Trường địa từ (GP) được tạo ra bởi các nguồn nằm bên trong Trái đất, cũng như trong tầng điện từ và tầng điện ly. Nó bảo vệ hành tinh và sự sống trên đó khỏi tác hại của bức xạ vũ trụ. Sự hiện diện của anh được quan sát bởi tất cả những người cầm la bàn và thấy một đầu mũi tên chỉ về phía nam và đầu kia chỉ về hướng bắc. Nhờ vào từ quyển, những khám phá vĩ đại đã được thực hiện trong vật lý, và sự hiện diện của nó vẫn được sử dụng cho hàng hải, dưới nước, hàng không và không gian.
Đặc điểm chung
Hành tinh của chúng ta là một nam châm khổng lồ. Cực bắc của nó nằm ở phần "phía trên" của Trái đất, cách cực địa lý không xa, và cực nam nằm cạnh cực địa lý tương ứng. Từ những điểm này trong hàng ngàn km vào không gian sẽ mở rộng các đường sức từ tạo nên chính từ quyển.
Các cực từ và địa lý là khá xa nhau. Nếu bạn vẽ một đường thẳng rõ ràng giữa các cực từ, cuối cùng bạn cũng có thể có được một trục từ tính với góc nghiêng 11, 3 ° so với trục quay. Giá trị này không phải là hằng số, và tất cả vì các cực từ di chuyển so với bề mặt hành tinh, thay đổi vị trí của chúng hàng năm.
Bản chất của trường địa từ
Màn hình từ tính được tạo ra bởi dòng điện (điện tích chuyển động), được sinh ra trong lõi chất lỏng bên ngoài nằm bên trong Trái đất ở độ sâu rất tốt. Nó là một kim loại chảy, và nó di chuyển. Quá trình này được gọi là đối lưu. Vật chất chuyển động của hạt nhân tạo thành dòng điện và kết quả là từ trường.
Màn hình từ tính bảo vệ Trái đất khỏi bức xạ vũ trụ. Nguồn chính của nó là gió mặt trời - sự chuyển động của các hạt ion hóa chảy ra từ corona mặt trời. Từ quyển làm chệch hướng dòng chảy liên tục này, chuyển hướng nó quanh Trái đất, do đó bức xạ cứng không có tác động bất lợi đến tất cả các sinh vật sống trên hành tinh xanh.
Nếu Trái đất không có trường địa từ thì gió mặt trời sẽ tước đi bầu khí quyển của nó. Theo một giả thuyết, đây chính xác là những gì đã xảy ra trên Sao Hỏa. Gió mặt trời là mối đe dọa duy nhất, vì Mặt trời cũng giải phóng một lượng lớn vật chất và năng lượng dưới dạng phát xạ vành, kèm theo một dòng các hạt phóng xạ mạnh. Tuy nhiên, ngay cả trong những trường hợp này, từ trường của Trái đất bảo vệ nó, làm chệch hướng các dòng điện này khỏi hành tinh.
Một màn hình từ tính thay đổi cực của nó khoảng 250.000 năm một lần. Cực bắc từ tính thay thế cho phía bắc, và ngược lại. Các nhà khoa học không có một lời giải thích rõ ràng về lý do tại sao điều này đang xảy ra.
Lịch sử nghiên cứu
Sự quen biết của mọi người với các tính chất tuyệt vời của từ tính trên mặt đất xảy ra vào buổi bình minh của nền văn minh. Đã có từ thời cổ đại, nhân loại được biết đến với quặng sắt từ tính - từ tính. Tuy nhiên, ai và khi tiết lộ rằng nam châm tự nhiên được định hướng như nhau trong không gian đối với các cực địa lý của hành tinh vẫn chưa được biết. Theo một phiên bản, người Trung Quốc đã quen với hiện tượng này từ đầu năm 1100, tuy nhiên, họ bắt đầu sử dụng nó trong thực tế chỉ hai thế kỷ sau đó. Ở Tây Âu, la bàn từ tính bắt đầu được sử dụng trong điều hướng vào năm 1187.
Cấu trúc và đặc điểm
Từ trường của trái đất có thể được chia thành:
- từ trường chính (95%), các nguồn ở bên ngoài, dẫn lõi dòng điện của hành tinh;
- một từ trường dị thường (4%) được tạo ra bởi các tảng đá ở tầng trên của Trái đất có độ nhạy từ tính tốt (một trong những thứ mạnh nhất là dị thường từ Kursk);
- từ trường bên ngoài (còn gọi là xen kẽ, 1%) liên quan đến tương tác mặt trời-mặt đất.
Các biến thể địa từ thông thường
Những thay đổi trong trường địa từ theo thời gian dưới ảnh hưởng của cả nguồn bên trong và bên ngoài (đối với bề mặt của hành tinh) được gọi là các biến thể từ tính. Chúng được đặc trưng bởi độ lệch của các thành phần GP so với giá trị trung bình tại vị trí quan sát. Các biến thể từ tính có sự điều chỉnh liên tục về thời gian và thường thì những thay đổi đó là định kỳ trong tự nhiên.
Các biến thể thông thường được lặp đi lặp lại hàng ngày là những thay đổi trong từ trường liên quan đến sự thay đổi của mặt trời và mặt trăng theo cường độ của GP. Biến thể đạt đến mức tối đa trong ngày và trong cuộc đối đầu mặt trăng.
Biến đổi địa từ bất thường
Những thay đổi này phát sinh là kết quả của ảnh hưởng của gió mặt trời đối với từ quyển Trái đất, thay đổi trong chính từ quyển và tương tác của nó với bầu khí quyển phía trên bị ion hóa.
- Hai mươi bảy ngày biến thể tồn tại như một mô hình tái phát của nhiễu loạn từ tính cứ sau 27 ngày, tương ứng với thời gian quay của thiên thể chính so với người quan sát trái đất. Xu hướng này là do sự tồn tại của các khu vực tồn tại lâu dài trên ngôi sao bản địa của chúng ta, được quan sát qua một số cuộc cách mạng của nó. Nó biểu hiện dưới dạng lặp lại 27 ngày của nhiễu loạn địa từ và bão từ.
- Biến thể mười một năm có liên quan đến tính chu kỳ của hoạt động hình thành điểm của mặt trời. Nó đã được tiết lộ rằng trong những năm tập trung nhiều vùng tối nhất trên đĩa mặt trời, hoạt động từ tính cũng đạt đến mức tối đa, tuy nhiên, sự tăng trưởng của hoạt động địa từ chậm hơn mức tăng trưởng trung bình của mặt trời trung bình một năm.
- Các biến thể theo mùa có hai mức tối đa và hai mức tối thiểu tương ứng với các khoảng thời gian của Equinoxes và thời gian chí.
- Hàng thế kỷ, trái ngược với ở trên, có nguồn gốc bên ngoài, được hình thành do sự chuyển động của vật chất và quá trình sóng trong lõi dẫn chất lỏng của hành tinh và là nguồn thông tin chính về tính dẫn điện của lớp phủ và lõi thấp hơn, về quá trình vật lý dẫn đến sự đối lưu của vật chất, cũng như về cơ chế vật lý. Tạo địa từ trái đất. Đây là những biến thể chậm nhất - với các khoảng thời gian từ vài năm đến một năm.
Ảnh hưởng của từ trường đến thế giới sống
Mặc dù thực tế là không thể nhìn thấy màn hình từ tính, nhưng cư dân trên hành tinh cảm thấy nó hoàn hảo. Ví dụ, các loài chim di cư xây dựng tuyến đường của chúng, tập trung vào nó. Các nhà khoa học đưa ra một số giả thuyết liên quan đến hiện tượng này. Một trong số họ cho rằng chim nhận thức nó một cách trực quan. Trong mắt của các loài chim di cư, có các protein đặc biệt (tiền điện tử) có khả năng thay đổi vị trí của chúng dưới ảnh hưởng của trường địa từ. Các tác giả của giả thuyết này chắc chắn rằng tiền điện tử có thể đóng vai trò của một la bàn. Tuy nhiên, không chỉ các loài chim mà cả rùa biển cũng sử dụng màn hình từ tính làm hoa tiêu GPS.
Con người tiếp xúc với màn hình từ tính
Ảnh hưởng của trường địa từ đối với một người về cơ bản là khác với bất kỳ ai khác, cho dù đó là bức xạ hay dòng điện nguy hiểm, vì nó ảnh hưởng hoàn toàn đến cơ thể con người.
Các nhà khoa học tin rằng trường địa từ hoạt động trong dải tần số cực thấp, do đó nó đáp ứng các nhịp sinh lý cơ bản: hô hấp, tim và não. Một người có thể không cảm thấy gì, nhưng cơ thể vẫn phản ứng với nó với những thay đổi chức năng trong hệ thống thần kinh, tim mạch và hoạt động của não. Trong nhiều năm, các bác sĩ tâm thần đã theo dõi mối quan hệ giữa các đợt cường độ của trường địa từ và làm trầm trọng thêm các bệnh tâm thần, thường dẫn đến tự tử.
"Lập chỉ mục" hoạt động địa từ
Các nhiễu loạn của từ trường liên quan đến những thay đổi trong hệ thống dòng điện từ - tầng điện ly được gọi là hoạt động địa từ (GA). Để xác định cấp độ của nó, hai chỉ số được sử dụng - A và K. Cái sau hiển thị giá trị của GA. Nó được tính toán trên cơ sở các phép đo màn hình từ tính được thực hiện hàng ngày trong khoảng thời gian ba giờ, bắt đầu từ 00:00 UTC (Giờ phối hợp quốc tế). Các chỉ số nhiễu loạn từ cao nhất được so sánh với các giá trị của trường địa từ của một ngày bình tĩnh đối với một tổ chức khoa học cụ thể, trong khi các giá trị tối đa từ độ lệch quan sát được tính đến.
Dựa trên dữ liệu thu được, chỉ số K được tính toán. Do thực tế đó là đại lượng bán logarit (tức là, nó tăng lên bởi sự thống nhất với sự gia tăng nhiễu loạn khoảng 2 lần), nó không thể được lấy trung bình để có được một bức tranh lịch sử dài hạn về trạng thái của hành tinh. Đối với điều này, có một chỉ số A, là một giá trị trung bình hàng ngày. Nó được xác định khá đơn giản - mỗi thứ nguyên của chỉ số K được chuyển đổi thành một chỉ mục tương đương. Các giá trị của K thu được trong suốt cả ngày được tính trung bình, nhờ đó có thể lấy được chỉ số A, giá trị của nó vào những ngày bình thường không vượt quá ngưỡng 100 và trong thời kỳ bão từ nghiêm trọng có thể vượt quá 200.
Do nhiễu loạn của trường địa từ tại các điểm khác nhau trên hành tinh không giống nhau, nên các giá trị của chỉ số A từ các nguồn khoa học khác nhau có thể thay đổi rõ rệt. Để tránh tình trạng tăng giá như vậy, các chỉ số A thu được từ các đài quan sát được giảm xuống mức trung bình và chỉ số toàn cầu A r xuất hiện. Tương tự với chỉ số K p, là một giá trị phân số trong phạm vi 0-9. Giá trị của nó từ 0 đến 1 chỉ ra rằng trường địa từ là bình thường, điều đó có nghĩa là các điều kiện tối ưu để truyền trong các phạm vi sóng ngắn được bảo toàn. Tất nhiên, chịu một dòng bức xạ mặt trời khá dữ dội. Trường địa từ 2 điểm được đặc trưng là nhiễu từ tính vừa phải, điều này làm phức tạp một chút sự đi qua của sóng decimet. Các giá trị từ 5 đến 7 cho thấy sự hiện diện của các cơn bão địa từ, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến phạm vi đã đề cập và trong trường hợp có bão mạnh (8-9 điểm), việc vượt qua các đợt sóng ngắn là không thể.
| Ar | Để r | Mô tả |
| 0 | 0 | Bình tĩnh |
| 2 | 1 | |
| 3 | ||
| 4 | ||
| 7 | 2 | Phẫn nộ |
| 15 | 3 | |
| 27 | 4 | Bị xúc phạm |
| 48 | 5 | Bão từ |
| 80 | 6 | |
| 132 | 7 | Cơn bão từ lớn |
| 208 | 8 | |
| 400 | 9 |
Ảnh hưởng của bão từ đối với sức khỏe con người
Tác động tiêu cực của bão từ ảnh hưởng đến 50-70% dân số thế giới. Đồng thời, sự khởi đầu của một phản ứng căng thẳng ở một số người được quan sát 1-2 ngày trước khi xáo trộn từ tính, khi đèn flash được quan sát dưới ánh mặt trời. Đối với những người khác, vào lúc cao điểm hoặc một thời gian sau khi hoạt động địa từ quá mức.
Những người phụ thuộc vào meto, cũng như những người mắc các bệnh mãn tính, cần theo dõi thông tin về trường địa từ trong một tuần, để có thể loại trừ xấp xỉ các cơn bão từ, căng thẳng về thể chất và cảm xúc, cũng như mọi hành động và sự kiện có thể dẫn đến căng thẳng.
