Panlabas na magnetic field ng mundo. kaakit-akit na planeta

Ang mga pandaigdigang modelong ito ay tulad ng International geomagnetic analytical field (International Geomagnetic Reference Field, IGRF) at World Magnetic Model (WMM)- ay nilikha ng iba't ibang mga internasyonal na geophysical na organisasyon, at bawat 5 taon, ang mga na-update na hanay ng Gaussian coefficient ay naaprubahan at nai-publish, na tumutukoy sa lahat ng data sa estado ng geomagnetic field at mga parameter nito. Kaya, ayon sa modelong WMM2015, ang north geomagnetic pole (sa katunayan, ito ang south pole ng magnet) ay may mga coordinate na 80.37° N. sh. at 72.62° W D., south geomagnetic pole - 80.37 ° S. latitude, 107.38° E atbp., ang inclination ng dipole axis na nauugnay sa rotation axis ng Earth ay 9.63°.

Mga larangan ng mga anomalya sa mundo

Ang totoong mga linya ng field ng magnetic field ng Earth, bagaman sa average na malapit sa mga linya ng puwersa ng dipole, ay naiiba sa kanila sa mga lokal na iregularidad na nauugnay sa pagkakaroon ng magnetized na mga bato sa crust, na matatagpuan malapit sa ibabaw. Dahil dito, sa ilang lugar ibabaw ng lupa ang mga parameter ng field ay ibang-iba mula sa mga halaga sa mga kalapit na lugar, na bumubuo ng tinatawag na magnetic anomalya. Maaari silang mag-overlap sa isa't isa kung ang mga magnetized na katawan na sanhi ng mga ito ay nakahiga sa magkaibang lalim.

Ang pagkakaroon ng mga magnetic field sa pinalawig na mga lokal na rehiyon ng mga panlabas na shell ay humahantong sa katotohanan na totoong magnetic poles- mga punto (o sa halip, maliliit na lugar) kung saan ang mga linya ng magnetic field ay ganap na patayo - hindi nag-tutugma sa mga geomagnetic, habang hindi sila nakahiga sa ibabaw ng Earth mismo, ngunit sa ilalim nito. Mga coordinate magnetic pole sa isang pagkakataon o iba pa ay kinakalkula din sa loob ng balangkas ng iba't ibang modelo ng geomagnetic field sa pamamagitan ng paghahanap ng lahat ng coefficient sa Gaussian series sa pamamagitan ng isang umuulit na pamamaraan. Kaya, ayon sa kasalukuyang modelo ng WMM, noong 2015 ang north magnetic pole ay nasa 86° N. latitude, 159° W D., at sa timog - 64 ° S. latitude, 137° E Ang mga halaga ng kasalukuyang modelo ng IGRF12 ay bahagyang naiiba: 86.3°N. latitude, 160° W para sa north pole, 64.3°S w., 136.6 ° E para sa timog.

Kaugnay nito, magnetic axis- isang tuwid na linya na dumadaan sa mga magnetic pole - hindi dumadaan sa gitna ng Earth at hindi ang diameter nito.

Ang mga posisyon ng lahat ng mga pole ay patuloy na nagbabago - ang geomagnetic pole ay nauuna nang may kaugnayan sa geographic na may isang panahon na humigit-kumulang 1200 taon.

Panlabas na magnetic field

Ito ay tinutukoy ng mga pinagmumulan sa anyo ng mga kasalukuyang sistema na matatagpuan sa labas ng ibabaw ng mundo sa atmospera nito. Sa itaas na bahagi ng atmospera (100 km at sa itaas) - ang ionosphere - ang mga molekula nito ay ionized, na bumubuo ng plasma, samakatuwid ang bahaging ito ng magnetosphere ng Earth, na umaabot sa layo na hanggang sa tatlo ng radii nito, ay tinatawag plasmasphere. Ang plasma ay hawak ng magnetic field ng Earth, ngunit ang estado nito ay tinutukoy ng pakikipag-ugnayan nito sa solar wind - ang daloy ng plasma ng solar corona.

Kaya, sa isang mas malaking distansya mula sa ibabaw ng Earth, ang magnetic field ay walang simetriko, dahil ito ay nabaluktot sa ilalim ng pagkilos ng solar wind: ito ay kumukuha mula sa gilid ng Araw, at sa direksyon mula sa Araw ito ay nakakakuha ng isang "buntot. " na umaabot ng daan-daang libong kilometro, na lumalampas sa orbit ng Buwan. Ang ganitong uri ng "tailed" na anyo ay nangyayari kapag ang plasma ng solar wind at solar corpuscular stream ay dumadaloy sa paligid ng ibabaw ng mundo, kumbaga. magnetosphere- ang rehiyon ng malapit sa Earth outer space, na kontrolado pa rin ng magnetic field ng Earth, at hindi ng Araw at iba pang pinagmumulan ng interplanetary; humiwalay ito sa interplanetary space magnetopause, kung saan ang dynamic na presyon ng solar wind ay balanse ng presyon ng sarili nitong magnetic field. Ang subsolar point ng magnetosphere ay, sa karaniwan, sa layo na 10 earth radii * R⊕; na may mahinang solar wind, ang distansyang ito ay umaabot sa 15-20 R ⊕ , at sa panahon ng magnetic disturbances sa Earth, ang magnetopause ay maaaring lumampas sa geostationary orbit (6.6 R ⊕) . Ang pahabang buntot sa gilid ng gabi ay humigit-kumulang 40 R⊕ ang diyametro at mahigit 900 R⊕ ang haba; simula sa layo na humigit-kumulang 8 R ⊕ , nahahati ito sa mga bahagi ng isang patag na neutral na layer, kung saan ang field induction ay malapit sa zero.

Ang geomagnetic field, dahil sa tiyak na pagsasaayos ng mga linya ng induction, ay lumilikha ng magnetic trap para sa mga sisingilin na particle - mga proton at electron. Kinukuha at hawak nito ang isang malaking bilang ng mga ito, upang ang magnetosphere ay isang uri ng reservoir ng mga sisingilin na particle. Ang kanilang kabuuang timbang, iba't ibang pagtatantya, mula 1 kg hanggang 10 kg. Binubuo nila ang tinatawag na radiation belt, na sumasaklaw sa Earth mula sa lahat ng panig, maliban sa mga polar na rehiyon. Ito ay may kondisyon na nahahati sa dalawa - panloob at panlabas. Ang mas mababang hangganan ng panloob na sinturon ay matatagpuan sa taas na halos 500 km, ang kapal nito ay ilang libong kilometro. Ang panlabas na sinturon ay matatagpuan sa taas na 10-15 libong km. Ang mga particle ng radiation belt sa ilalim ng pagkilos ng puwersa ng Lorentz ay nagsasagawa ng mga kumplikadong pana-panahong paggalaw mula sa hilagang hemisphere sa Timog at pabalik, habang dahan-dahang gumagalaw sa paligid ng Earth sa azimuth. Depende sa enerhiya, gumagawa sila ng kumpletong rebolusyon sa paligid ng Earth sa isang oras mula sa ilang minuto hanggang isang araw.

Hindi pinapayagan ng magnetosphere ang mga daloy ng mga cosmic particle na maabot ang mundo. Gayunpaman, sa buntot nito, sa malalaking distansya mula sa Earth, ang intensity ng geomagnetic field, at samakatuwid ang mga proteksiyon na katangian nito, ay humina, at ang ilang mga particle ng solar plasma ay nakakakuha ng pagkakataon na makapasok sa magnetosphere at magnetic traps ng radiation. mga sinturon. Ang buntot ay nagsisilbing isang lugar para sa pagbuo ng mga daloy ng mga precipitating particle na nagdudulot ng aurora at auroral na alon. Sa mga polar na rehiyon, ang bahagi ng daloy ng solar plasma ay sumasalakay sa itaas na mga layer ng atmospera mula sa radiation belt ng Earth at, na nagbabanggaan sa mga molekula ng oxygen at nitrogen, nagpapasigla o nag-ionize sa kanila, at sa panahon ng reverse transition sa hindi nasasabik na estado, ang mga atomo ng oxygen ay naglalabas. mga photon na may λ = 0.56 μm at λ \u003d 0.63 μm, habang ang mga ionized nitrogen molecule sa panahon ng recombination ay nagtatampok sa mga asul at violet na banda ng spectrum. Kasabay nito, ang mga aurora ay sinusunod, lalo na ang dynamic at maliwanag sa panahon ng magnetic storms. Nangyayari ang mga ito sa panahon ng mga kaguluhan sa magnetosphere na sanhi ng pagtaas sa density at bilis ng solar wind na may pagtaas ng solar activity.

Mga Opsyon sa Field

Ang isang visual na representasyon ng posisyon ng mga linya ng magnetic induction ng patlang ng Earth ay ibinibigay ng isang magnetic needle, na naayos sa paraan na maaari itong malayang iikot pareho sa paligid ng patayo at sa paligid ng pahalang na axis (halimbawa, sa isang gimbal suspension ), - sa bawat punto malapit sa ibabaw ng Earth, ito ay naka-install sa isang tiyak na paraan kasama ang mga linyang ito.

Dahil ang magnetic at geographic na mga pole ay hindi magkatugma, ang magnetic needle ay nagpapahiwatig lamang ng hilaga-timog na direksyon. Ang patayong eroplano kung saan naka-install ang magnetic needle ay tinatawag na eroplano ng magnetic meridian ng isang partikular na lugar, at ang linya kung saan ang eroplanong ito ay intersects sa ibabaw ng Earth ay tinatawag na. magnetic meridian. Kaya, ang mga magnetic meridian ay mga projection ng mga linya ng magnetic field ng Earth sa ibabaw nito, na nagtatagpo sa hilaga at timog na magnetic pole. Ang anggulo sa pagitan ng mga direksyon ng magnetic at geographic na meridian ay tinatawag magnetic declination. Maaari itong maging kanluran (madalas na ipinahiwatig ng “-” sign) o silangan (ipinahiwatig ng “+” sign), depende sa kung ang north pole ng magnetic needle ay lumihis sa kanluran o silangan mula sa vertical plane ng geographic meridian. .

Dagdag pa, ang mga linya ng magnetic field ng Earth, sa pangkalahatan, ay hindi parallel sa ibabaw nito. Nangangahulugan ito na ang magnetic induction ng field ng Earth ay hindi namamalagi sa eroplano ng abot-tanaw ng isang naibigay na lugar, ngunit bumubuo ng isang tiyak na anggulo sa eroplanong ito - ito ay tinatawag na magnetic inclination. Ito ay malapit sa zero lamang sa mga punto magnetic equator- mga bilog malaking bilog sa isang eroplano na patayo sa magnetic axis.

Tinutukoy ng magnetic declination at magnetic inclination ang direksyon ng magnetic induction ng field ng Earth sa bawat partikular na lugar. At ang numerical na halaga ng dami na ito ay matatagpuan, alam ang pagkahilig at isa sa mga projection ng magnetic induction vector B (\displaystyle \mathbf (B) )- sa isang patayo o pahalang na axis (ang huli ay mas maginhawa sa pagsasanay). Kaya, ang tatlong parameter na ito ay ang magnetic declination, ang inclination at ang modulus ng magnetic induction vector B (o ang magnetic field strength vector. H (\displaystyle \mathbf (H) )) - ganap na nailalarawan ang geomagnetic field sa isang naibigay na lokasyon. Ang kanilang tumpak na kaalaman para sa maximum isang malaking bilang mga punto sa Earth ay may labis kahalagahan. Espesyal magnetic card, kung saan isogones(mga linya ng pantay na deklinasyon) at isoclines(mga linya ng pantay na hilig) na kinakailangan para sa oryentasyon na may compass.

Sa karaniwan, ang intensity ng magnetic field ng Earth ay umaabot mula 25,000 hanggang 65,000 nT (0.25 - 0.65 gauss) at lubos na nakadepende sa heograpikal na lokasyon. Ito ay tumutugma sa isang average na lakas ng field na humigit-kumulang 0.5 (40 /) . Sa magnetic equator, ang halaga nito ay humigit-kumulang 0.34 Oe, sa mga magnetic pole ito ay humigit-kumulang 0.66 Oe. Sa ilang mga lugar (magnetic anomalya), ang intensity ay tumataas nang husto: sa lugar ng Kursk magnetic anomaly, umabot ito sa 2 Oe .

Ang likas na katangian ng magnetic field ng Earth

Sa unang pagkakataon, sinubukan ni J. Larmor na ipaliwanag ang pagkakaroon ng mga magnetic field ng Earth at ng Araw noong 1919 sa pamamagitan ng pagmumungkahi ng konsepto ng isang dynamo, ayon sa kung saan ang magnetic field ng isang celestial body ay pinananatili sa ilalim ng impluwensya ng hydrodynamic na paggalaw ng isang electrically conductive medium. Gayunpaman, noong 1934 T. Cowling pinatunayan ang isang teorama sa imposibilidad ng pagpapanatili ng isang axisymmetric magnetic field sa pamamagitan ng isang hydrodynamic dynamo na mekanismo. At dahil karamihan sa mga estudyante mga katawang makalangit(at higit pa sa Earth) ay itinuturing na axially symmetric, batay dito maaari itong ipalagay na ang kanilang field ay magiging axially symmetric din, at pagkatapos ang henerasyon nito ayon sa prinsipyong ito ay magiging imposible ayon sa theorem na ito. Nang maglaon ay ipinakita na hindi lahat ng equation na may axial symmetry na naglalarawan sa proseso ng pagbuo ng magnetic field ay may axially symmetric solution, at noong 1950s. may nakitang mga solusyong walang simetriko.

Simula noon, matagumpay na nabuo ang teorya ng dynamo, at ngayon ang pinakakaraniwang tinatanggap na paliwanag para sa pinagmulan ng magnetic field ng Earth at iba pang mga planeta ay isang self-excited na mekanismo ng dynamo batay sa pagbuo ng isang electric current sa isang conductor bilang gumagalaw ito sa isang magnetic field na nabuo at pinalakas ng mga alon na ito mismo. Mga kinakailangang kondisyon ay nilikha sa core ng Earth: sa likidong panlabas na core, na binubuo pangunahin ng bakal sa temperatura na humigit-kumulang 4-6 thousand kelvin, na perpektong nagsasagawa ng kasalukuyang, ang mga convective na daloy ay nilikha na nag-aalis ng init mula sa solid na panloob na core (na nabuo dahil sa pagkabulok ng mga radioactive na elemento o ang paglabas ng nakatagong init sa panahon ng solidification ng matter sa hangganan sa pagitan ng panloob at panlabas na core habang unti-unting lumalamig ang planeta). Ang mga puwersa ng Coriolis ay pinipihit ang mga daloy na ito sa mga katangiang spiral, na bumubuo ng tinatawag na taylor pillars. Dahil sa alitan ng mga layer, nakakakuha sila ng electric charge, na bumubuo ng mga loop na alon. Kaya, ang isang sistema ng mga alon ay nilikha na umiikot sa isang conducting circuit sa mga conductor na gumagalaw sa isang (sa una, kahit na napakahina) na magnetic field, tulad ng sa isang Faraday disk. Lumilikha ito ng isang magnetic field, na, na may kanais-nais na geometry ng mga daloy, ay nagpapalaki sa paunang patlang, at ito, sa turn, ay nagpapalaki ng kasalukuyang, at ang proseso ng amplification ay nagpapatuloy hanggang sa mga pagkalugi dahil sa init ng Joule, na tumataas sa pagtaas ng kasalukuyang, balansehin ang mga daloy ng enerhiya dahil sa hydrodynamic na paggalaw.

Sa matematika, ang prosesong ito ay inilarawan differential equation

saan u- rate ng daloy ng likido, B- magnetic induction , η = 1/μσ - magnetic lagkit, ang σ ay ang electrical conductivity ng likido, at ang μ ay ang magnetic permeability, na halos hindi naiiba sa napakataas na temperatura ng core mula sa μ 0 - ang vacuum permeability.

Gayunpaman, para sa kumpletong paglalarawan kinakailangang isulat ang sistema ng magnetohydrodynamic equation. Sa Boussinesq approximation (sa loob kung saan ang lahat katangiang pisikal ang mga likido ay ipinapalagay na pare-pareho, maliban sa puwersa ng Archimedes, sa pagkalkula kung saan ang mga pagbabago sa density dahil sa mga pagkakaiba sa temperatura ay isinasaalang-alang) ay:

• Ang  Navier - Stokes equation na naglalaman ng mga terminong nagpapahayag ng pinagsamang pagkilos ng pag-ikot at magnetic field:

• Equation thermal conductivity, na nagpapahayag ng batas conservation energy:

Ang isang pambihirang tagumpay sa bagay na ito ay nakamit noong 1995 ng mga grupo mula sa Japan at Estados Unidos. Simula sa sandaling ito, ang mga resulta ng isang bilang ng mga numerical simulation ay kasiya-siyang nagpaparami ng mga katangian ng husay ng geomagnetic field sa dinamika, kabilang ang mga pagbaliktad.

Mga pagbabago sa magnetic field ng Earth

Kinumpirma rin ito ng kasalukuyang pagtaas sa anggulo ng pagbubukas ng mga cusps (mga polar slot sa magnetosphere sa hilaga at timog), na umabot sa 45° noong kalagitnaan ng dekada 1990. Ang radiation material ng solar wind, interplanetary space at cosmic rays ay sumugod sa pinalawak na mga bitak, bilang isang resulta kung saan malaking dami bagay at enerhiya, na maaaring humantong sa karagdagang pag-init ng mga polar caps [ ] .

Geomagnetic coordinate (coordinate McIlvine)

Sa pisika ng mga cosmic ray, ang mga tiyak na coordinate sa geomagnetic field ay malawakang ginagamit, na pinangalanan sa siyentipikong si Carl McIlwain ( Carl McIlwain), na siyang unang nagmungkahi ng kanilang paggamit, dahil ang mga ito ay batay sa mga invariant ng particle motion sa isang magnetic field. Ang isang punto sa isang dipole field ay nailalarawan sa pamamagitan ng dalawang coordinate (L, B), kung saan ang L ay ang tinatawag na magnetic shell, o McIlwain parameter (eng. L-shell, L-value, McIlwain L-parameter), B ay ang magnetic field induction (karaniwan ay sa G). Ang halaga L ay karaniwang kinukuha bilang parameter ng magnetic shell, katumbas ng ratio ng average na distansya ng totoong magnetic shell mula sa gitna ng Earth sa eroplano ng geomagnetic equator hanggang sa radius ng Earth. .

Kasaysayan ng Pananaliksik

Ilang libong taon na ang nakalilipas sa Sinaunang Tsina ito ay kilala na ang mga magnetized na bagay ay matatagpuan sa isang tiyak na direksyon, sa partikular, ang compass needle ay palaging sumasakop sa isang tiyak na posisyon sa espasyo. Dahil dito, matagal nang nagagamit ng sangkatauhan ang gayong arrow (compass) upang mag-navigate sa bukas na dagat na malayo sa baybayin. Gayunpaman, bago ang paglalayag ng Columbus mula sa Europa hanggang Amerika (1492), walang nagpakita ng espesyal na pansin sa pag-aaral ng naturang kababalaghan, dahil ang mga siyentipiko noong panahong iyon ay naniniwala na ito ay nangyayari bilang isang resulta ng pagkahumaling ng arrow ng Polar Star. . Sa Europa at sa mga dagat na nakapaligid dito, ang compass noong panahong iyon ay inilagay halos sa kahabaan ng geographic meridian. Kapag tumatawid sa Karagatang Atlantiko, napansin ni Columbus na halos kalahati sa pagitan ng Europa at Amerika, ang compass needle ay lumihis ng halos 12 ° sa kanluran. Ang katotohanang ito ay agad na nagdulot ng mga pag-aalinlangan tungkol sa kawastuhan ng nakaraang hypothesis tungkol sa pagkahumaling ng arrow ng Polar Star, nagbigay ng lakas sa isang seryosong pag-aaral ng bagong natuklasang kababalaghan: ang impormasyon tungkol sa magnetic field ng Earth ay kailangan ng mga navigator. Mula sa sandaling iyon, nagsimula ang agham ng terrestrial magnetism, ang malawak na mga sukat ng magnetic declination, iyon ay, ang anggulo sa pagitan ng geographic meridian at ang axis ng magnetic needle, iyon ay, ang magnetic meridian, ay nagsimula. Noong 1544 isang Aleman na siyentipiko Georg Hartman natuklasan ang isang bagong kababalaghan: ang magnetic needle ay hindi lamang lumilihis mula sa geographic meridian, ngunit, na sinuspinde ng sentro ng grabidad, ay may posibilidad na tumayo sa isang tiyak na anggulo sa pahalang na eroplano, na tinatawag na magnetic inclination.

Mula sa sandaling iyon, kasama ang pag-aaral ng hindi pangkaraniwang bagay ng pagpapalihis, sinimulan din ng mga siyentipiko na pag-aralan ang pagkahilig ng magnetic needle. José de Acosta (isa sa tagapagtatag ng geophysics, ayon kay Humboldt) sa kanyang Mga kwento(1590) unang lumitaw ang teorya ng apat na linya na walang magnetic declination. Inilarawan niya ang paggamit ng compass, ang anggulo ng paglihis, ang mga pagkakaiba sa pagitan ng Magnetic at North Pole, at ang pagbabagu-bago ng mga deviations mula sa isang punto patungo sa isa pa, natukoy ang mga lugar na may zero deviation, halimbawa, sa Azores.

Bilang resulta ng mga obserbasyon, natagpuan na ang parehong declination at inclination ay may magkakaibang mga halaga sa iba't ibang puntos ibabaw ng lupa. Kasabay nito, ang kanilang mga pagbabago mula sa bawat punto ay sumusunod sa ilang kumplikadong pattern. Pinahintulutan ng kanyang pananaliksik ang manggagamot ng korte ng English Queen Elizabeth at natural na pilosopo na si William Gilbert na isulong noong 1600 sa kanyang aklat na "On the Magnet" ("De Magnete") ang hypothesis na ang Earth ay isang magnet, ang mga poste na nag-tutugma sa ang mga heograpikal na pole. Sa madaling salita, naniniwala si W. Gilbert na ang field ng Earth ay katulad ng field ng magnetized sphere. Ibinatay ni W. Hilbert ang kanyang pahayag sa isang eksperimento sa isang modelo ng ating planeta, na isang magnetized na bolang bakal, at isang maliit na arrow na bakal. Ang pangunahing argumento na pabor sa kanyang hypothesis, naniniwala si Gilbert na ang magnetic inclination na sinusukat sa naturang modelo ay naging halos kapareho ng inclination na naobserbahan sa ibabaw ng mundo. Ipinaliwanag ni Hilbert ang pagkakaiba sa pagitan ng declination ng earth at ng declination sa modelo sa pamamagitan ng deflecting action ng mga kontinente sa magnetic needle. Bagama't maraming mga katotohanang itinatag sa bandang huli ay hindi nag-tutugma sa hypothesis ni Hilbert, hindi pa rin nawawala ang kahalagahan nito hanggang sa araw na ito. Ang pangunahing ideya ni Hilbert na ang sanhi ng terrestrial magnetism ay dapat hanapin sa loob ng Earth ay naging tama, pati na rin ang katotohanan na, sa unang pagtataya, ang Earth ay talagang isang malaking magnet, na isang pare-parehong magnetized na bola.

Noong 1634 isang Ingles na astronomo Henry Gellibrand?! natagpuan na ang magnetic declination sa London ay nagbabago sa paglipas ng panahon. Ito ang unang naitala na katibayan ng mga sekular na pagkakaiba-iba - regular (mula taon hanggang taon) na mga pagbabago sa average na taunang halaga ng mga bahagi ng geomagnetic field.

Tinutukoy ng mga anggulo ng declination at inclination ang direksyon sa espasyo ng intensity ng magnetic field ng Earth, ngunit hindi maibibigay ang numerical value nito. dati huling bahagi ng XVIII sa. ang mga sukat ng magnitude ng intensity ay hindi ginawa para sa kadahilanang ang mga batas ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng magnetic field at magnetized na katawan ay hindi alam. Pagkatapos lamang noong 1785-1789. Pranses physicist Itinatag ni Charles Coulomb ang batas na ipinangalan sa kanya, lumitaw ang posibilidad ng naturang mga sukat. Mula noong katapusan ng ika-18 siglo, kasama ang pagmamasid sa declination at inclination, nagsimula ang malawakang mga obserbasyon ng pahalang na bahagi, na kung saan ay ang projection ng magnetic field strength vector papunta sa horizontal plane (alam ang declination at inclination, maaari ding kalkulahin ng isa. ang magnitude ng kabuuang magnetic field strength vector).

Ang unang teoretikal na gawain sa kung ano ang bumubuo sa magnetic field ng Earth, iyon ay, kung ano ang magnitude at direksyon ng intensity nito sa bawat punto sa ibabaw ng mundo, ay pag-aari ng German mathematician na si Karl Gauss. Noong 1834, nagbigay siya ng mathematical expression para sa mga bahagi ng tension bilang isang function ng mga coordinate - ang latitude at longitude ng observation site. Gamit ang expression na ito, posible na mahanap para sa bawat punto sa ibabaw ng mundo ang mga halaga ng alinman sa mga sangkap na tinatawag na mga elemento ng magnetism ng lupa. Ito at ang iba pang mga gawa ni Gauss ang naging pundasyon kung saan itinayo ang gusali. modernong agham tungkol sa terrestrial magnetism. Sa partikular, noong 1839 pinatunayan niya na ang pangunahing bahagi ng magnetic field ay lumalabas sa Earth, at ang sanhi ng maliit, maikling paglihis sa mga halaga nito ay dapat hanapin sa panlabas na kapaligiran.

Noong 1831, natuklasan ng English polar explorer na si John Ross ang north magnetic pole sa Canadian archipelago - ang lugar kung saan ang magnetic needle ay sumasakop sa isang vertical na posisyon, iyon ay, ang pagkahilig ay 90 °. At noong 1841, naabot ni James Ross (pamangkin ni John Ross) ang iba pang magnetic pole ng Earth, na matatagpuan sa Antarctica.

Tingnan din

• Intermagnet (Ingles)

Mga Tala

1. Natuklasan ng mga siyentipiko sa USA na ang magnetic field ng Earth ay 700 milyong taon na mas matanda kaysa sa inakala.
2. Edward Kononovich. Magnetic field ng Earth (hindi tiyak) . http://www.krugosvet.ru/. Encyclopedia sa Buong Mundo: Universal popular na science online encyclopedia. Nakuha noong 2017-04-26.
3. Geomagnetism Mga Madalas Itanong Mga Tanong(Ingles) . https://www.ngdc.noaa.gov/ngdc.html. National Centers for Environmental Information (NCEI). Hinango noong Abril 23, 2017.
4. A. I. Dyachenko. Magnetic poles ng Earth. - Moscow: Publishing House ng Moscow Center for Continuous Mathematical Education, 2003. - 48 p. - ISBN 5-94057-080-1.
5. A. V. Vikulin. VII. Geomagnetic field at electromagnetism ng Earth// Panimula sa physics ng Earth. Pagtuturo para sa mga geophysical specialty ng mga unibersidad.. - Publishing house ng Kamchatka State Unibersidad ng Pedagogical, 2004. - 240 p. - ISBN 5-7968-0166-X.

Trabaho ang pisika

Mag-aaral sa ika-10 baitang A

Paaralan №1202

Kruglova Egor

Isang magnetic field

Noong ika-19 na siglo, natuklasan ang koneksyon sa pagitan ng kuryente at magnetism at lumitaw ang konsepto ng magnetic field. Ayon sa mga modernong konsepto, ang kasalukuyang nagdadala ng mga conductor ay nagsasagawa ng puwersa sa isa't isa hindi direkta, ngunit sa pamamagitan ng mga magnetic field na nakapaligid sa kanila.

Ang mga pinagmumulan ng magnetic field ay gumagalaw mga singil sa kuryente (agos). Lumilitaw ang isang magnetic field sa puwang na nakapalibot sa mga conductor na nagdadala ng kasalukuyang, tulad ng isang electric field na lumilitaw sa espasyo na nakapalibot sa mga hindi gumagalaw na singil sa kuryente. Ang magnetic field ng mga permanenteng magnet ay nilikha din ng mga electric microcurrents na umiikot sa loob ng mga molecule ng isang substance (Ampère's hypothesis).

Upang ilarawan ang magnetic field, kinakailangan upang ipakilala ang katangian ng puwersa ng field, na katulad ng vector ng lakas ng electric field. Ang ganitong katangian ay ang vector ng magnetic induction Tinutukoy ng vector ng magnetic induction ang mga puwersang kumikilos sa mga alon o gumagalaw na singil sa isang magnetic field.

Ang positibong direksyon ng vector ay kinuha bilang direksyon mula sa south pole S hanggang sa north pole N ng magnetic needle, na malayang naka-install sa magnetic field. Kaya, sa pamamagitan ng pagsusuri sa magnetic field na nilikha ng isang kasalukuyang o isang permanenteng magnet, gamit ang isang maliit na magnetic needle, ito ay posible sa bawat punto sa espasyo.

Upang matukoy ang dami ng magnetic field, kinakailangan upang ipahiwatig ang isang paraan para sa pagtukoy hindi lamang ang direksyon ng vector, kundi pati na rin ang modulus nito.

Ang module ng magnetic induction vector ay katumbas ng ratio ng maximum na halaga ng Ampère force na kumikilos sa isang tuwid na konduktor na may kasalukuyang sa kasalukuyang lakas ako sa konduktor at ang haba nito Δ l :

Ang kaugnayang ito ay tinatawag na batas ni Ampère.

Sa sistema ng SI ng mga yunit, ang yunit ng magnetic induction ay ang induction ng naturang magnetic field, kung saan para sa bawat metro ng haba ng conductor sa kasalukuyang 1 A, ang maximum na puwersa ng Ampere na 1 N ay kumikilos. ay tinatawag na tesla (T).

Ang Tesla ay isang napakalaking yunit. Ang magnetic field ng Earth ay humigit-kumulang katumbas ng 0.5·10–4 T. Ang isang malaking laboratoryo electromagnet ay maaaring lumikha ng isang larangan na hindi hihigit sa 5 T.

Ang puwersa ng Ampere ay nakadirekta patayo sa magnetic induction vector at ang direksyon ng kasalukuyang dumadaloy sa conductor. Upang matukoy ang direksyon ng puwersa ni Ampère, karaniwang ginagamit ang panuntunan sa kaliwang kamay: kung ilalagay mo kaliwang kamay upang ang mga linya ng induction ay pumasok sa palad, at ang mga nakaunat na mga daliri ay nakadirekta kasama ang kasalukuyang, pagkatapos ay ang binawi na hinlalaki ay ipahiwatig ang direksyon ng puwersa na kumikilos sa konduktor.

Kaliwang kamay na panuntunan at gimlet na panuntunan.

Mga linya ng magnetic induction ng mga patlang ng isang permanenteng magnet at isang coil na may kasalukuyang

LIPETSK STATE PEDAGOGICAL INSTITUTE

DEPARTMENT OF THEORETICAL AND GENERAL PHYSICS

Coursework sa physics.

DETERMINATION OF THE HORIZONTAL COMPONENT NG MAGNETIC FIELD NG LUPA.

Nakumpleto ng isang mag-aaral ng grupong FPO-3

Kazantsev N.N.

Head Associate Professor ng Department of Pacific Fleet

Gryzov Yu.V.

LIPETSK

2. Isang magnetic field.

Ang magnetic field ay isang espesyal na anyo ng bagay, kung saan isinasagawa ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng gumagalaw na mga particle na may kuryente.

Ang mga pangunahing katangian ng magnetic field:

ang magnetic field ay nabuo sa pamamagitan ng electric current (moving charges).

Ang magnetic field ay nakita sa pamamagitan ng epekto sa electric current (moving charges).

Ang magnetic field ay natuklasan noong 1820 ng Danish physicist na si H.K. Oersted.

Ang magnetic field ay may direksyong karakter at dapat na mailalarawan sa pamamagitan ng dami ng vector. Ang halagang ito ay karaniwang tinutukoy ng titik SA . Ito ay magiging lohikal, sa pamamagitan ng pagkakatulad sa lakas ng electric field E pangalan SA lakas ng magnetic field. Gayunpaman, para sa makasaysayang mga kadahilanan, ang pangunahing katangian ng kapangyarihan ng magnetic field ay tinawag magnetic induction . Ang pangalan na "magnetic field strength" ay itinalaga sa isang auxiliary na katangian D electric field.

Ang isang magnetic field, hindi tulad ng isang electric field, ay walang epekto sa isang singil sa pamamahinga. Ang puwersa ay lumalabas lamang kapag gumagalaw ang singil.

Kaya, ang paglipat ng mga singil (agos) ay nagbabago sa mga katangian ng nakapalibot na espasyo - lumikha sila ng magnetic field dito. Ito ay ipinahayag sa katotohanan na ang mga puwersa ay kumikilos sa mga singil (agos) na gumagalaw dito.

Nagbibigay ang karanasan. Ano ang totoo para sa magnetic, pati na rin para sa electric prinsipyo ng superposisyon:

patlangSA , na nabuo ng ilang gumagalaw na singil (currents), ay katumbas ng vector sum ng mga fieldB ako na nabuo ng bawat singil (kasalukuyan) nang hiwalay:

II. Pangkalahatang katangian ng magnetic field ng mundo.

Ang mundo sa kabuuan ay isang malaking spherical magnet. Ang sangkatauhan ay nagsimulang gumamit ng magnetic field ng Earth matagal na ang nakalipas. Nasa simula na ng XII-XIII na siglo. malawak na ginagamit ang compass sa nabigasyon. Gayunpaman, noong mga araw na iyon ay pinaniniwalaan na ang polar star at ang magnetism nito ay nakatuon sa compass needle. Ang pagpapalagay ng pagkakaroon ng magnetic field ng Earth ay unang ipinahayag noong 1600 ng English naturalist na si Gilbert.

Sa anumang punto sa espasyo na nakapalibot sa Earth, at sa ibabaw nito, ang pagkilos ng magnetic forces ay nakita. Sa madaling salita, sa espasyo na nakapalibot sa Earth, isang magnetic field ang nilikha, ang mga linya ng puwersa na ipinapakita sa Fig. 1.

Ang magnetic at geographic pole ng Earth ay hindi nagtutugma sa isa't isa. north magnetic pole N ay nasa southern hemisphere, malapit sa baybayin ng Antarctica, at sa south magnetic pole S matatagpuan sa Northern Hemisphere, malapit sa hilagang baybayin ng Victoria Island (Canada). Ang parehong mga poste ay patuloy na gumagalaw (drift) sa ibabaw ng mundo sa bilis na humigit-kumulang 5 bawat taon dahil sa pagkakaiba-iba ng mga proseso na bumubuo ng magnetic field. Bilang karagdagan, ang axis ng magnetic field ay hindi dumadaan sa gitna ng Earth, ngunit nasa likod nito ng 430 km. Ang magnetic field ng Earth ay hindi simetriko. Dahil sa ang katunayan na ang axis ng magnetic field ay tumatakbo lamang sa isang anggulo ng 11.5 degrees sa axis ng pag-ikot ng planeta, maaari tayong gumamit ng isang compass.

Ang pangunahing bahagi ng magnetic field ng Earth, ayon sa mga modernong pananaw, ay mula sa intraterrestrial na pinagmulan. Ang magnetic field ng Earth ay nilikha ng core nito. Ang panlabas na core ng Earth ay likido at metal. Ang metal ay isang conductive substance, at kung ang mga pare-parehong alon ay umiral sa likidong core, kung gayon ang kaukulang electric current ay lilikha ng magnetic field. Dahil sa pag-ikot ng Earth, ang mga naturang alon sa core ay umiiral, dahil Ang lupa, sa ilang pagtatantya, ay isang magnetic dipole, i.e. isang uri ng magnet na may dalawang poste: timog at hilaga.

Ang isang hindi gaanong mahalagang bahagi ng magnetic field (mga 1%) ay mula sa extraterrestrial na pinagmulan. Ang paglitaw ng bahaging ito ay nauugnay sa mga electric current na dumadaloy sa conductive layer ng ionosphere at sa ibabaw ng Earth. Ang bahaging ito ng magnetic field ng Earth ay napapailalim sa bahagyang pagbabago sa paglipas ng panahon, na tinatawag na secular variation. Ang mga dahilan para sa pagkakaroon ng mga electric current sa sekular na pagkakaiba-iba ay hindi alam.

Sa isang ideal at hypothetical assumption, kung saan ang Earth ay mag-iisa sa outer space, ang magnetic field lines ng planeta ay nakaayos sa parehong paraan tulad ng field lines ng isang ordinaryong magnet mula sa isang school physics textbook, i.e. sa anyo ng mga simetriko na arko na umaabot mula sa timog na poste hanggang sa hilaga. Ang density ng linya (magnetic field strength) ay bababa sa layo mula sa planeta. Sa katunayan, ang magnetic field ng Earth ay nakikipag-ugnayan sa mga magnetic field ng Araw, ang mga planeta at ang mga stream ng mga sisingilin na particle na ibinubuga ng sagana ng Araw. Kung ang impluwensya ng Araw mismo, at higit pa sa mga planeta, dahil sa malayo, ay maaaring mapabayaan, kung gayon sa mga daloy ng butil, kung hindi, sa solar wind, hindi mo ito magagawa. Ang solar wind ay isang stream ng mga particle na nagmamadali sa bilis na halos 500 km / s na ibinubuga ng solar atmosphere. Sa mga sandali solar flares, gayundin sa mga panahon ng pagbuo ng isang pangkat ng malalaking spot sa Araw, ang bilang ng mga libreng electron na pumasabog sa atmospera ng Earth ay tumataas nang husto. Ito ay humahantong sa isang kaguluhan ng mga agos na dumadaloy sa ionosphere ng Earth at, dahil dito, ang isang pagbabago sa magnetic field ng Earth ay nangyayari. May mga magnetikong bagyo. Ang ganitong mga daloy ay bumubuo ng isang malakas na magnetic field, na nakikipag-ugnayan sa field ng Earth, na malakas ang pagpapapangit nito. Dahil sa magnetic field nito, pinapanatili ng Earth ang mga nakuhang particle ng solar wind sa tinatawag na radiation belt, na pinipigilan ang mga ito na dumaan sa atmospera ng Earth, at higit pa sa ibabaw. Ang mga particle ng solar wind ay magiging lubhang mapanganib sa lahat ng nabubuhay na bagay. Ang pakikipag-ugnayan ng nabanggit na mga patlang ay bumubuo ng isang hangganan, sa isang gilid kung saan mayroong isang nababagabag (napapailalim sa mga pagbabago dahil sa mga panlabas na impluwensya) magnetic field ng solar wind particle, sa kabilang banda - ang nababagabag na larangan ng Earth. Ang hangganang ito ay dapat isaalang-alang bilang limitasyon ng malapit sa Earth space, ang hangganan ng magnetosphere at atmospera. Sa labas ng hangganang ito, nananaig ang impluwensya ng mga panlabas na magnetic field. Sa direksyon ng Araw, ang magnetosphere ng Earth ay pinatag sa ilalim ng pag-atake ng solar wind at umaabot lamang ng hanggang 10 radii ng planeta. Sa kabilang direksyon, mayroong isang pagpahaba ng hanggang 1000 Earth radii.

Ang pangunahing bahagi ng magnetic field ng Earth ay nakakakita ng mga anomalya sa iba't ibang rehiyon ng ibabaw ng mundo. Ang mga anomalyang ito, tila, ay dapat na maiugnay sa pagkakaroon ng mga masa ng ferromagnetic sa crust ng lupa o sa pagkakaiba sa mga magnetic na katangian ng mga bato. Samakatuwid, ang pag-aaral ng magnetic anomalya ay praktikal na kahalagahan sa pag-aaral ng mga mineral.

Ang pagkakaroon ng magnetic field sa anumang punto sa Earth ay maaaring itatag gamit ang magnetic needle. Kung magsabit ka ng magnetic needle NS sa isang thread l (Larawan 2) upang ang punto ng suspensyon ay tumutugma sa sentro ng grabidad ng arrow, pagkatapos ay itatakda ang arrow sa direksyon ng tangent sa linya ng puwersa ng magnetic field ng Earth.

Sa hilagang hating-globo - ang katimugang dulo ay itatagilid patungo sa Earth at ang arrow ay nasa abot-tanaw anggulo ng pagkahiligQ (sa magnetic equator ang inclination Q katumbas ng zero). Ang patayong eroplano kung saan matatagpuan ang arrow ay tinatawag na eroplano ng magnetic meridian. Ang lahat ng mga eroplano ng magnetic meridian ay bumalandra sa isang tuwid na linya NS , at ang mga bakas ng magnetic meridian sa ibabaw ng mundo ay nagtatagpo sa mga magnetic pole N At S . Dahil ang mga magnetic pole ay hindi nag-tutugma sa mga geographic na pole, ang karayom ​​ay ililihis mula sa geographic meridian. Ang anggulo na nabubuo ng patayong eroplano na dumadaan sa arrow (i.e. ang magnetic meridian) kasama ang heyograpikong meridian ay tinatawag magnetic declination a(Larawan 2). Vector

Ang mga patlang ng lakas ng magnetic field ng Earth ay maaaring mabulok sa dalawang bahagi: pahalang at patayo (Larawan 3). Ang halaga ng mga anggulo ng inclination at declination, pati na rin ang pahalang na bahagi, ay ginagawang posible upang matukoy ang magnitude at direksyon ng kabuuang lakas ng magnetic field ng Earth sa isang naibigay na punto. Kung ang magnetic needle ay maaaring malayang iikot lamang sa paligid ng vertical axis, pagkatapos ay mai-install ito sa ilalim ng impluwensya ng pahalang na bahagi ng magnetic field ng Earth sa eroplano ng magnetic meridian. Pahalang na bahagi, magnetic declination a at hilig Q ay tinatawag na mga elemento ng terrestrial magnetism. Lahat ng elemento ng terrestrial magnetism ay nagbabago sa paglipas ng panahon.

Sabay-sabay nating unawain kung ano ang magnetic field. Pagkatapos ng lahat, maraming tao ang naninirahan sa larangang ito sa buong buhay nila at hindi man lang iniisip ang tungkol dito. Oras na para ayusin ito!

Isang magnetic field

Isang magnetic field – espesyal na uri bagay. Ito ay nagpapakita ng sarili sa pagkilos sa paglipat ng mga singil sa kuryente at mga katawan na may sariling magnetic moment (permanenteng magnet).

Mahalaga: ang isang magnetic field ay hindi kumikilos sa mga nakatigil na singil! Ang isang magnetic field ay nalilikha din sa pamamagitan ng paggalaw ng mga singil ng kuryente, o ng isang electric field na nagbabago-panahon, o ng mga magnetic moment ng mga electron sa mga atomo. Iyon ay, ang anumang kawad kung saan dumadaloy ang kasalukuyang ay nagiging magnet din!

Isang katawan na may sariling magnetic field.

Ang magnet ay may mga pole na tinatawag na hilaga at timog. Ang mga pagtatalagang "hilaga" at "timog" ay ibinibigay lamang para sa kaginhawahan (bilang "plus" at "minus" sa kuryente).

Ang magnetic field ay kinakatawan ng puwersahin ang mga magnetic lines. Ang mga linya ng puwersa ay tuloy-tuloy at sarado, at ang kanilang direksyon ay palaging nag-tutugma sa direksyon ng mga puwersa ng field. Kung ang mga metal shaving ay nakakalat sa paligid ng isang permanenteng magnet, ang mga particle ng metal ay magpapakita ng isang malinaw na larawan ng mga linya ng magnetic field na umuusbong mula sa hilaga at pumapasok sa south pole. Graphical na katangian ng magnetic field - mga linya ng puwersa.

Mga katangian ng magnetic field

Ang mga pangunahing katangian ng magnetic field ay magnetic induction, magnetic flux At magnetic permeability. Ngunit pag-usapan natin ang lahat sa pagkakasunud-sunod.

Kaagad, tandaan namin na ang lahat ng mga yunit ng pagsukat ay ibinigay sa system SI.

Magnetic induction B – vector pisikal na bilang, na siyang pangunahing katangian ng kapangyarihan ng magnetic field. Tinutukoy ng liham B . Ang yunit ng pagsukat ng magnetic induction - Tesla (Tl).

Ang magnetic induction ay nagpapahiwatig kung gaano kalakas ang isang field sa pamamagitan ng pagtukoy sa puwersa kung saan ito kumikilos sa isang singil. Ang puwersang ito ay tinatawag Lorentz force.

Dito q - bayad, v - ang bilis nito sa isang magnetic field, B - induction, F ay ang puwersa ng Lorentz kung saan kumikilos ang field sa pagsingil.

F- isang pisikal na dami na katumbas ng produkto ng magnetic induction sa pamamagitan ng lugar ng contour at ang cosine sa pagitan ng induction vector at ang normal sa eroplano ng contour kung saan dumadaan ang daloy. Ang magnetic flux ay isang scalar na katangian ng isang magnetic field.

Maaari nating sabihin na ang magnetic flux ay nagpapakilala sa bilang ng mga magnetic induction lines na tumatagos sa isang unit area. Ang magnetic flux ay sinusukat sa Weberach (WB).

Magnetic permeability ay ang koepisyent na tumutukoy sa magnetic properties ng medium. Ang isa sa mga parameter kung saan nakasalalay ang magnetic induction ng field ay ang magnetic permeability.

Ang ating planeta ay naging isang malaking magnet sa loob ng ilang bilyong taon. Ang induction ng magnetic field ng Earth ay nag-iiba depende sa mga coordinate. Sa ekwador, ito ay humigit-kumulang 3.1 beses na 10 hanggang minus fifth power ng Tesla. Bilang karagdagan, mayroong mga magnetic anomalya, kung saan ang halaga at direksyon ng patlang ay naiiba nang malaki mula sa mga kalapit na lugar. Isa sa pinakamalaking magnetic anomalya sa planeta - Kursk At Brazilian magnetic anomalya.

Ang pinagmulan ng magnetic field ng Earth ay isang misteryo pa rin sa mga siyentipiko. Ipinapalagay na ang pinagmulan ng field ay ang likidong metal na core ng Earth. Ang core ay gumagalaw, na nangangahulugan na ang molten iron-nickel alloy ay gumagalaw, at ang paggalaw ng mga sisingilin na particle ay ang electric current na bumubuo ng magnetic field. Ang problema ay ang teoryang ito geodynamo) ay hindi nagpapaliwanag kung paano pinananatiling matatag ang field.

Ang mundo ay isang malaking magnetic dipole. Ang mga magnetic pole ay hindi nag-tutugma sa mga heograpiko, bagaman sila ay malapit. Bukod dito, ang mga magnetic pole ng Earth ay gumagalaw. Ang kanilang paglilipat ay naitala mula noong 1885. Halimbawa, sa nakalipas na daang taon, ang magnetic pole ay pumasok southern hemisphere lumipat ng halos 900 kilometro at ngayon ay nasa Katimugang Karagatan. Ang poste ng Arctic hemisphere ay gumagalaw sa buong Arctic Ocean patungo sa East Siberian magnetic anomaly, ang bilis ng paggalaw nito (ayon sa 2004 data) ay humigit-kumulang 60 kilometro bawat taon. Ngayon ay mayroong isang pagbilis ng paggalaw ng mga poste - sa karaniwan, ang bilis ay lumalaki ng 3 kilometro bawat taon.

Ano ang kahalagahan ng magnetic field ng Earth para sa atin? Una sa lahat, pinoprotektahan ng magnetic field ng Earth ang planeta mula sa mga cosmic ray at solar wind. Ang mga naka-charge na particle mula sa malalim na espasyo ay hindi direktang nahuhulog sa lupa, ngunit pinalihis ng isang higanteng magnet at gumagalaw sa mga linya ng puwersa nito. Kaya, ang lahat ng nabubuhay na bagay ay protektado mula sa nakakapinsalang radiation.

Sa panahon ng kasaysayan ng Daigdig, nagkaroon ng ilan pagbabaligtad(mga pagbabago) ng mga magnetic pole. baligtad ng poste ay kapag lumipat sila ng lugar. Huling beses naganap ang hindi pangkaraniwang bagay na ito mga 800 libong taon na ang nakalilipas, at mayroong higit sa 400 geomagnetic reversals sa kasaysayan ng Earth. Naniniwala ang ilang mga siyentipiko na, dahil sa naobserbahang pagbilis ng paggalaw ng mga magnetic pole, ang susunod na pagbabalik ng poste ay dapat asahan sa susunod na dalawang libong taon.

Sa kabutihang palad, walang pagbaliktad ng mga poste ang inaasahan sa ating siglo. Kaya, maaari mong isipin ang tungkol sa kaaya-aya at tamasahin ang buhay sa magandang lumang patuloy na larangan ng Earth, na isinasaalang-alang ang mga pangunahing katangian at katangian ng magnetic field. At para magawa mo ito, nariyan ang aming mga may-akda, na maaaring ipagkatiwala sa ilan sa mga problemang pang-edukasyon nang may kumpiyansa sa tagumpay! at iba pang uri ng trabaho na maaari mong i-order sa link.

Ang ganitong kababalaghan bilang magnetism ay kilala sa sangkatauhan sa napakatagal na panahon. Nakuha nito ang pangalan salamat sa lungsod ng Magnetia, na matatagpuan sa Asia Minor. Doon natuklasan ang isang malaking halaga ng iron ore. Mahahanap natin ang pinakaunang pagbanggit ng natatangi sa mga gawa ni Titus Lucretius Cara, na sumulat tungkol dito sa tula na "On the Nature of a Thing", sa paligid ng ika-1 siglo BC.

Mula noong sinaunang panahon, ginagamit na ng mga tao natatanging katangian bakal na mineral. Ang isa sa mga pinaka-karaniwang aparato, ang pagkilos kung saan ay batay sa pagkahumaling ng mga metal, ay ang compass. Ngayon mahirap isipin iba't ibang industriya mga industriya na hindi gagamit ng mga simpleng magnet at electromagnet.

Ang magnetic field ng Earth ay isang lugar sa paligid ng planeta na pinoprotektahan ito mula sa mga nakakapinsalang epekto ng mga radioactive na materyales. Nagtatalo pa rin ang mga siyentipiko tungkol sa pinagmulan ng larangang ito. Ngunit karamihan sa kanila ay naniniwala na ito ay bumangon salamat sa gitna ng ating planeta ay may likidong panlabas at solidong panloob na bahagi. Sa panahon ng pag-ikot, ang likidong bahagi ng nucleus ay gumagalaw, gumagalaw ang mga de-koryenteng particle na gumagalaw at isang tinatawag na magnetic field ay nabuo.

Ang magnetic field ng Earth ay tinatawag ding magnetosphere. Ang konsepto ng "magnetism" ay isang komprehensibo at pandaigdigang pag-aari ng kalikasan. Sa sa sandaling ito imposibleng lumikha ng isang ganap na kumpletong teorya ng solar at terrestrial na atraksyon, ngunit kahit na ngayon ang agham ay sinusubukan na maunawaan ng maraming at ito ay namamahala upang magbigay ng isang medyo nakakumbinsi na paliwanag sa iba't ibang aspeto ng kumplikadong hindi pangkaraniwang bagay na ito.

SA Kamakailan lamang Ang mga siyentipiko at ordinaryong mamamayan ay higit na nag-aalala tungkol sa katotohanan na ang magnetic field ng Earth ay unti-unting humihina sa impluwensya nito. Napatunayang siyentipiko na sa nakalipas na 170 taon, ang magnetic field ay patuloy na humihina. Napapaisip ka, dahil ito ay isang uri ng kalasag na nagpoprotekta sa Earth at wildlife mula sa kakila-kilabot na epekto ng radiation ng sinag ng araw. lumalaban sa daloy ng lahat ng naturang mga particle na lumilipad patungo sa mga poste. Ang lahat ng mga batis na ito ay nananatili sa itaas na kapaligiran sa mga poste, na bumubuo ng isang magandang kababalaghan - ang hilagang mga ilaw.

Kung biglang nawala o humina ang magnetic field ng Earth sa isang malaking lawak, kung gayon ang lahat sa planeta ay nasa ilalim ng direktang impluwensya ng cosmic at solar radiation. Sa turn, ito ay hahantong sa mga sakit sa radiation at pinsala sa lahat ng nabubuhay na organismo. Ang kahihinatnan ng naturang sakuna ay magiging kahila-hilakbot na mutasyon o kumpletong kamatayan. Sa aking malaking kaluwagan, ang gayong pag-unlad ng mga kaganapan ay hindi malamang.

Ang mga paleomagnetologist ay nakapagbigay ng medyo maaasahang data na ang magnetic field ay patuloy na nagbabago, at ang panahon ng naturang mga pagbabago ay naiiba. Gumawa rin sila ng tinatayang kurba ng mga pagbabago sa field at nalaman na sa sandaling ito ay nasa pababang posisyon ang field at bababa sa loob ng isa pang ilang libong taon. Pagkatapos ito ay tataas muli sa loob ng 4 na libong taon. Ang huling pinakamataas na halaga ng atraksyon ng magnetic field ay naganap sa simula ng kasalukuyang panahon. Ang mga dahilan para sa naturang kawalang-tatag ay iniharap sa iba't ibang paraan, ngunit walang tiyak na teorya tungkol dito.

Matagal nang kilala na maraming mga magnetic field ang may negatibong epekto sa mga buhay na organismo. Halimbawa, ipinakita ng mga eksperimento sa hayop na ang isang panlabas na magnetic field ay maaaring makapagpaantala ng pag-unlad, makapagpabagal sa paglaki ng cell, at kahit na baguhin ang komposisyon ng dugo. Iyon ang dahilan kung bakit humantong sila sa isang pagkasira sa kalusugan ng mga taong umaasa sa panahon.

Para sa isang tao, ang ligtas na magnetic field ng Earth ay isang field na may halaga ng lakas na hindi hihigit sa 700 oersted. Ito ay nagkakahalaga ng pagpuna na nag-uusap kami hindi tungkol sa aktwal na magnetic field ng Earth, ngunit tungkol sa mga electromagnetic field, na nabuo sa panahon ng pagpapatakbo ng anumang radyo at de-koryenteng aparato.

Ang pisikal na bahagi ng proseso ng impluwensya ng magnetic field ng Earth sa isang tao ay hindi pa rin ganap na malinaw. Ngunit nalaman namin na nakakaapekto ito sa mga halaman: ang pagtubo at karagdagang paglaki ng mga buto ay direktang nakasalalay sa kanilang paunang oryentasyon na may paggalang sa magnetic field. Bukod dito, ang pagbabago nito ay maaaring mapabilis o mapabagal ang pag-unlad ng halaman. Posible na balang araw ay gagamitin ang property na ito agrikultura.

Ang lupa ay ang puwersa ng pagkahumaling nito. Sa ilang mga lugar ito ay nagbabago, ngunit ang average ay 0.5 oersted. Sa ilang mga lugar (sa tinatawag na pagtaas ng tensyon sa 2 Oe.