Статья : Интересные сведения о магнитном поле Земли 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Статья >> Математика


Интересные сведения о магнитном поле Земли




Интересные сведения о магнитном поле Земли

Ирина Якутенко

В последние дни на научных информационных сайтах появилось большое количество новостей, посвященных магнитному полю Земли. Например, новость о том, что в последнее время оно существенно изменяется, или о том, что магнитное поле способствует утечке кислорода из земной атмосферы и даже про то, что вдоль линий магнитного поля ориентируются коровы на пастбищах. Что представляет собой магнитное поле и насколько важны все перечисленные новости?

Магнитное поле Земли – это область вокруг нашей планеты, где действуют магнитные силы. Вопрос о происхождении магнитного поля до сих пор окончательно не решен. Однако большинство исследователей сходятся в том, что наличием магнитного поля Земля хотя бы отчасти обязана своему ядру. Земное ядро состоит из твердой внутренней и жидкой наружной частей. Вращение Земли создает в жидком ядре постоянные течения. Как читатель может помнить из уроков физики, движение электрических зарядов приводит к появлению вокруг них магнитного поля.

Одна из самых распространенных теорий, объясняющих природу поля, - теория динамо-эффекта - предполагает, что конвективные или турбулентные движения проводящей жидкости в ядре способствуют самовозбуждению и поддержанию поля в стационарном состоянии.

Землю можно рассматривать как магнитный диполь. Его южный полюс находится на географическом Северном полюсе, а северный, соответственно, на Южном. На самом деле, географический и магнитный полюса Земли не совпадают не только по "направлению". Ось магнитного поля наклонена по отношению к оси вращения Земли на 11, 6 градуса. Из-за того что разница не очень существенная, мы можем пользоваться компасом. Его стрелка точно указывает на южный магнитный полюс Земли и почти точно на Северный географический. Если бы компас был изобретен 720 тысяч лет назад, то он бы указывал и на географический и на магнитный северный полюс. Но об этом чуть ниже.

Магнитное поле защищает жителей Земли и искусственные спутники от губительного воздействия космических частиц. К таким частицам относятся, например, ионизированные (заряженные) частицы солнечного ветра. Магнитное поле изменяет траекторию их движения, направляя частицы вдоль линий поля. Необходимость наличия магнитного поля для существования жизни сужает круг потенциально обитаемых планет (если мы исходим из предположения, что гипотетически возможные формы жизни похожи на земных обитателей).

Ученые не исключают, что часть планет земного типа не имеют металлического ядра и, соответственно, лишены магнитного поля. До сих пор считалось, что планеты, состоящие из твердых скальных пород, как и Земля, содержат три основных слоя: твердую кору, вязкую мантию и твердое или расплавленное железное ядро. В недавней работе ученые из Массачусетсткого технологического института предложили сразу два возможных механизма образования "скалистых" планет без ядра. Если теоретические выкладки исследователей подтвердятся наблюдениями, то формулу для расчета вероятности встретить во Вселенной гуманоидов или хотя бы что-то, напоминающее иллюстрации из учебника биологии, придется переписать.

Земляне тоже могут лишиться своей магнитной защиты. Правда, точно сказать, когда это произойдет, геофизики пока не могут. Дело в том, что магнитные полюса Земли непостоянны. Периодически они меняются местами. Не так давно исследователи установили, что Земля "помнит" о смене полюсов. Анализ таких "воспоминаний" показал, что за последние 160 миллионов лет магнитные север и юг менялись местами около 100 раз. Последний раз это событие произошло около 720 тысяч лет назад.

Смена полюсов сопровождается изменением конфигурации магнитного поля. Во время "переходного периода" на Землю проникает существенно больше космических частиц, опасных для живых организмов. Одна из гипотез, объясняющих исчезновение динозавров, утверждает, что гигантские рептилии вымерли именно во время очередной смены полюсов.

Кроме "следов" плановых мероприятий по смене полюсов исследователи заметили в магнитном поле Земли опасные подвижки. Анализ данных о его состоянии за несколько лет показал, что в последние месяцы в нем начали происходить опасные изменения. Настолько резких "движений" поля ученые не регистрировали уже очень давно. Вызывающая беспокойства исследователей зона находится в южной части Атлантического океана. "Толщина" магнитного поля в этом районе не превышает трети от "нормальной". Исследователи давно обратили внимание на эту "прореху" в магнитном поле Земли. Собранные за 150 лет данные показывают, что за этот период поле здесь ослабло на десять процентов.

На данный момент трудно сказать, чем это грозит человечеству. Одним из последствий ослабления напряженности поля может стать увеличение (пусть и незначительное) содержания кислорода в земной атмосфере. Связь между магнитным полем Земли и этим газом была установлена с помощью системы спутников Cluster – проекта Европейского космического агентства. Ученые выяснили, что магнитное поле ускоряет ионы кислорода и "выбрасывает" их в космическое пространство.

Несмотря на то, что магнитное поле нельзя увидеть, обитатели Земли хорошо его чувствуют. Перелетные птицы, например, отыскивают дорогу, ориентируясь именно на него. Существует несколько гипотез, объясняющих, как именно они ощущают поле. Одна из последних предполагает, что птицы воспринимают магнитное поле визуально. Особые белки – криптохромы – в глазах перелетных птиц способны менять свое положение под воздействием магнитного поля. Авторы теории считают, что криптохромы могут выполнять роль компаса.

Кроме птиц магнитное поле Земли вместо GPS используют морские черепахи. И, как показал анализ спутниковых фотографий, представленных в рамках проекта Google Earth, коровы. Изучив фотографии 8510 коров в 308 районах мира, ученые заключили, что эти животные предпочтительно ориентируют свои тела с севера на юг (или с юга на север). Причем "реперными точками" для коров служат не географические, а именно магнитные полюса Земли. Механизм восприятия коровами магнитного поля и причины именно такой реакции на него остаются неясными.

Кроме перечисленных замечательных свойств магнитное поле способствует появлению полярных сияний. Они возникают в результате резких изменений поля, происходящих в удаленных регионах поля.

Магнитное поле не обошли своим вниманием сторонники одной из "теорий заговора" – теории о лунной мистификации. Как уже упоминалось выше, магнитное поле защищает нас от космических частиц. "Собранные" частицы скапливаются в определенных частях поля – так называемых радиационных поясах Ван Алена. Скептики, не верящие в реальность высадок на Луну, считают, что во время пролета сквозь радиационные пояса астронавты получили бы смертельную дозу радиации.

Магнитное поле Земли - удивительное следствие законов физики, защитный щит, ориентир и создатель полярных сияний. Если бы не оно, жизнь на Земле, возможно, выглядела бы совсем иначе. В общем, если бы магнитного поля не было - его необходимо было бы придумать.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://planetarium-kharkov.org

Похожие работы:

  • Земля как планета - прошлое, настоящее, будущее

    Статья >> Математика
    ... -20 ГэВ. Магнитное поле Земли К числу интереснейших тем в исследовании истории Земли относится проблема ее магнитного поля. О существовании ... Урана, Нептуна, Плутона нет точных сведений. Палеомагнитное изучение пород, возраст которых ...
  • Физические поля в организме человека

    Доклад >> Биология
    ... также сведения, что экстремумы в распределении электрических и магнитных полей соответствуют так ... возникают в процессе взаимодействия магнитного поля Земли с потоками солнечной плазмы. ... связи с этим исключительно интересно изучение собственных акустических ...
  • Катастрофы в истории Земли

    Реферат >> Астрономия
    ... сказания, неизбежно вбирая в себя сведения из народной памяти, несут те ... , упомянем все же несколько интересных моментов. Пересечение древних календарей ... того защитного экрана, которым является магнитное поле Земли. В процессе “инверсии” космическая ...
  • Распространение животных на Земле

    Реферат >> Биология
    ... хозяйственным интересам человека. Обществу нужны сведения о продуктивнос­ти различных морей и ... магнитного поля Земли во время осты­вания горных пород. Так как магнитное поле Земли ... Длительная история китобойного промысла инте­ресна с точки зрения развития ...
  • Распространение животных на Земле

    Реферат >> Биология
    ... хозяйственным интересам человека. Обществу нужны сведения о продуктивнос­ти различных морей и ... магнитного поля Земли во время осты­вания горных пород. Так как магнитное поле Земли ... Длительная история китобойного промысла инте­ресна с точки зрения развития ...
  • Влияние космической погоды на планету Земля

    Реферат >> Авиация и космонавтика
    ... мощных магнитных бурь. 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СОЛНЕЧНО ... Земли неплохо защищают нас от космических угроз. В этом смысле интересно ... магнитного поля. Эти изменения называют магнитными бурями, магнитными возмущениями, пертурбациями. Колебания магнитного поля Земли ...
  • Луна - естественный спутник Земли

    Реферат >> Астрономия
    ... . 5.3. Магнетизм Луны. Очень интересные сведения имеются на тему: магнитное поле луны, ее магнетизм. Магнитометры ... Луне, составляет менее 1% напряженности магнитного поля Земли, лунные поля оказались гораздо сильнее, чем предполагалось ...
  • Форма, размеры и движения Земли и их геофизические следствия. Гравитационное поле Земли

    Реферат >> Геодезия
    ... для образования земного магнитного поля. Без магнитного экрана развитие современных ... Тихом. Система Земля – Луна. Рассмотрим еще одно интересное явление, возникающее ... геологическом истолковании гравитационных аномалий. Сведения о плотностях горных пород ...
  • Происхождение земли

    Реферат >> Астрономия
    ... Земли и гипотезами о движении внутренних слоев Земли, поставляют сведения ... жидком ядре, которые генерируют магнитное поле Земли. Палеомагнитные данные рассказывают ... интересных вопросов относительно ледниковых эпох Земли состоит в следующем: почему на Земле ...
  • Характеристика основных оболочек Земли

    Реферат >> Геология
    ... человека, но накоплены некоторые сведения об изменениях за продолжительный ... ядре являются причиной формирования магнитного поля Земли. Мантия Земли состоит из силикатов: ... ограничен. Существует много остроумных и интересных методов изучения нашей планеты, ...