Магнитосфера Земли

Между внутренним и внешним ядром происходят процессы, вызывающие намагничивание планеты, образуется постоянное магнитное поле Земли, т. е. Земля имеет свойство магнита.

Магнитные силовые линии на поверхности Земли называются магнитными меридианами. Они сходятся в двух пунктах – магнитных полюсах. Если соединить магнитные полюса воображаемой прямой линией – это будет магнитная ось. Магнитная ось наклонена к оси вращения Земли под углом 11 градусов 30 минут. Магнитная ось не проходит через центр Земли. Магнитные полюса не совпадают с географическими и все время находятся в движении. Южный полюс находится сейчас в Антарктиде и перемещается на 30 минут в направлении Австралии. Несовпадение географических и магнитных полюсов приводит к тому, что стрелка компаса, показывающая магнитный меридиан, образует угол с географическим меридианом, он называется магнитным склонением. Склонение отсчитывается от географического меридиана. Восточное склонение обозначают знаком «+», а западное - «-».

В вертикальной плоскости магнитная стрелка наклоняется к плоскости горизонта. Этот угол называется магнитным наклонением. На магнитном экваторе он равен 0 градусов, на магнитных полюсах – 90 градусов, т. е. стрелка компаса становится вертикальной.

Магнитное напряжение – величина, показывающая силу магнитного поля. Три эти величины называются элементами земного магнетизма. Магнитное поле определяет самую внешнюю и протяженную оболочку Земли – магнитосферу. В ней магнитное поле больше, чем в дальнем космосе, верхняя граница магнитосферы удалена от Земли на 8 – 14 радиусов планеты. Магнитосфера – результат взаимодействия магнитного поля Земли и потока заряженных частиц, испускаемых Солнцем.

Солнечный ветер распространяется с большой скоростью от солнечной короны. Он состоит из протонов и электронов. При взаимодействии солнечного ветра с магнитным полем Земли образуется ударная волна. Внутри ударной волны находятся радиационные пояса, в которых протоны и электроны перемещаются в направлении магнитных силовых линий. Взаимодействуя с верхними слоями атмосферы, эти частицы вызывают полярное сияние, создают слой ионосферы (ионизированной сферы). Ионосфера служит внешним экраном геологической оболочки, защищающим его от солнечного ветра.

Магнитосфера предохраняет Землю от биологически активной части солнечной радиации, губительной для живого. Существование магнитного поля Земли помогает в картографировании. Знание магнитного склонения имеет важное практическое значение. С его помощью делают поправки к показаниям компаса и определяют географический меридиан. Эту поправку склонения для каждого пункта показывает карта магнитных склонений. Линии, соединяющие пункты с одинаковым магнитным склонением, называются изогонами (от греч. «изос» – ровный, «гона» – угол). На карте выделяют агоническую линию, в которой склонение равно 0. Она делит земную поверхность на полушария восточного и западного склонения. Изогоны не прямые линии, а имеют сложную конфигурацию.

Изоклины – это изолинии магнитного наклонения.

Изодинамы – это линии распределения величин напряжения магнитного поля.

В некоторых местах элементы земного магнетизма имеют наклонение от обычных величин. Такие места называют магнитными аномалиями. Местные аномалии связаны обычно с залеганием руд с магнитными свойствами (например, Курская магнитная аномалия). Геоаномалия – значительно больших размеров, природа их пока не известна. В магнитном поле Земли происходят изменения: вековые – связанны с перемещением магнитных полюсов; годовые – связаны с изменением соотношения атмосферы по сезонам; суточные – связаны со сменой дня и ночи.

Магнитные бури – самые большие изменения магнитосферы. Они связаны с корпускулярным излучением Солнца. Магнитные бури длятся от нескольких часов до нескольких дней, в это время стрелки компаса отклоняются, нарушается радиосвязь, работа телефона и телеграфа. Чаще всего магнитные бури наблюдаются у полюсов, реже – по мере приближения к экватору.