A magnetosfera envolve qualquer corpo com um campo magnético. Aparece devido ao fato de que partículas com cargas se desviam da linha de movimento original sob a influência do magnetismo interno. O ponto de encontro da energia solar e do campo magnético forma o plasma que cobre a casca magnetosférica.
Influência do Sol na Terra
O sol emite uma grande quantidade de energia, que está em constante expansão, "evaporando" para fora. Essa expansão é chamada de vento solar.
O vento solar se espalha em todas as direções, preenchendo todo o espaço interplanetário. Por esta razão, uma formação de plasma chamada plasma do vento solar se forma na região interestelar.
O plasma solar se move em espiral, em média mais de 4 dias supera o intervalo entre o Sol e a Terra.
O sol libera energia, graças à qual a vida continua na Terra. No entanto, a radiação perigosa também vem do Sol, que é destrutiva para todos os seres vivos do nosso planeta. Quando a Terra se move em torno do Sol, a radiação é distribuída de forma desigual ao longo do ano. Por esta razão, as estações mudam.
O que protege a Terra?
A estrutura natural do planeta Terra o protege da nociva radiação solar. A terra é cercada por várias conchas:
- magnetosfera, que protege da radiação do fluxo solar;
- uma ionosfera que absorve raios X e radiação ultravioleta;
- camada de ozônio, que retém quantidades residuais de radiação ultravioleta.
Como resultado, a biosfera da Terra (o habitat dos organismos vivos) está completamente protegida.
A magnetosfera da Terra é uma camada protetora, a mais distante do centro do planeta. É uma barreira ao plasma do vento solar. Por esta razão, o plasma solar flui ao redor da Terra, formando uma cavidade na qual o campo geomagnético está escondido.
Por que existe um campo magnético?
As causas do magnetismo terrestre estão escondidas dentro do planeta. Como se sabe sobre a estrutura do planeta Terra, é composto por:
- cores;
- roupas;
- Crosta da Terra.
Existem vários campos ao redor do planeta, incluindo gravitacional e magnético. A gravidade em seu sentido mais simples é a atração da terra para todas as partículas materiais.
O magnetismo da Terra está nos fenômenos que ocorrem nos limites do núcleo e do manto. O próprio planeta é um enorme ímã, uma bola uniformemente magnetizada.
A causa de todo campo magnético é corrente elétrica ou magnetização contínua. Os cientistas que lidam com o problema do magnetismo da Terra descobrem:
- razões para magnéticogravidade da Terra;
- estabelecer conexões entre o magnetismo terrestre e suas fontes;
- determinar a distribuição e direção do campo magnético no planeta.
Estes estudos são realizados através de levantamentos magnéticos, bem como através de observações em observatórios - pontos especiais em diferentes regiões do globo.
Como funciona a magnetosfera?
O tipo e a estrutura da magnetosfera estão sendo desenvolvidos:
- vento solar;
- magnetismo da terra.
O vento solar é a saída de plasma, que é distribuído do Sol em qualquer direção. A velocidade do vento na superfície da Terra é de 300-800 km/s. O vento solar é preenchido com prótons, elétrons, partículas alfa e é caracterizado por quase-neutralidade. O vento solar é dotado de magnetismo solar, transportado pelo plasma para muito longe.
A magnetosfera da Terra é uma cavidade bastante complexa. Todas as suas seções são preenchidas com processos de plasma, nos quais os mecanismos de aceleração de partículas são de grande importância. No lado ensolarado, a distância entre o centro e os limites da Terra é determinada pela força do vento solar e pode atingir de 60 a 70 mil quilômetros, o que equivale a 10-12 raios terrestres Re. Re é igual a 6371 km.
Os limites da magnetosfera são diferentes dependendo da localização em relação ao Sol. Uma borda semelhante no lado ensolarado é semelhante em forma a um projétil. Sua distância aproximada é de 15 Re. No lado escuro, a magnetosfera assume a forma de uma cauda cilíndrica, seu raio é 20-25 Re, seu comprimento é superior a 200 Re, o fim é desconhecido.
Na magnetosferaexistem áreas com partículas de alta energia, são chamadas de "cinturões de radiação". A magnetosfera é capaz de iniciar várias oscilações e é ela própria uma fonte de radiação, algumas das quais podem penetrar na Terra.
Plasma vaza na magnetosfera da Terra através de intervalos entre as características da magnetopausa - cúspides polares, bem como devido a fenômenos hidromagnéticos e instabilidades.
Atividade do campo magnético
A magnetosfera da Terra afeta a atividade geomagnética, tempestades geomagnéticas e subtempestades.
Ela protege a vida na Terra. Sem ela, a vida pararia. Segundo os cientistas, os oceanos de Marte e sua atmosfera foram para o espaço devido à influência indisfarçável do vento solar. Da mesma forma, as águas de Vênus foram levadas para o espaço sideral por uma corrente solar.
Júpiter, Urano, Saturno e Netuno também possuem uma magnetosfera. Marte e Mercúrio têm pequenas conchas magnéticas. Vênus não tem, o vento solar é controlado graças à ionosfera.
Recursos de campo
A principal propriedade de um campo magnético é sua intensidade. A intensidade magnética é uma grandeza vetorial. O campo magnético do planeta é representado usando linhas de força, tangentes a elas mostram a direção do vetor de intensidade.
O campo magnético hoje é 0,5 oersted ou 0,1 a/m. Os cientistas permitem flutuações de magnitude no passado. Mas nos últimos 2-3,5 bilhões de anos, o campo geomagnético não mudou.
Os pontos da Terra onde a tensão é direcionada verticalmente são chamados de pólos magnéticos. Existem dois na Terra:
- Norte;
- Sul.
Uma linha reta passa pelos dois pólos - o eixo magnético. O círculo perpendicular ao eixo é o equador magnético. A intensidade do campo no equador é horizontal.
Pólos magnéticos
Os pólos magnéticos não correspondem aos geográficos usuais. Os pólos geográficos são colocados ao longo do eixo geográfico ao longo do qual o planeta gira. Quando a Terra se move em torno do Sol, a direção do eixo da Terra é preservada.
A agulha da bússola aponta exatamente para o pólo norte magnético. Os observatórios magnéticos medem as flutuações do campo magnético durante o dia, alguns deles estão envolvidos em medições a cada segundo.
Os meridianos magnéticos vão do Pólo Norte ao Pólo Sul. O ângulo entre o meridiano magnético e geográfico é chamado de declinação magnética. Qualquer ponto na Terra tem seu próprio ângulo de declinação.
No equador, a seta do ímã é colocada horizontalmente. Ao se mover para o norte, a extremidade superior da seta desce. O ângulo entre o ponteiro e a superfície horizontal é a inclinação magnética. Na região dos polos, a inclinação é maior e chega a 90 graus.
Movimento do campo magnético
A localização dos pólos magnéticos muda com o tempo.
Inicialmente, o pólo magnético foi descoberto em 1831, e então foi localizado a centenas de quilômetros do local atual. A distância aproximada de viagem por ano é de 15 km.
Nos últimos anos, o ritmo de movimento dos pólos magnéticos vem aumentando. O Pólo Norte está se movendovelocidade de 40 km por ano.
Campos magnéticos em mudança
O processo de mudança de polaridade na Terra é chamado de inversão. Os cientistas conhecem pelo menos 100 casos em que o campo geomagnético inverteu sua polaridade.
Acredita-se que a inversão ocorra uma vez a cada 11-12 mil anos. Outras versões são chamadas de 13, 500 e até 780 mil anos. Talvez a inversão não tenha uma periodicidade clara. Os cientistas acreditam que durante as inversões anteriores, a vida na Terra foi preservada.
As pessoas estão se perguntando: "Quando será a próxima inversão de polaridade?"
A fase de mudança de pólos vem acontecendo ao longo do século passado. O Pólo Sul está agora localizado no Oceano Índico, enquanto o Pólo Norte está se movendo através do Oceano Ártico em direção à Sibéria. O campo magnético próximo aos pólos enfraquece neste caso. As tensões estão diminuindo.
Provavelmente, com a próxima inversão, a vida na Terra continuará. A única questão é a que custo. Se a inversão ocorrer com a extinção da magnetosfera na Terra por um curto período de tempo, pode ser muito perigoso para a humanidade. Um planeta desprotegido é exposto aos efeitos adversos dos raios cósmicos. Além disso, a destruição da camada de ozônio também pode representar um sério perigo.
A mudança de pólos do Sol, ocorrida em 2001, não levou ao desligamento de sua camada magnética. Se haverá um cenário semelhante na Terra, os cientistas não sabem.
Distúrbio da magnetosfera terrestre: impacto nos humanos
Na aproximação inicial, o plasma solar não atinge a magnetosfera. Mas sob certas condiçõesa permeabilidade do plasma é perturbada, ocorre dano ao invólucro magnético. O plasma solar e sua energia penetram na magnetosfera. Em relação à taxa de fluxos de energia, existem três opções para a resposta da magnetosfera:
- Estado quieto da magnetosfera - a casca não muda seu estado, pois a velocidade do movimento da energia é muito baixa ou igual à quantidade de energia dissipada dentro da esfera magnética.
- Subtempestade magnética. Um estado que ocorre quando a taxa de energia de entrada é maior que a taxa de dissipação estacionária, e parte da energia escapa da magnetosfera através de um canal chamado subtempestade. O processo consiste em liberar parte da energia magnetosférica. Sua personificação mais brilhante é a aurora boreal. Emissões de excesso de energia podem ocorrer em intervalos de 3 horas nas regiões polares de ambos os hemisférios.
- Uma tempestade magnética é um processo de forte perturbação do campo devido à alta velocidade da energia vinda de fora. O campo magnético também está mudando abaixo, na região do equador.
O campo magnético da Terra muda localmente durante as subtempestades, enquanto as mudanças são globais durante as tempestades. De qualquer forma, essas mudanças não são superiores a alguns por cento, o que é muito menor do que os campos feitos pelo homem.
Medicine acredita que tempestades magnéticas afetam negativamente a saúde humana. Durante este período, aumenta o número de pacientes que sofrem de patologias cardiovasculares, depressão e outros distúrbios neuropsiquiátricos.distúrbios.
Grande é o papel da magnetosfera terrestre em todos os processos geográficos do planeta. Esta concha protetora protege nosso planeta de muitos processos adversos e afeta as condições climáticas. Sob a influência das mudanças na magnetosfera na Terra, as características climáticas, as formas de vida de animais e plantas e muito mais estão mudando.
