Магнитное поле Земли

Магнитное поле возникает в результате движения заряженных частиц – электронов, протонов, ионов. Существование этого поля обнаруживается по силе (притяжения или отталкивания), воздействующей на проводник, который оказался в этом поле. Наличие магнитного поля Земли кратко иллюстрируется на примере стрелки компаса, концы которой всегда показывают правильные направления — север и юг.

Как возникает магнитное поле Земли

Ядро Земли имеет внешнюю оболочку из расплавленных металлов (железа, никеля и ряда примесей) при температуре 4000-6000 К0. Раскаленная масса состоящая из смеси нейтральных атомов и заряженных частиц, вращается вместе с Землей. В результате возникают непрерывно циркулирующие потоки и вихри, которые являются главной (на 90%) причиной появления магнитного поля Земли. Дополнительный вклад в общую напряженность поля дают так называемые магнитные аномалии, то есть участки земной поверхности, где расположены крупные залежи железорудных, намагниченных пород. Яркий пример — Курская магнитная аномалия на территории нашей страны.

Ученые-геофизики с помощью данных точных измерений и сложных математических формул рассчитывают геомагнитную карту Землю.

Изобретение компаса считается одним из самых величайших открытий за всю историю человечества. Впервые в древнем Китае, в 1044г. упоминается устройство, похожее на компас, позволяющее определять стороны света и ориентироваться в пространстве. Существовала теория, что стрелка компаса показывает правильное направление из-за притяжения Полярной звездой. В то время люди, не обладая точными знаниями об электричестве и магнетизме, сумели поставить себе на службу наличие магнитного поля Земли.

Где южный, а где северный полюса?

Если наша планета обладает свойствами постоянно действующего магнита, значит у нее есть северный (N) и южный (S) магнитные полюса. Силовые линии магнитного поля выходят из “севера” и заканчиваются на “юге”. Магнитные полюса N и S вовсе не совпадают с расположением географических полюсов. Более того, северный магнитный полюс находится в южном полушарии (неподалеку от южного географического), а южный магнитный полюс расположен в северном полушарии тоже смещен относительно южного географического.

Расположение географических и магнитных полюсов Земли

Рис. 1. Расположение географических и магнитных полюсов Земли.

Куда убегают магнитные полюса

Обнаружено, что магнитная ось Земли имеет угол наклона около 11,50 относительно оси вращения Земли. Кроме этого, она смещена относительно центра Земли (не является ее диаметром) в направлении северо-западной части Тихого океана примерно на 540 км. Магнитные полюса не находятся постоянно на одном месте. Происходит постоянный дрейф координат, за которым ведутся непрерывные наблюдения учеными разных стран. Скорость дрейфа не постоянна. По последним данным ее величина достигла 50 км в год (раньше не превышала 15 км). Северный магнитный полюс перемещается от Канады в направлении Сибири.

Ученые обеспокоены резкими изменениями координат полюсов, так как различные навигационные системы базируются на стабильных данных о величинах магнитного поля Земли.

Магнитная защита

Магнитное поле Земли (магнитосфера) защищает нашу планету от потока космических частиц (солнечной радиации). Заряженные частицы, попадая в силовое поле либо огибают его, либо попадают в “магнитную ловушку” и не достигают поверхности Земли. Если бы Земля не имела такого магнитного щита, то вся флора и фауна планеты были бы выжжены.

Рис. 2. Взаимодействие магнитосферы Земли с солнечной радиацией

Северное сияние

Северное или полярное сияние (свечение) возникает из-за взаимодействия атомов атмосферы (кислорода и азота) с заряженными космическими частицами, захваченными магнитным полем Земли, силовые линии которого на полярных широтах почти перпендикулярны поверхности.

Северное сияние

Рис. 3. Северное сияние.

Это явление возникает только вблизи полюсов, поскольку там сила магнитного поля Земли достигает значений, позволяющих космическим лучам попадать в верхние слои атмосферы.

Что мы узнали?

Итак, мы узнали откуда возникло магнитное поле Земли. Оказывается южный магнитный полюс расположен в северном полушарии. Магнитные полюса не стоят на месте, постоянно перемещаются, меняя свои координаты. Магнитосфера Земли защищает нашу планету от губительного воздействия космических лучей.

Тест по стихотворению

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.5. Всего получено оценок: 51.

Предметы