir axın həndəsəsi ilə ilkin sahəni gücləndirən bir maqnit sahəsi yaradır və bu da öz növbəsində cərəyanı gücləndirir və gücləndirmə prosesi artan cərəyanla artan Joule istilik itkiləri, enerji axını tarazlayana qədər davam edir. hidrodinamik hərəkətlərdən qaynaqlanır.

Bu proses riyazi olaraq təsvir edilmişdir diferensial tənlik

∂ B ∂ t = η ∇ 2 B + ∇ × (u × B) (\displaystyle (\frac (\qismən \mathbf (B) )(\qismən t))=\eta \mathbf (\nabla ) ^(2) )\mathbf (B) +\mathbf (\nabla ) \ dəfə (\mathbf (u) \times \mathbf (B))),

Harada u- maye axını sürəti, B- maqnit induksiyası, η = 1/μσ - maqnit özlülük, σ mayenin elektrik keçiriciliyi, μ isə maqnit keçiriciliyidir, praktiki olaraq belə bir vəziyyətdə fərqlənmir. yüksək temperaturμ 0-dan nüvələr - vakuum keçiriciliyi.

Bununla belə, tam təsvir üçün maqnitohidrodinamik tənliklər sistemini yazmaq lazımdır. Boussinesq təxminində (hesablanması temperatur fərqləri səbəbindən sıxlığın dəyişməsini nəzərə alan Arximed qüvvəsi istisna olmaqla, mayenin bütün fiziki xüsusiyyətlərinin sabit olduğu qəbul edilir) belədir:

• Fırlanma və maqnit sahəsinin birgə təsirini ifadə edən şərtləri ehtiva edən Navier-Stokes tənliyi:

ρ 0 (∂ u ∂ t + u ⋅ ∇ u) = − ∇ P + ρ 0 ν ∇ 2 u + ρ g ¯ − 2 ρ 0 Ω × u + J × B (\displaystyle \rho _(0)\sol) ((\frac (\partial \mathbf (u) )(\qismən t))+\mathbf (u) \cdot \mathbf (\nabla ) \mathbf (u) \sağ)=-\nabla \mathbf (P) +\rho _(0)\nu \mathbf (\nabla ) ^(2)\mathbf (u) +\rho (\bar (\mathbf (g) ))-2\rho _(0)\mathbf (\ Omeqa ) \times \mathbf (u) +\mathbf (J) \times \mathbf (B) ).

• Enerjinin saxlanma qanununu ifadə edən istilik keçiriciliyi tənliyi:

∂ T ∂ t + u ⋅ ∇ T = κ ∇ 2 T + ϵ (\displaystyle (\frac (\qismən T)(\qismən t))+\mathbf (u) \cdot \mathbf (\nabla ) T=\ kappa \mathbf (\nabla ) ^(2)T+\epsilon ),

Bu baxımdan 1995-ci ildə Yaponiya və ABŞ-dan olan qruplar tərəfindən bir irəliləyiş əldə edildi. Bu andan başlayaraq, bir sıra ədədi modelləşdirmə işlərinin nəticələri geomaqnit sahəsinin keyfiyyət xüsusiyyətlərini dinamikada, o cümlədən inversiyalarda qənaətbəxş şəkildə əks etdirir.

Yerin maqnit sahəsindəki dəyişikliklər

Bunu 1990-cı illərin ortalarında 45°-ə çatan zirvələrin açılış bucağının (şimal və cənubda maqnitosferdə qütb boşluqları) cari artımı təsdiq edir. Günəş küləyi, planetlərarası kosmos və kosmik şüalardan radiasiya materialı genişlənmiş boşluqlara daxil olur, nəticədə qütb bölgələrinə daha çox maddə və enerji daxil olur ki, bu da qütb qapaqlarının əlavə istiləşməsinə səbəb ola bilər. ] .

Geomaqnit koordinatları (McIlwain koordinatları)

Kosmik şüalar fizikası alim Karl Makilvenin adını daşıyan geomaqnit sahəsində xüsusi koordinatlardan geniş istifadə edir. Carl McIlwain), maqnit sahəsində zərrəciklərin hərəkətinin dəyişməzliyinə əsaslandığı üçün onların istifadəsini ilk təklif edən kimdir. Dipol sahəsindəki nöqtə iki koordinat (L, B) ilə xarakterizə olunur, burada L sözdə maqnit qabığı və ya McIlwain parametridir. L-qabıq, L-dəyər, McIlwain L-parametr), B - maqnit sahəsinin induksiyası (adətən G-də). Maqnit qabığının parametri adətən geomaqnit ekvator müstəvisində real maqnit qabığının Yerin mərkəzindən orta məsafəsinin Yerin radiusuna nisbətinə bərabər olan L dəyəri kimi qəbul edilir. .

Tədqiqat tarixi

Bir neçə min il əvvəl Qədim Çin maqnitləşdirilmiş cisimlərin müəyyən istiqamətdə yerləşdiyi məlum idi, xüsusən də kompas iynəsi həmişə kosmosda müəyyən mövqe tutur. Bunun sayəsində bəşəriyyət çoxdan belə bir oxdan (kompasdan) istifadə edərək, sahillərdən uzaqda olan açıq dənizdə hərəkət edə bilmişdir. Lakin Kolumbun Avropadan Amerikaya səyahətindən əvvəl (1492) heç kim bu hadisənin öyrənilməsinə xüsusi diqqət yetirmirdi, çünki o dövrün alimləri bunun Şimal Ulduzunun iynəni cəlb etməsi nəticəsində baş verdiyinə inanırdılar. Avropada və onu yuyan dənizlərdə o dövrdə kompas demək olar ki, coğrafi meridian boyunca quraşdırılmışdı. Atlantik okeanını keçərkən Kolumb, Avropa ilə Amerikanın təxminən yarısında kompas iynəsinin qərbə doğru demək olar ki, 12° sapdığını gördü. Bu fakt Şimal Ulduzu tərəfindən iynənin cəlb edilməsi ilə bağlı əvvəlki fərziyyənin düzgünlüyünə dərhal şübhələr yaratdı və yenidən ciddi araşdırmaya təkan verdi. açıq fenomen: Yerin maqnit sahəsi haqqında məlumat dənizçilərə lazım idi. Bu andan etibarən yer maqnitizmi elmi başladı, maqnit meylinin, yəni coğrafi meridian ilə maqnit iynəsinin oxu arasındakı bucaq, yəni maqnit meridianının geniş ölçülməsi başladı. 1544-cü ildə alman alimi Georg Hartmann yeni bir fenomen kəşf etdi: maqnit iynəsi təkcə coğrafi meridiandan yayınmır, həm də ağırlıq mərkəzindən asılaraq, maqnit meyli adlanan üfüqi müstəviyə müəyyən bir bucaq altında dayanmağa meyllidir.

Həmin andan elm adamları əyilmə hadisəsini öyrənməklə yanaşı, maqnit iynəsinin meylini də öyrənməyə başladılar. Xose de Akosta (biri geofizikanın baniləri, Humboldta görə) öz əsərində Hekayələr(1590) ilk dəfə maqnit meyli olmayan dörd xəttin nəzəriyyəsi ortaya çıxdı. O, kompasdan istifadəni, əyilmə bucağını, Maqnit Qütbü ilə Şimal Qütbü arasındakı fərqləri və əyilmələrin bir nöqtədən digərinə dəyişməsini təsvir edərək, Azor adaları kimi sıfır əyilmə olan yerləri müəyyənləşdirdi.

Müşahidələr nəticəsində məlum olub ki, yer səthinin müxtəlif nöqtələrində həm əyilmə, həm də meyl müxtəlif qiymətlərə malikdir. Üstəlik, onların nöqtədən-nöqtəyə dəyişməsi bəzi mürəkkəb qanunauyğunluğa tabedir. Onun tədqiqatları İngiltərə kraliçası Elizabetin saray həkimi və təbiət filosofu Uilyam Gilbertə 1600-cü ildə “De Magnete” kitabında Yerin qütbləri coğrafi qütblərlə üst-üstə düşən bir maqnit olduğu fərziyyəsini irəli sürməyə imkan verdi. Başqa sözlə, U.Qilbert hesab edirdi ki, Yerin sahəsi maqnitlənmiş sferanın sahəsinə bənzəyir. V. Gilbert öz bəyanatını planetimizin maqnitləşdirilmiş dəmir kürə və kiçik dəmir ox olan maketi ilə apardığı təcrübə əsasında əsaslandırıb. Gilbert hesab edirdi ki, onun fərziyyəsinin lehinə əsas arqument belə bir modeldə ölçülən maqnit meylinin yer səthində müşahidə olunan meyllə demək olar ki, eyni olduğu ortaya çıxdı. Gilbert yerin enişi ilə modelin enişi arasındakı uyğunsuzluğu qitələrin maqnit iynəsinə deyişdirici təsiri ilə izah etdi. Sonradan müəyyən edilən bir çox faktlar Hilbertin fərziyyəsi ilə üst-üstə düşməsə də, bu günə kimi öz əhəmiyyətini itirmir. Gilbertin yerin maqnitləşməsinin səbəbini Yerin daxilində axtarmaq lazım olduğu əsas ideyası, eləcə də birinci yaxınlaşmada Yerin həqiqətən böyük bir maqnit olduğu və onun vahid maqnitlənmiş top olması faktı doğru çıxdı.

1634-cü ildə ingilis astronomu Henry Gellibrand?! Londonda maqnit enişinin zamanla dəyişdiyini aşkar etdi. Bu, dünyəvi variasiyaların ilk qeydə alınmış sübutu idi - geomaqnit sahəsinin komponentlərinin orta illik dəyərlərində müntəzəm (ildən ilə) dəyişikliklər.

Meyil və meyl bucaqları Yerin maqnit sahəsinin gücünün fəzada istiqamətini müəyyən edir, lakin onun ədədi qiymətini verə bilməz. 18-ci əsrin sonlarına qədər. maqnit sahəsi ilə maqnitlənmiş cisimlər arasında qarşılıqlı təsir qanunları məlum olmadığı üçün intensivliyin ölçülməsi aparılmadı. Yalnız 1785-1789-cu illərdən sonra. Fransız fiziki Şarl Kulon onun adına qanun yaratdı və belə ölçmələrin mümkünlüyü mümkün oldu. 18-ci əsrin sonundan etibarən meyl və meylin müşahidəsi ilə yanaşı, maqnit sahəsinin gücü vektorunun üfüqi müstəviyə proyeksiyası olan üfüqi komponentin geniş müşahidələri başlandı (ayilliyi və meyli bilməklə ümumi maqnit sahəsinin gücü vektorunun qiymətini hesablayın).

Yerin maqnit sahəsinin nə olduğu, yəni yer səthinin hər bir nöqtəsində onun intensivliyinin miqyası və istiqaməti necə olduğu ilə bağlı ilk nəzəri iş alman riyaziyyatçısı Karl Qaussa məxsusdur. 1834-cü ildə o, koordinatların funksiyası kimi gərginliyin komponentləri üçün riyazi ifadə verdi - müşahidə yerinin eni və uzunluğu. Bu ifadədən istifadə edərək, yer səthinin hər bir nöqtəsi üçün yerin maqnit elementləri adlanan hər hansı bir komponentin dəyərlərini tapmaq mümkündür. Gaussun bu və digər əsərləri binanın inşa edildiyi bünövrə oldu müasir elm yer maqnitizmi haqqında. Xüsusilə, 1839-cu ildə sübut etdi ki, maqnit sahəsinin əsas hissəsi Yerdən çıxır və onun dəyərlərində kiçik, qısa sapmaların səbəbini xarici mühitdə axtarmaq lazımdır.

1831-ci ildə ingilis qütb tədqiqatçısı Con Ross Kanada arxipelaqında maqnit şimal qütbünü - maqnit iynəsinin tutduğu ərazini kəşf etdi. şaquli mövqe, yəni meyl 90°-dir. Və 1841-ci ildə James Ross (Con Rossun qardaşı oğlu) Antarktidada yerləşən Yerin digər maqnit qütbünə çatdı.

həmçinin bax

• İntermaqnit (İngilis dili)

Qeydlər

1. ABŞ alimləri Yerin maqnit sahəsinin əvvəllər düşünüldüyündən 700 milyon il daha yaşlı olduğunu müəyyən ediblər.
2. Edvard Kononoviç. Yerin maqnit sahəsi (müəyyən edilməmiş) . http://www.krugosvet.ru/. Ensiklopediya Around the World: Universal onlayn populyar elmi ensiklopediya. Alındı ​​26-04-2017.
3. Geomaqnetizm Tez-tez verilən Suallar(İngilis dili). https://www.ngdc.noaa.gov/ngdc.html. Milli Ətraf Mühit Məlumat Mərkəzləri (NCEI). 23 aprel 2017-ci ildə alınıb.
4. A. I. Dyachenko. Yerin maqnit qütbləri. - Moskva: Moskva Davamlı Riyaziyyat Təhsili Mərkəzinin nəşriyyatı, 2003. - 48 s. - ISBN 5-94057-080-1.
5. A. V. Vikulin. VII. Yerin geomaqnit sahəsi və elektromaqnetizmi// Yer fizikasına giriş. Universitetlərdə geofizika ixtisasları üçün dərslik.. - Kamçatka Dövlət Nəşriyyatı pedaqoji universitet, 2004. - 240 s. - ISBN 5-7968-0166-X.