Գեոմագնիսական դաշտ. առանձնահատկությունները, կառուցվածքը, բնութագրերը և հետազոտության պատմությունը

2024 Հեղինակ: Henry Conors | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-02-12 08:41

Գեոմագնիսական դաշտը (GP) առաջանում է Երկրի ներսում գտնվող աղբյուրներից, ինչպես նաև մագնիսոլորտում և իոնոսֆերայում: Այն պաշտպանում է մոլորակը և նրա վրա գտնվող կյանքը տիեզերական ճառագայթման վնասակար ազդեցությունից։ Նրա ներկայությունը նկատում էին բոլոր նրանք, ովքեր պահում էին կողմնացույցը և տեսնում, թե ինչպես է սլաքի մի ծայրը ցույց տալիս դեպի հարավ, իսկ մյուսը՝ հյուսիս։ Մագնիտոսֆերայի շնորհիվ ֆիզիկայում մեծ հայտնագործություններ են արվել, և մինչ այժմ դրա առկայությունը օգտագործվում է ծովային, ստորջրյա, ավիացիայի և տիեզերական նավարկության համար։

Ընդհանուր բնութագրեր

Մեր մոլորակը հսկայական մագնիս է: Նրա հյուսիսային բևեռը գտնվում է Երկրի «վերին» մասում՝ աշխարհագրական բևեռից ոչ հեռու, իսկ հարավային բևեռը՝ համապատասխան աշխարհագրական բևեռի մոտ։ Այս կետերից ուժի մագնիսական գծերը, որոնք կազմում են մագնիտոսֆերան, տարածվում են հազարավոր կիլոմետրերով դեպի տիեզերք։

Մագնիսական և աշխարհագրական բևեռները բավականին հեռու են միմյանցից: Եթե մագնիսական բևեռների միջև հստակ գիծ գծեք, կարող եք հայտնվել մագնիսական առանցքի մոտ, որի թեքության անկյունը 11,3 ° է դեպի պտտման առանցքը: Այս արժեքը հաստատուն չէ, և ամեն ինչ այն պատճառով, որ մագնիսական բևեռները շարժվում են մոլորակի մակերևույթի համեմատ՝ տարեկան փոխելով իրենց գտնվելու վայրը։

Երկրամագնիսական դաշտի բնույթը

Մագնիսական վահանն առաջանում է էլեկտրական հոսանքներից (շարժվող լիցքեր), որոնք ծնվում են արտաքին հեղուկ միջուկում, որը գտնվում է Երկրի ներսում՝ շատ պատշաճ խորության վրա: Դա հեղուկ մետաղ է և շարժվում է: Այս գործընթացը կոչվում է կոնվեկցիա: Միջուկի շարժվող նյութը ձևավորում է հոսանքներ և արդյունքում՝ մագնիսական դաշտեր։

Մագնիսական վահանը հուսալիորեն պաշտպանում է Երկիրը տիեզերական ճառագայթումից: Նրա հիմնական աղբյուրը արևային քամին է՝ արևային պսակից հոսող իոնացված մասնիկների շարժումը։ Մագնիսոլորտը շեղում է այս շարունակական հոսքը՝ այն վերահղելով Երկրի շուրջը, այնպես որ կոշտ ճառագայթումը վնասակար ազդեցություն չունենա կապույտ մոլորակի ողջ կյանքի վրա։

Եթե Երկիրը չունենար գեոմագնիսական դաշտ, ապա արևային քամին կզրկի նրան մթնոլորտից։ Վարկածներից մեկի համաձայն՝ հենց դա է տեղի ունեցել Մարսի վրա։ Արեգակնային քամին հեռու է միակ սպառնալիքից, քանի որ Արևը նույնպես մեծ քանակությամբ նյութ և էներգիա է թողարկում կորոնային արտանետումների տեսքով, որոնք ուղեկցվում են ռադիոակտիվ մասնիկների ուժեղ հոսքով: Այնուամենայնիվ, նույնիսկ այս դեպքերում Երկրի մագնիսական դաշտը պաշտպանում է այն՝ շեղելով այդ հոսանքներըմոլորակներ.

Մագնիսական վահանը շրջում է իր բևեռները մոտավորապես 250000 տարին մեկ: Հյուսիսային մագնիսական բևեռը զբաղեցնում է հյուսիսի տեղը և հակառակը։ Գիտնականները հստակ բացատրություն չունեն, թե ինչու է դա տեղի ունենում:

Հետազոտության պատմություն

Մարդկանց ծանոթությունը երկրային մագնիսականության զարմանալի հատկությունների հետ տեղի է ունեցել քաղաքակրթության արշալույսին: Արդեն հնությունում մարդկությանը հայտնի էր մագնիսական երկաթի հանքաքարը՝ մագնիտիտը։ Սակայն, թե ով և երբ է պարզվել, որ բնական մագնիսները տիեզերքում հավասարապես կողմնորոշված են մոլորակի աշխարհագրական բևեռների համեմատ, անհայտ է: Վարկածներից մեկի համաձայն՝ չինացիներն արդեն ծանոթ էին այս երևույթին 1100 թվականին, սակայն նրանք սկսեցին այն կիրառել գործնականում միայն երկու դար անց։ Արևմտյան Եվրոպայում մագնիսական կողմնացույցը սկսեց օգտագործել նավարկության մեջ 1187 թվականին։

Կառուցվածք և բնութագրեր

Երկրի մագնիսական դաշտը կարելի է բաժանել՝

• հիմնական մագնիսական դաշտը (95%), որի աղբյուրները գտնվում են մոլորակի արտաքին, հաղորդիչ միջուկում;
• անոմալ մագնիսական դաշտ (4%), որը ստեղծվել է Երկրի վերին շերտում լավ մագնիսական զգայունությամբ ժայռերի կողմից (ամենահզորներից մեկը Կուրսկի մագնիսական անոմալիան է);
• արտաքին մագնիսական դաշտ (նաև կոչվում է փոփոխական, 1%) կապված արեգակնային-երկրային փոխազդեցությունների հետ:

Կանոնավոր գեոմագնիսական տատանումներ

Գեոմագնիսական դաշտի փոփոխությունները ժամանակի ընթացքում ինչպես ներքին, այնպես էլ արտաքին (մոլորակի մակերեսի հետ կապված) աղբյուրների ազդեցությամբ կոչվում են մագնիսական տատանումներ։ Նրանք ենբնութագրվում են դիտման վայրում HP բաղադրիչների միջին արժեքից շեղմամբ: Մագնիսական տատանումները ժամանակի ընթացքում անընդհատ վերակառուցվում են, և հաճախ նման փոփոխությունները պարբերական են։

Օրական կրկնվող կանոնավոր տատանումները մագնիսական դաշտի փոփոխություններն են՝ կապված MS ինտենսիվության արևային և լուսնային-ցերեկային փոփոխությունների հետ: Տատանումները հասնում են գագաթնակետին օրվա ընթացքում և լուսնային հակադրության ժամանակ:

Անկանոն գեոմագնիսական տատանումներ

Այս փոփոխությունները տեղի են ունենում Երկրի մագնիտոսֆերայի վրա արևային քամու ազդեցության, մագնիտոսֆերայի ներսում փոփոխությունների և իոնացված վերին մթնոլորտի հետ դրա փոխազդեցության արդյունքում։

• Քսանյոթօրյա տատանումներ գոյություն ունեն որպես մագնիսական խանգարումների վերաճի օրինաչափություն յուրաքանչյուր 27 օրը մեկ, որը համապատասխանում է հիմնական երկնային մարմնի պտտման ժամանակաշրջանին երկրային դիտորդի նկատմամբ: Այս միտումը պայմանավորված է մեր հայրենի աստղի վրա երկարակյաց ակտիվ շրջանների առկայությամբ, որոնք դիտվել են նրա մի քանի հեղափոխությունների ժամանակ: Այն արտահայտվում է գեոմագնիսական խանգարումների և մագնիսական փոթորիկների 27-օրյա կրկնության տեսքով։
• Տասնմեկ տարվա տատանումները կապված են Արեգակի բծերի ձևավորման գործունեության պարբերականության հետ: Պարզվել է, որ արեգակնային սկավառակի վրա մութ տարածքների ամենամեծ կուտակման տարիներին մագնիսական ակտիվությունը նույնպես հասնում է առավելագույնին, սակայն գեոմագնիսական ակտիվության աճը միջինը մեկ տարով հետ է մնում արեգակնային ակտիվության աճից։

։

• Սեզոնային տատանումները ունեն երկու բարձր և երկու ցածր՝ համապատասխանգիշերահավասարներ և արևադարձի ժամանակներ։
• Աշխարհիկ, ի տարբերություն վերը նշվածի, - արտաքին ծագումով, ձևավորվում են մոլորակի հեղուկ էլեկտրահաղորդիչ միջուկում նյութի շարժման և ալիքային պրոցեսների արդյունքում և հանդիսանում են էլեկտրականության մասին տեղեկատվության հիմնական աղբյուրը։ ստորին թիկնոցի և միջուկի հաղորդունակությունը, նյութի կոնվեկցիային տանող ֆիզիկական գործընթացների, ինչպես նաև Երկրի գեոմագնիսական դաշտի առաջացման մեխանիզմի մասին։ Սրանք ամենադանդաղ տատանումներն են՝ մի քանի տարուց մինչև մեկ տարի տատանվող ժամանակահատվածներով:

մագնիսական դաշտի ազդեցությունը կենդանի աշխարհի վրա

Չնայած այն հանգամանքին, որ մագնիսական վահանը չի երևում, մոլորակի բնակիչները դա հիանալի զգում են։ Օրինակ՝ չվող թռչունները կառուցում են իրենց ճանապարհը՝ կենտրոնանալով դրա վրա։ Գիտնականները այս երևույթի վերաբերյալ մի քանի վարկած են առաջ քաշել։ Նրանցից մեկն առաջարկում է, որ թռչունները տեսողականորեն ընկալեն դա։ Չվող թռչունների աչքում կան հատուկ սպիտակուցներ (կրիպտոքրոմներ), որոնք ունակ են փոխել իրենց դիրքը գեոմագնիսական դաշտի ազդեցության տակ։ Այս վարկածի հեղինակները վստահ են, որ կրիպտոքրոմները կարող են հանդես գալ որպես կողմնացույց։ Այնուամենայնիվ, ոչ միայն թռչունները, այլև ծովային կրիաներն օգտագործում են մագնիսական էկրանը որպես GPS նավիգատոր։

մագնիսական էկրանի ազդեցությունը մարդու վրա

Մարդու վրա գեոմագնիսական դաշտի ազդեցությունը սկզբունքորեն տարբերվում է ցանկացած այլից, լինի դա ճառագայթում, թե վտանգավոր հոսանք, քանի որ այն ամբողջությամբ ազդում է մարդու մարմնի վրա:

Գիտնականները կարծում են, որ գեոմագնիսական դաշտը գործում է ծայրահեղ ցածր հաճախականության տիրույթում, ինչի արդյունքում այն համապատասխանում է հիմնական.ֆիզիոլոգիական ռիթմեր՝ շնչառական, սրտային և ուղեղային: Մարդը կարող է ոչինչ չզգալ, բայց մարմինը դրան արձագանքում է նյարդային, սրտանոթային համակարգերի և ուղեղի գործունեության ֆունկցիոնալ փոփոխություններով: Հոգեբույժները երկար տարիներ հետևել են գեոմագնիսական դաշտի ինտենսիվության բռնկումների և հոգեկան հիվանդությունների սրացման միջև փոխհարաբերություններին, որոնք հաճախ հանգեցնում են ինքնասպանության:

«Ինդեքսավորում» գեոմագնիսական ակտիվություն

Մագնիսական դաշտի խանգարումները, որոնք կապված են մագնիսոլորտային-իոնոլորտային հոսանքի համակարգի փոփոխությունների հետ, կոչվում են գեոմագնիսական ակտիվություն (GA): Դրա մակարդակը որոշելու համար օգտագործվում են երկու ինդեքսներ՝ A և K։ Վերջինս ցույց է տալիս GA-ի արժեքը։ Այն հաշվարկվում է մագնիսական վահանի չափումներից, որոնք կատարվում են ամեն օր երեք ժամ ընդմիջումներով, սկսած 00:00 UTC-ից (Universal Time Coordinated): Մագնիսական խանգարման ամենաբարձր արժեքները համեմատվում են որոշակի գիտական հաստատության համար հանգիստ օրվա գեոմագնիսական դաշտի արժեքների հետ, մինչդեռ հաշվի են առնվում դիտարկված շեղումների առավելագույն արժեքները:

Ստացված տվյալների հիման վրա հաշվարկվում է K ինդեքսը, քանի որ այն քվազիլոգարիթմական արժեք է (այսինքն՝ մոտ 2 անգամ խանգարման աճով մեկով մեծանում է), չի կարող. միջինացվել՝ մոլորակի գեոմագնիսական դաշտերի վիճակի երկարաժամկետ պատմական պատկերը ստանալու համար։ Դա անելու համար կա A ցուցանիշ, որը միջին օրական է: Այն որոշվում է բավականին պարզ՝ K ինդեքսի յուրաքանչյուր չափը վերածվում էհամարժեք ցուցանիշ։ Օրվա ընթացքում ստացված K արժեքները միջինացված են, որի շնորհիվ հնարավոր է ստանալ A ինդեքսը, որի արժեքը սովորական օրերին չի գերազանցում 100-ի շեմը, իսկ ամենալուրջ մագնիսական փոթորիկների ժամանակ այն կարող է գերազանցել 200-ը։.

Քանի որ մոլորակի տարբեր մասերում գեոմագնիսական դաշտի խանգարումները տարբեր կերպ են դրսևորվում, տարբեր գիտական աղբյուրներից ստացված A ինդեքսի արժեքները կարող են զգալիորեն տարբերվել: Նման կրկնությունից խուսափելու համար աստղադիտարանների կողմից ստացված Ա ինդեքսները հասցվում են միջինի և հայտնվում է A_p գլոբալ ինդեքսը։ Նույնը վերաբերում է K_p ինդեքսին, որը կոտորակային արժեք է 0-9 միջակայքում: Դրա արժեքը 0-ից 1-ը ցույց է տալիս, որ գեոմագնիսական դաշտը նորմալ է, ինչը նշանակում է, որ պահպանվում են կարճ ալիքների տիրույթներում անցնելու օպտիմալ պայմանները։ Իհարկե, ենթակա է արեգակնային ճառագայթման բավականին ինտենսիվ հոսքի: 2 բալանոց գեոմագնիսական դաշտը բնութագրվում է որպես չափավոր մագնիսական խանգարում, որը փոքր-ինչ բարդացնում է դեցիմետրային ալիքների անցումը: 5-ից 7 արժեքները վկայում են գեոմագնիսական փոթորիկների առկայության մասին, որոնք լուրջ միջամտություն են ստեղծում նշված միջակայքում, իսկ ուժեղ փոթորիկի դեպքում (8-9 բալ) անհնարին են դարձնում կարճ ալիքների անցումը։

Երկրամագնիսական դաշտի ակտիվություն

կետերով

Ar	Kr	Նկարագրություն
0	0	Հանգիստ
2	1
3
4
7	2	Թույլ վրդովված
15	3
27	4	Վրդովված
48	5	Մագնիսական փոթորիկ
80	6
132	7	Մեծ մագնիսական փոթորիկ
208	8
400	9

մագնիսական փոթորիկների ազդեցությունը մարդու առողջության վրա

Աշխարհի բնակչության 50-70%-ը տուժում է մագնիսական փոթորիկներից։ Միևնույն ժամանակ, որոշ մարդկանց մոտ սթրեսային ռեակցիայի սկիզբը նշվում է մագնիսական խանգարումից 1-2 օր առաջ, երբ նկատվում են արևային բռնկումներ։ Մյուսների համար՝ գագաթնակետին կամ չափազանց գեոմագնիսական ակտիվությունից որոշ ժամանակ անց:

Մեթոդական կախվածություն ունեցող մարդիկ, ինչպես նաև նրանք, ովքեր տառապում են քրոնիկ հիվանդություններից, պետք է մեկ շաբաթ հետևեն գեոմագնիսական դաշտի մասին տեղեկատվությանը, որպեսզի բացառեն ֆիզիկական և էմոցիոնալ սթրեսը, ինչպես նաև ցանկացած գործողություն և իրադարձություն, որը կարող է հանգեցնել: սթրեսի ենթարկվել, եթե մագնիսական փոթորիկներ են մոտենում։

Մագնիսական դաշտի անբավարարության համախտանիշ

Տարածքներում գեոմագնիսական դաշտի թուլացումը (հիպոգեոմագնիսական դաշտ) տեղի է ունենում տարբեր շենքերի, պատերի նյութերի, ինչպես նաև մագնիսացված կառույցների նախագծման առանձնահատկությունների պատճառով: Երբ դուք գտնվում եք թուլացած GP-ով սենյակում, խանգարվում է արյան շրջանառությունը, թթվածնի և սննդանյութերի մատակարարումը հյուսվածքներին և օրգաններին: Մագնիսական վահանի թուլացումը ազդում է նաև նյարդային, սրտանոթային, էնդոկրին, շնչառական, կմախքային և մկանային համակարգերի վրա։

Ճապոնացի բժիշկ Նակագավան «կանչել է».այս երևույթը կոչվում է «մարդու մագնիսական դաշտի անբավարարության համախտանիշ»: Իր նշանակությամբ այս հայեցակարգը կարող է մրցակցել վիտամինների և հանքանյութերի պակասի հետ։

Այս համախտանիշի առկայության մասին վկայող հիմնական ախտանիշներն են՝

• հոգնածություն;
• կատարողականի նվազում;
• անքնություն;
• գլխացավ և հոդացավ;
• հիպո- և հիպերտոնիա;
• անսարքություններ մարսողական համակարգում;
• խանգարումներ սրտանոթային համակարգում.