Loading Posts...

Магнитное поле Земли

Как ни странно, волшебные свойства магнита человечество открыло еще несколько тысячелетий назад. Камень, который притягивает железо (то есть магнитный железняк), впервые был найден жителями малоазийского города Магнетия. В I тысячелетии до н. э. китайцы обнаружили, что магнитный брусок, подвешенный на нитке, например, к ветке, разворачивается в северном направлении, и на основе данного наблюдения собрали первый компас. В I в. до н. э. римский философ и поэт Лукреций попробовал дать объяснение поведению магнита: якобы минерал толчками испускает особые магнитные токи, которые и притягивают железные предметы.

Прошло 15 столетий. Началась эпоха великих географически открытий и кругосветных путешествий, и вот тогда моряки заметили, что направление, которое показывает компас, далеко не всегда соответствует географическому северу или югу. В 1492 г.. направляясь в Индию. Христофор Колумб запутался в показаниях своего компаса и попал в Америку.

Подвело его то. что он не учитывал магнитное склонение — угол между географическим меридианом (линией пересечения плоскости, проходящей через земную ось. с поверхностью Земли) и линией магнитного поля, окружающего планету и управляющего компасной стрелкой.

Через 100 лет испанский историк и географ Хосе де Акоста (1540—1600) вычислил углы склонений, указал на то. что они могут меняться, а также нашел места на земном шаре, где склонения нет вовсе. Такие точки, например Азорские острова, расположены на меридиане, который лежит на плоскости, проходящей сразу через две оси: географическую и магнитную. В связи с этим Акоста акцентировал внимание на несовпадении северного и магнитного полюсов, а вдобавок детально объяснил принцип работы компаса.

На полвека раньше было открыто еще и магнитное наклонение. Автором этой находки стал астроном из Германии Георг Хартманн (1489—1564). Именно он первым заметил, что свободно закрепленная горизонтальная стрелка магнита, попав на плоскость магнитной линии, в Южном полушарии качнется вверх, в Северном— вниз, а на магнитном полюсе примет вертикальное положение.

Однако о том. что наша планета представляет собой гигантский магнит, лишь в 1600 г. заявил британский ученый и придворный лекарь королевской семьи Уильям Гильберт (1544—1603). Ученый создал уменьшенную копию Земли из магнетита и стал экспериментировать, приктадывая к разным зонам шара магнитную стрелку. В итоге стрелка показала все варианты магнитного наклонения: на полюсах встала вертикально, в районе экватора легла горизонтально, а на промежуточных участках накренилась по диагонали. Затем Гильберт измерил склонение на своей «мини-планете» и решил, что причина его возникновения кроется в неровностях земного рельефа и залежах магнитных минералов в недрах континентов.

Читать:  Радиоастрономия

В 1634 г. лондонский математик и астроном Генри Геллибранд (1597—1637) подтвердил выводы Гильберта о том. что магнитные линии не стоят на одном месте. На основании собственных замеров магнитного поля, проведенных в Лондоне, а также данных других ученых за 1580—1622 гг. Генри заключил: за полвека меридианы сдвинулись на 7°.

В начале XVIII в. стараниями британского физика и астронома Эдмунда Галлея (1656—1742) была выпущена первая карта магнитного поля Земли. В середине столетия ученые смогли объяснить полярное сияние периодическими изменениями силы магнитного поля и направления его линий, хотя испокон веков небесные огни представлялись людям магией, волшебством и божественным знамением. А в XIX в. немецкие физики Карл Фридрих Гаусс (1777—1855) и Вильгельм Вебер (1804—1891) в ходе исследований геомагнетизма (которые проводились одновременно учеными 50 обсерваторий, в том числе Геттингенской) сделали целый ряд новых открытий.

Во-первых, они убедились в гильбертовской теории, согласно которой земной магнит спрятан в самых глубинных недрах планеты. Во-вторых, обнаружили два типа изменений магнитного поля: временные и постоянные. Первые — так называемые магнитные бури — вызываются всплесками активности на Солнце, когда с поверхности светила исходят мощные электромагнитные волны либо потоками извергаются ионы (положительно и отрицательно заряженные атомы) гелия и водорода, а также свободные электроны, которые создают собственное магнитное поле. Атакуя магнитную оболочку Земли, высокоэнергетические ветры словно сдувают ее. и она содрогается — с одной стороны планеты линии прижимаются к поверхности, а с другой вытягиваются. Подчас земная атмосфера насыщается электричеством, и напряженность магнитного поля усиливается.

Читать:  Европейская южная обсерватория

Что же касается второй группы изменений — они происходят непрерывно, поскольку в земной коре залегают горные породы с магнитными свойствами, которые создают собственные поля, взаимодействующие с основным. Позже исследователи попытались выяснить, откуда же берется это основное поле. Одни предположили, что геомагнетизм создается внутренним земным ядром, состоящим из железа и никеля: эти металлы способны сильно намагничиваться, причем у них множество зон с разнонаправленными полями, которые могли бы образовывать на поверхности Земли бессчетное количество дополнительных полюсов. Недочетом данной версии оказалось то, что при температуре 360 °С никель уже теряет свои свойства (для железа этот порог вдвое выше), тогда как ядро раскалено до 5700 °С. Другие ученые высказали догадку, будто магнитное поле создается поверхностью жидкого внешнего ядра. Мол, эта зона не такая горячая, как внутреннее ядро, и под воздействием вращения планеты она закручивается в круговорот, генерируя электроток, а тот, в свою очередь, возбуждает магнитные силы. Однако в 1933 г. было доказано, что сам по себе такой круговорот никогда не смог бы обеспечить постоянное магнитное поле. Теория требовала доработки, и в начале 2000-х ученые из Калифорнийского технологического института во главе с Дэвидом Стивенсоном дополнили ее недостающим элементом — так называемым затравочным полем. Изначально слабое, это поле возникло в ядре благодаря электрическим токам, порожденным перепадами температур: из более горячей зоны электроны толпой понеслись в более холодную. Затравочное поле генерировало ток в круговоротах жидкого ядра, ток возбудил собственное магнитное поле, под его воздействием первоначальные токи усилились, повышая мощность затравочного поля… и так далее. В конечном итоге затравочное поле стало настолько мощным, что вырвалось наружу и окружило Землю петлями. Установилось равновесие.

От теории американские ученые перешли к практике и создали компьютерную модель, основанную на законах гравитации и уравнениях, которые описывают тепловые процессы в ядре и возникновение магнитного поля в электропроводящей жидкости. Модель наглядно продемонстрировала, как меняется направление поля, но из-за недостаточной мощности компьютеров исследователям пришлось подтасовать данные о консистенции внешнего ядра. Впрочем, они рассчитывают в будущем смоделировать более правдоподобную картину.

Читать:  Затмение

Собственно, склонность геомагнитного поля кардинально менять направление (инверсия) была обнаружена еще в начале ХХ в. французским физиком Бернаром Брюнесом. Исследования пластов лавы, оставшихся с эпохи плейстоцена, которая началась около 2 миллионов лет назад и завершилась 10 тысячелетий назад, показали, что магнитные линии этих отложений направлены обратно современным. Дальнейшие изыскания в этой области привели ученых к таким заключениям: магнитному полю Земли уже более 3 миллиардов лет, и до инверсии, открытой Брюнесом (последней на данный момент), оно сотни раз меняло местами свой север и юг. По словам канадского ученого Лоуренса Ньюитта, всего 4 века назад северный магнитный полюс двигался на юго-восток, а с середины XIX в. возвращается на северо-запад со скоростью 50 км в год. Кроме того, ученые определили, что «новорожденное» магнитное поле не могло похвастать большой силой, но до начала нашей эры его мощь значительно возросла, а потом снова плавно пошла на убыль. Впрочем, измерения продолжаются — благо современная техника позволяет изучать геомагнитные линии не только на суше, но и в воде, и в воздухе, и даже в космосе. Это очень важно, ведь поле защищает нас от солнечной радиации, а еще свидетельствует о том, что происходит в глубинах Земли и высоко над ней.

Ха-хаХа-ха
ЛайкЛайк
ВауВау
ДоволенДоволен
ПечальноПечально
КакаКака
ЗлюсьЗлюсь
Voted Thanks!
Подписывайтесь на наши каналы в Яндекс Дзен и Телеграмм

2
Оставить комментарий

avatar
1 Цепочка комментария
1 Ответы по цепочке
0 Последователи
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
1 Авторы комментариев
Василий Петрович Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
новее старее большинство голосов
Уведомление о
Василий Петрович
Гость
Василий Петрович

Реально- В каком источнике физики, сказано, что высокая , температура тепла —костра, доменной печи, преобразовывают магнитное поле.??? Магнетизм и тепловая энергия—ЭТО ВРАГИ.!!! Подробно +видео на сайте ufo-mtm.spac e

Василий Петрович
Гость
Василий Петрович

Так же я считаю, что наша Земля со своим тепловым режимом, не может преобразовывать свое магнитное поле, как и другие планеты Вселенной. Просто, наши Земные ученые не до изучили Магнитное поле Вселенной, которое частично и принудительно проходит и через нашу Землю и искажает его. Это искаженное МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ, мы приняли за ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, МАГНИТНО-СИЛОВЫЕ ЛИНИИ ЗЕМЛИ, тоесть ЗЕМНОЙ МАГНЕТИЗМ. К примеру: Нет практического примера ученого мира в области теплоэнергетики и искусственного магнетизма, где на практике добытые на Земле полезные ископаемые и затем искусственно разогретые в тысячи градусов, преобразуют вокруг себя магнитное поле. Так же нет практического примера с искусственными магнитами,… Подробнее »

Loading Posts...