Từ quyển bao bọc bất kỳ vật thể nào bằng từ trường. Nó xuất hiện do thực tế là các hạt có điện tích lệch khỏi đường chuyển động ban đầu dưới tác dụng của từ tính bên trong. Điểm gặp nhau của năng lượng mặt trời và từ trường tạo thành plasma bao phủ lớp vỏ từ quyển.
Ảnh hưởng của Mặt trời đến Trái đất
Mặt trời phát ra một lượng lớn năng lượng không ngừng nở ra, "bốc hơi" ra bên ngoài. Sự mở rộng này được gọi là gió mặt trời.
Gió mặt trời lan tỏa mọi hướng, lấp đầy mọi không gian liên hành tinh. Vì lý do này, một dạng plasma được gọi là plasma gió mặt trời hình thành trong vùng giữa các vì sao.
Plasma Mặt trời di chuyển theo hình xoắn ốc, trung bình trong 4 ngày vượt qua khoảng cách giữa Mặt trời và Trái đất.
Mặt trời giải phóng năng lượng, nhờ đó sự sống vẫn tiếp tục trên Trái đất. Tuy nhiên, bức xạ nguy hiểm cũng đến từ Mặt trời, có khả năng hủy diệt đối với tất cả các sinh vật sống trên hành tinh của chúng ta. Khi Trái đất chuyển động quanh Mặt trời, bức xạ phân bố không đều trong năm. Vì lý do này, các mùa thay đổi.
Điều gì bảo vệ Trái đất?
Cấu trúc tự nhiên của hành tinh Trái đất bảo vệ nó khỏi bức xạ mặt trời có hại. Trái đất được bao quanh bởi một số lớp vỏ:
- từ quyển, bảo vệ khỏi bức xạ của thông lượng mặt trời;
- tầng điện ly hấp thụ tia X và bức xạ tử ngoại;
- tầng ôzôn, ngăn lại lượng bức xạ cực tím còn sót lại.
Nhờ đó, sinh quyển của Trái đất (nơi sinh sống của các sinh vật) được bảo vệ hoàn toàn.
Từ quyển của Trái đất là một lớp bảo vệ, xa nhất từ trung tâm của hành tinh. Nó là một rào cản đối với plasma gió mặt trời. Vì lý do này, plasma mặt trời chảy xung quanh Trái đất, tạo thành một lỗ hổng trong đó trường địa từ bị ẩn đi.
Tại sao lại có từ trường?
Nguyên nhân của từ tính trên trái đất được ẩn bên trong hành tinh. Như đã biết về cấu trúc của hành tinh Trái đất, nó bao gồm:
- lõi;
- áo choàng;
- Vỏ trái đất.
Có nhiều trường khác nhau xung quanh hành tinh, bao gồm cả lực hấp dẫn và từ trường. Trọng lực theo nghĩa đơn giản nhất của nó là lực hút của trái đất đối với tất cả các hạt vật chất.
Từ tính của Trái đất nằm trong các hiện tượng xảy ra ở ranh giới của lõi và lớp phủ. Bản thân hành tinh này là một nam châm khổng lồ, một quả cầu được từ hóa đồng nhất.
Nguyên nhân của mọi từ trường là dòng điện hoặc từ hóa liên tục. Các nhà khoa học giải quyết vấn đề từ tính của Trái đất đã tìm ra:
- lý do từ tínhlực hấp dẫn của Trái đất;
- thiết lập kết nối giữa từ tính trên mặt đất và các nguồn của nó;
- xác định sự phân bố và hướng của từ trường trên hành tinh.
Những nghiên cứu này được thực hiện thông qua các cuộc khảo sát từ trường, cũng như thông qua các quan sát trong các đài quan sát - những điểm đặc biệt ở các khu vực khác nhau trên địa cầu.
Từ quyển hoạt động như thế nào?
Loại và cấu trúc của từ quyển đang được phát triển:
- gió mặt trời;
- từ tính trái đất.
Gió Mặt Trời là đầu ra của plasma, được phân phối từ Mặt Trời theo bất kỳ hướng nào. Tốc độ gió trên bề mặt trái đất là 300-800 km / s. Gió mặt trời chứa đầy proton, electron, hạt alpha và được đặc trưng bởi tính gần như trung tính. Gió mặt trời được ưu đãi với từ tính mặt trời, được plasma vận chuyển đi rất xa.
Từ quyển của Trái đất là một khoang khá phức tạp. Tất cả các phần của nó chứa đầy các quá trình plasma, trong đó các cơ chế của gia tốc hạt có tầm quan trọng lớn. Về phía nắng, khoảng cách từ trung tâm đến ranh giới của Trái đất được xác định bởi sức mạnh của gió Mặt trời và có thể đạt từ 60 đến 70 nghìn km, bằng 10-12 bán kính Trái đất Re. Re bằng 6371 km.
Các ranh giới của từ quyển là khác nhau tùy thuộc vào vị trí liên quan đến Mặt trời. Một đường viền tương tự ở phía nắng có hình dạng tương tự như đường đạn. Khoảng cách gần đúng của nó là 15 Re. Ở mặt tối, từ quyển có dạng một cái đuôi hình trụ, bán kính của nó là 20-25 Re, chiều dài hơn 200 Re, phần cuối của nó không xác định.
Trong từ quyểncó những khu vực có các hạt năng lượng cao, chúng được gọi là "vành đai bức xạ". Từ quyển có khả năng tạo ra nhiều dao động khác nhau và bản thân nó là một nguồn bức xạ, một số có thể xuyên qua Trái đất.
Plasma rò rỉ vào từ quyển của Trái đất thông qua các khoảng thời gian giữa các đặc điểm của từ trường - đỉnh cực, cũng như do các hiện tượng và sự bất ổn định của thủy từ.
Hoạt động từ trường
Từ quyển của Trái đất ảnh hưởng đến hoạt động địa từ, bão địa từ và bão từ.
Cô ấy bảo vệ sự sống trên Trái đất. Nếu không có cô ấy, cuộc sống sẽ dừng lại. Theo các nhà khoa học, đại dương của sao Hỏa và bầu khí quyển của nó đã đi vào không gian do ảnh hưởng của gió Mặt Trời. Theo cách tương tự, nước của Sao Kim được đưa ra ngoài không gian bởi một dòng năng lượng mặt trời.
Sao Mộc, Sao Thiên Vương, Sao Thổ và Sao Hải Vương cũng có từ quyển. Sao Hỏa và Sao Thủy có lớp vỏ từ tính nhỏ. Sao Kim hoàn toàn không có, gió mặt trời được quản lý nhờ tầng điện ly.
Tính năng trường
Tính chất chính của từ trường là cường độ của nó. Cường độ từ là một đại lượng vectơ. Từ trường của hành tinh được mô tả bằng cách sử dụng các đường sức, tiếp tuyến với chúng cho biết hướng của vectơ cường độ.
Từ trường ngày nay là 0,5 oers hoặc 0,1 a / m. Các nhà khoa học cho phép dao động về độ lớn trong quá khứ. Nhưng trong 2-3,5 tỷ năm qua, trường địa từ không thay đổi.
Các điểm trên Trái đất mà lực căng hướng thẳng đứng được gọi là cực từ. Có hai trên Trái đất:
- Bắc;
- Miền Nam.
Một đường thẳng đi qua cả hai cực - trục từ. Đường tròn vuông góc với trục là đường sức từ. Cường độ trường tại đường xích đạo là theo phương ngang.
Cực từ
Các cực từ không tương ứng với các cực địa lý thông thường. Các cực địa lý được đặt dọc theo trục địa lý mà hành tinh quay theo. Khi Trái đất chuyển động quanh Mặt trời, hướng của trục Trái đất được giữ nguyên.
Kim la bàn chỉ chính xác cực bắc từ. Các đài quan sát từ trường đo sự dao động của từ trường trong ngày, một số trong số chúng được thực hiện trong mỗi lần đo sau mỗi giây.
Kinh tuyến từ chạy từ Bắc Cực đến Nam Cực. Góc giữa kinh tuyến từ và kinh tuyến địa lý được gọi là độ lệch từ. Bất kỳ điểm nào trên trái đất đều có góc nghiêng riêng.
Ở xích đạo, mũi tên của nam châm được đặt nằm ngang. Khi di chuyển về phía bắc, đầu trên của mũi tên lao xuống. Góc giữa con trỏ và mặt nằm ngang là góc nghiêng của từ trường. Trong khu vực của các cực, độ nghiêng là lớn nhất và lên tới 90 độ.
Chuyển động của từ trường
Vị trí của các cực từ thay đổi theo thời gian.
Ban đầu, cực từ được phát hiện vào năm 1831, sau đó nó nằm cách vị trí hiện tại hàng trăm km. Khoảng cách di chuyển ước tính mỗi năm là 15 km.
Trong những năm gần đây, tốc độ chuyển động của các cực từ ngày càng tăng. Bắc Cực đang di chuyểntốc độ 40 km mỗi năm.
Thay đổi từ trường
Quá trình thay đổi các cực trên Trái đất được gọi là sự đảo ngược. Các nhà khoa học đã biết ít nhất 100 trường hợp trường địa từ đảo ngược cực của nó.
Người ta tin rằng sự đảo ngược xảy ra cứ 11-12 nghìn năm một lần. Các phiên bản khác được gọi là 13, 500 và thậm chí 780 nghìn năm. Có lẽ sự nghịch chuyển không có tính tuần hoàn rõ ràng. Các nhà khoa học tin rằng trong những lần đảo ngược trước đây, sự sống trên Trái đất đã được bảo tồn.
Mọi người đang tự hỏi, "Khi nào thì đảo cực tiếp theo?"
Giai đoạn chuyển dịch cực đã xảy ra trong thế kỷ qua. Cực Nam hiện nằm ở Ấn Độ Dương, trong khi Bắc Cực đang di chuyển qua Bắc Băng Dương về phía Siberia. Từ trường gần các cực yếu đi trong trường hợp này. Căng thẳng đang dịu đi.
Rất có thể, với lần đảo ngược tiếp theo, sự sống trên Trái đất sẽ tiếp tục. Câu hỏi duy nhất là ở mức giá nào. Nếu sự đảo ngược xảy ra cùng với sự tuyệt chủng của từ quyển trên Trái đất trong một thời gian ngắn, nó có thể rất nguy hiểm cho nhân loại. Một hành tinh không được bảo vệ sẽ phải hứng chịu những tác động bất lợi của tia vũ trụ. Ngoài ra, sự suy giảm của tầng ôzôn cũng có thể gây ra mối nguy hiểm nghiêm trọng.
Sự thay đổi các cực trên Mặt trời, xảy ra vào năm 2001, không dẫn đến việc lớp từ của nó bị tắt. Liệu có xảy ra một kịch bản tương tự trên Trái đất hay không, các nhà khoa học chưa biết.
Sự xáo trộn của từ quyển trái đất: tác động đến con người
Ở lần tiếp cận ban đầu, plasma mặt trời không đến được từ quyển. Nhưng trong những điều kiện nhất địnhtính thẩm thấu của plasma bị rối loạn, xảy ra hư hỏng vỏ từ. Plasma mặt trời và năng lượng của nó xuyên qua từ quyển. Về tốc độ của các dòng năng lượng, có ba lựa chọn cho phản ứng của từ quyển:
- Trạng thái yên tĩnh của từ quyển - vỏ không thay đổi trạng thái của nó, vì tốc độ chuyển động của năng lượng quá thấp hoặc bằng với lượng năng lượng tiêu tán bên trong quả cầu từ tính.
- Ổ điện từ. Một trạng thái xảy ra khi tốc độ năng lượng tới cao hơn tốc độ tiêu tán tĩnh, và một phần năng lượng thoát ra khỏi từ quyển thông qua một kênh gọi là động cơ con. Quá trình này bao gồm giải phóng một phần năng lượng từ quyển. Hiện tượng nhân cách hóa sáng nhất của nó là aurora borealis. Việc phát thải năng lượng dư thừa có thể xảy ra trong khoảng thời gian 3 giờ ở các vùng cực của cả hai bán cầu.
- Bão từ là một quá trình nhiễu động mạnh của trường do tốc độ cao của năng lượng từ bên ngoài. Từ trường cũng đang thay đổi bên dưới, trong khu vực của đường xích đạo.
Từ trường của Trái đất thay đổi cục bộ trong các cơn bão, trong khi những thay đổi mang tính toàn cầu khi có bão. Trong mọi trường hợp, những thay đổi này không cao hơn vài phần trăm, ít hơn nhiều so với các lĩnh vực nhân tạo.
Y học cho rằng bão từ ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Trong giai đoạn này, số lượng bệnh nhân mắc các bệnh lý tim mạch, trầm cảm và các rối loạn tâm thần kinh khác tăng lên.rối loạn.
Tuyệt vời là vai trò của từ quyển Trái đất trong tất cả các quá trình địa lý trên hành tinh. Lớp vỏ bảo vệ này bảo vệ hành tinh của chúng ta khỏi nhiều quá trình bất lợi và ảnh hưởng đến điều kiện thời tiết. Dưới ảnh hưởng của những thay đổi trong từ quyển trên Trái đất, các đặc điểm khí hậu, hình thức sống của động vật và thực vật, v.v. đang thay đổi.
