Magnetosfer menyelimuti setiap benda dengan medan magnet. Tampaknya karena fakta bahwa partikel dengan muatan menyimpang dari garis gerak asli di bawah pengaruh magnet internal. Titik pertemuan energi matahari dan medan magnet membentuk plasma yang menutupi cangkang magnetosfer.
Pengaruh Matahari di Bumi
Matahari memancarkan sejumlah besar energi, yang terus mengembang, "menguap" keluar. Ekspansi ini disebut angin matahari.
Angin matahari menyebar ke segala arah, memenuhi semua ruang antarplanet. Untuk alasan ini, formasi plasma yang disebut plasma angin matahari terbentuk di wilayah antarbintang.
Plasma matahari bergerak dalam spiral, rata-rata selama 4 hari mengatasi interval antara Matahari dan Bumi.
Matahari melepaskan energi, berkat itu kehidupan berlanjut di Bumi. Namun, radiasi berbahaya juga berasal dari Matahari, yang merusak semua makhluk hidup di planet kita. Ketika Bumi bergerak mengelilingi Matahari, radiasi didistribusikan secara tidak merata sepanjang tahun. Karena alasan ini, musim berubah.
Apa yang melindungi Bumi?
Struktur alami planet Bumi melindunginya dari radiasi matahari yang berbahaya. Bumi dikelilingi oleh beberapa cangkang:
- magnetosfer, yang melindungi dari radiasi fluks matahari;
- sebuah ionosfer yang menyerap sinar-X dan radiasi ultraviolet;
- lapisan ozon, yang menahan jumlah sisa radiasi ultraviolet.
Akibatnya, biosfer Bumi (habitat organisme hidup) benar-benar terlindungi.
Magnetosfer bumi adalah lapisan pelindung, terjauh dari pusat planet. Ini adalah penghalang plasma angin surya. Untuk alasan ini, plasma matahari mengalir di sekitar Bumi, membentuk formasi rongga di mana medan geomagnetik tersembunyi.
Mengapa ada medan magnet?
Penyebab magnetisme terestrial tersembunyi di dalam planet ini. Seperti yang diketahui tentang struktur planet bumi, terdiri dari:
- inti;
- jubah;
- Kerak bumi.
Ada berbagai medan di sekitar planet ini, termasuk gravitasi dan magnet. Gravitasi dalam pengertian yang paling sederhana adalah gaya tarik bumi untuk semua partikel material.
Magnet bumi terletak pada fenomena yang terjadi pada batas inti dan mantel. Planet itu sendiri adalah magnet besar, bola magnet yang seragam.
Penyebab setiap medan magnet adalah arus listrik atau magnetisasi kontinu. Ilmuwan yang menangani masalah magnet bumi menemukan:
- alasan magnetgravitasi bumi;
- membangun hubungan antara magnet bumi dan sumbernya;
- menentukan distribusi dan arah medan magnet di planet ini.
Studi ini dilakukan melalui survei magnetik, serta melalui pengamatan di observatorium - titik khusus di berbagai wilayah di dunia.
Bagaimana magnetosfer bekerja?
Jenis dan struktur magnetosfer sedang dikembangkan:
- angin matahari;
- magnetisme bumi.
Angin matahari adalah keluaran plasma, yang didistribusikan dari Matahari ke segala arah. Kecepatan angin di permukaan bumi adalah 300-800 km/s. Angin matahari diisi dengan proton, elektron, partikel alfa dan dicirikan oleh netralitas semu. Angin matahari diberkahi dengan magnet matahari, diangkut oleh plasma sangat jauh.
Magnetosfer bumi adalah rongga yang agak rumit. Semua bagiannya diisi dengan proses plasma, di mana mekanisme percepatan partikel sangat penting. Di sisi cerah, jarak dari pusat ke batas Bumi ditentukan oleh kekuatan angin matahari dan dapat mencapai 60 hingga 70 ribu kilometer, yang setara dengan 10-12 jari-jari Bumi. Re sama dengan 6371 km.
Batas magnetosfer berbeda tergantung pada lokasi dalam kaitannya dengan Matahari. Perbatasan serupa di sisi cerah serupa bentuknya dengan proyektil. Jarak perkiraannya adalah 15 Re. Di sisi gelap, magnetosfer berbentuk ekor silinder, jari-jarinya 20-25 Re, panjangnya lebih dari 200 Re, ujungnya tidak diketahui.
Di magnetosferada daerah dengan partikel energi tinggi, mereka disebut "sabuk radiasi". Magnetosfer mampu memicu berbagai osilasi dan merupakan sumber radiasi, beberapa di antaranya dapat menembus Bumi.
Plasma bocor ke magnetosfer Bumi melalui interval antara fitur magnetopause - puncak kutub, serta karena fenomena dan ketidakstabilan hidromagnetik.
Aktivitas medan magnet
Magnetosfer bumi mempengaruhi aktivitas geomagnetik, badai geomagnetik, dan subbadai.
Dia melindungi kehidupan di Bumi. Tanpa dia, hidup akan berhenti. Menurut para ilmuwan, lautan Mars dan atmosfernya telah pergi ke luar angkasa karena pengaruh angin matahari yang tersembunyi. Dengan cara yang sama, air Venus terbawa ke luar angkasa oleh aliran matahari.
Jupiter, Uranus, Saturnus, dan Neptunus juga memiliki magnetosfer. Mars dan Merkurius memiliki cangkang magnetik kecil. Venus tidak memilikinya sama sekali, angin matahari dikelola berkat ionosfer.
Field Field
Sifat utama medan magnet adalah intensitasnya. Intensitas magnet adalah besaran vektor. Medan magnet planet digambarkan menggunakan garis-garis gaya, garis singgungnya menunjukkan arah vektor intensitas.
Medan magnet hari ini 0,5 oersted atau 0,1 a/m. Para ilmuwan mengizinkan fluktuasi besarnya di masa lalu. Tapi selama 2-3,5 miliar tahun terakhir, medan geomagnetik tidak berubah.
Titik di Bumi di mana tegangan diarahkan secara vertikal disebut kutub magnet. Ada dua di Bumi:
- Utara;
- Selatan.
Sebuah garis lurus melewati kedua kutub - sumbu magnet. Lingkaran yang tegak lurus terhadap sumbu adalah ekuator magnetik. Kuat medan di ekuator adalah horizontal.
Kutub magnet
Kutub magnet tidak sesuai dengan kutub geografis biasa. Kutub geografis ditempatkan di sepanjang sumbu geografis di mana planet ini berputar. Saat Bumi bergerak mengelilingi Matahari, arah poros Bumi tetap terjaga.
Jarum kompas menunjuk tepat ke kutub utara magnet. Observatorium magnetik mengukur fluktuasi medan magnet pada siang hari, beberapa di antaranya melakukan pengukuran setiap detik.
Meridian magnetik membentang dari Kutub Utara ke Kutub Selatan. Sudut antara meridian magnetik dan geografis disebut deklinasi magnetik. Setiap titik di bumi memiliki sudut deklinasinya sendiri.
Di khatulistiwa, panah magnet ditempatkan secara horizontal. Saat bergerak ke utara, ujung atas panah turun. Sudut antara penunjuk dan permukaan horizontal adalah kemiringan magnetik. Di wilayah kutub, kemiringannya paling besar dan mencapai 90 derajat.
Pergerakan medan magnet
Lokasi kutub magnet berubah seiring waktu.
Awalnya kutub magnet ditemukan pada tahun 1831, kemudian terletak ratusan kilometer dari lokasi saat ini. Perkiraan jarak perjalanan per tahun adalah 15 km.
Dalam beberapa tahun terakhir, laju pergerakan kutub magnet semakin meningkat. Kutub Utara bergerakkecepatan 40 km per tahun.
Mengubah medan magnet
Proses perubahan polaritas di Bumi disebut inversi. Para ilmuwan mengetahui setidaknya 100 kasus di mana medan geomagnetik membalikkan polaritasnya.
Dipercaya bahwa inversi terjadi setiap 11-12 ribu tahun sekali. Versi lain disebut 13, 500 dan bahkan 780 ribu tahun. Mungkin inversi tidak memiliki periodisitas yang jelas. Para ilmuwan percaya bahwa selama inversi sebelumnya, kehidupan di Bumi terpelihara.
Orang bertanya-tanya, "Kapan pembalikan polaritas berikutnya?"
Fase pergeseran kutub telah terjadi selama satu abad terakhir. Kutub Selatan kini berada di Samudra Hindia, sedangkan Kutub Utara bergerak melintasi Samudra Arktik menuju Siberia. Medan magnet di dekat kutub melemah dalam kasus ini. Ketegangan mereda.
Kemungkinan besar, dengan pembalikan berikutnya, kehidupan di Bumi akan terus berlanjut. Satu-satunya pertanyaan adalah berapa biayanya. Jika pembalikan terjadi dengan kepunahan magnetosfer di Bumi untuk waktu yang singkat, itu bisa sangat berbahaya bagi umat manusia. Sebuah planet yang tidak terlindungi terkena efek buruk dari sinar kosmik. Selain itu, penipisan lapisan ozon juga dapat menimbulkan bahaya yang serius.
Perubahan kutub-kutub Matahari yang terjadi pada tahun 2001 tidak menyebabkan lapisan magnetnya tertutup. Apakah akan ada skenario serupa di Bumi, para ilmuwan tidak tahu.
Gangguan magnetosfer bumi: berdampak pada manusia
Pada pendekatan awal, plasma matahari tidak mencapai magnetosfer. Tetapi dalam kondisi tertentupermeabilitas plasma terganggu, kerusakan pada cangkang magnetik terjadi. Plasma surya dan energinya menembus magnetosfer. Mengenai laju aliran energi, ada tiga opsi untuk respons magnetosfer:
- Keadaan tenang magnetosfer - cangkang tidak mengubah keadaannya, karena kecepatan pergerakan energi terlalu rendah atau sama dengan jumlah energi yang hilang di dalam bola magnet.
- Badai bawah magnetik. Suatu keadaan yang terjadi ketika laju energi yang masuk lebih tinggi daripada laju disipasi stasioner, dan sebagian energi keluar dari magnetosfer melalui saluran yang disebut substorm. Prosesnya terdiri dari pelepasan sebagian energi magnetosfer. Personifikasinya yang paling terang adalah aurora borealis. Emisi energi berlebih dapat terjadi pada interval 3 jam di daerah kutub kedua belahan bumi.
- Badai magnet adalah proses gangguan medan yang kuat karena kecepatan tinggi energi yang datang dari luar. Medan magnet juga berubah di bawah, di wilayah khatulistiwa.
Medan magnet bumi berubah secara lokal selama sub-badai, sementara perubahan bersifat global selama badai. Bagaimanapun, perubahan ini tidak lebih tinggi dari beberapa persen, yang jauh lebih sedikit daripada bidang buatan manusia.
Kedokteran percaya bahwa badai magnet berdampak buruk bagi kesehatan manusia. Selama periode ini, jumlah pasien yang menderita patologi kardiovaskular, depresi, dan gangguan neuropsikiatri lainnya meningkat.gangguan.
Besar peran magnetosfer Bumi dalam semua proses geografis di planet ini. Cangkang pelindung ini melindungi planet kita dari banyak proses yang merugikan dan memengaruhi kondisi cuaca. Di bawah pengaruh perubahan magnetosfer di Bumi, fitur iklim, bentuk kehidupan hewan dan tumbuhan, dan banyak lagi berubah.
