La magnetosfera envuelve cualquier cuerpo con un campo magnético. Aparece debido al hecho de que las partículas con cargas se desvían de la línea de movimiento original bajo la influencia del magnetismo interno. El punto de encuentro de la energía solar y el campo magnético forma el plasma que cubre la capa magnetosférica.
Influencia del Sol en la Tierra
El sol emite una gran cantidad de energía, que se expande constantemente, "evaporándose" hacia el exterior. Esta expansión se llama viento solar.
El viento solar se propaga en todas direcciones, llenando todo el espacio interplanetario. Por esta razón, una formación de plasma llamada plasma de viento solar se forma en la región interestelar.
El plasma solar se mueve en espiral, en promedio durante 4 días supera el intervalo entre el Sol y la Tierra.
El sol libera energía, gracias a la cual la vida continúa en la Tierra. Sin embargo, la peligrosa radiación también proviene del Sol, que es destructiva para todos los seres vivos de nuestro planeta. Cuando la Tierra se mueve alrededor del Sol, la radiación se distribuye de manera desigual a lo largo del año. Por esta razón, las estaciones cambian.
¿Qué protege a la Tierra?
La estructura natural del planeta Tierra lo protege de las radiaciones solares dañinas. La tierra está rodeada por varias conchas:
- magnetosfera, que protege de la radiación del flujo solar;
- una ionosfera que absorbe rayos X y radiación ultravioleta;
- la capa de ozono, que retiene cantidades residuales de radiación ultravioleta.
Como resultado, la biosfera de la Tierra (el hábitat de los organismos vivos) está completamente protegida.
La magnetosfera terrestre es una capa protectora, la más alejada del centro del planeta. Es una barrera para el plasma del viento solar. Por esta razón, el plasma solar fluye alrededor de la Tierra, formando una formación de cavidades en las que se oculta el campo geomagnético.
¿Por qué hay un campo magnético?
Las causas del magnetismo terrestre están ocultas en el interior del planeta. Como se sabe sobre la estructura del planeta Tierra, esta consta de:
- núcleos;
- batas;
- Corteza terrestre.
Hay varios campos alrededor del planeta, incluidos el gravitatorio y el magnético. La gravedad en su sentido más simple es la atracción de la tierra por todas las partículas materiales.
El magnetismo de la Tierra radica en los fenómenos que ocurren en los límites del núcleo y el manto. El planeta en sí es un imán enorme, una bola magnetizada uniformemente.
La causa de todo campo magnético es la corriente eléctrica o magnetización continua. Los científicos que se ocupan del problema del magnetismo de la Tierra descubren:
- razones para magnéticogravedad de la Tierra;
- establecer conexiones entre el magnetismo terrestre y sus fuentes;
- determinar la distribución y dirección del campo magnético en el planeta.
Estos estudios se llevan a cabo a través de estudios magnéticos, así como a través de observaciones en observatorios, puntos especiales en diferentes regiones del mundo.
¿Cómo funciona la magnetosfera?
Se está desarrollando el tipo y la estructura de la magnetosfera:
- viento solar;
- magnetismo terrestre.
El viento solar es la salida de plasma, que se distribuye desde el Sol en cualquier dirección. La velocidad del viento en la superficie terrestre es de 300 a 800 km/s. El viento solar está lleno de protones, electrones, partículas alfa y se caracteriza por su casi neutralidad. El viento solar está dotado de magnetismo solar, transportado por plasma muy lejos.
La magnetosfera de la Tierra es una cavidad bastante compleja. Todos sus apartados están repletos de procesos de plasma, en los que los mecanismos de aceleración de partículas son de gran importancia. En el lado soleado, la brecha desde el centro hasta los límites de la Tierra está determinada por la fuerza del viento solar y puede alcanzar de 60 a 70 mil kilómetros, lo que equivale a 10-12 radios terrestres Re. Re es igual a 6371 km.
Los límites de la magnetosfera son diferentes dependiendo de la ubicación en relación con el Sol. Un borde similar en el lado soleado tiene una forma similar a un proyectil. Su distancia aproximada es de 15 Re. En el lado oscuro, la magnetosfera toma la forma de una cola cilíndrica, su radio es de 20-25 Re, su longitud es de más de 200 Re, el final es desconocido.
En la magnetosferahay zonas con partículas de alta energía, se les llama "cinturones de radiación". La magnetosfera es capaz de iniciar varias oscilaciones y es en sí misma una fuente de radiación, parte de la cual puede penetrar la Tierra.
Fugas de plasma en la magnetosfera de la Tierra a través de intervalos entre las características de la magnetopausa - cúspides polares, así como debido a fenómenos hidromagnéticos e inestabilidades.
Actividad del campo magnético
La magnetosfera terrestre afecta la actividad geomagnética, las tormentas geomagnéticas y las subtormentas.
Ella protege la vida en la Tierra. Sin ella, la vida se detendría. Según los científicos, los océanos de Marte y su atmósfera se han ido al espacio debido a la influencia no disimulada del viento solar. De la misma manera, las aguas de Venus fueron arrastradas al espacio exterior por una corriente solar.
Júpiter, Urano, Saturno y Neptuno también tienen una magnetosfera. Marte y Mercurio tienen pequeñas capas magnéticas. Venus no lo tiene en absoluto, el viento solar se gestiona gracias a la ionosfera.
Funciones de campo
La propiedad principal de un campo magnético es su intensidad. La intensidad magnética es una cantidad vectorial. El campo magnético del planeta se representa usando líneas de fuerza, las tangentes a ellas muestran la dirección del vector de intensidad.
El campo magnético actual es de 0,5 oersted o 0,1 a/m. Los científicos permiten fluctuaciones de magnitud en el pasado. Pero durante los últimos 2000 a 3500 millones de años, el campo geomagnético no ha cambiado.
Los puntos de la Tierra donde la tensión se dirige verticalmente se llaman polos magnéticos. Hay dos en la Tierra:
- Norte;
- Sur.
Una línea recta pasa por ambos polos: el eje magnético. El círculo perpendicular al eje es el ecuador magnético. La intensidad del campo en el ecuador es horizontal.
Polos magnéticos
Los polos magnéticos no se corresponden con los geográficos habituales. Los polos geográficos se colocan a lo largo del eje geográfico a lo largo del cual gira el planeta. Cuando la Tierra se mueve alrededor del Sol, se conserva la dirección del eje de la Tierra.
La aguja de la brújula apunta exactamente al polo norte magnético. Los observatorios magnéticos miden las fluctuaciones del campo magnético durante el día, algunos de ellos realizan mediciones cada segundo.
Los meridianos magnéticos van del Polo Norte al Polo Sur. El ángulo entre el meridiano magnético y el geográfico se llama declinación magnética. Cualquier punto de la tierra tiene su propio ángulo de declinación.
En el ecuador, la flecha del imán se coloca horizontalmente. Al moverse hacia el norte, el extremo superior de la flecha se precipita hacia abajo. El ángulo entre el puntero y la superficie horizontal es la inclinación magnética. En la región de los polos, la inclinación es máxima y asciende a 90 grados.
Movimiento del campo magnético
La ubicación de los polos magnéticos cambia con el tiempo.
Inicialmente, el polo magnético se descubrió en 1831, y luego se ubicó a cientos de kilómetros de la ubicación actual. La distancia aproximada de viaje por año es de 15 km.
En los últimos años, el ritmo de movimiento de los polos magnéticos ha ido en aumento. El Polo Norte se muevevelocidad de 40 km por año.
Cambiando campos magnéticos
El proceso de cambio de polaridades en la Tierra se llama inversión. Los científicos conocen al menos 100 casos en los que el campo geomagnético invirtió su polaridad.
Se cree que la inversión ocurre una vez cada 11-12 mil años. Otras versiones se llaman 13, 500 y hasta 780 mil años. Quizás la inversión no tenga una periodicidad clara. Los científicos creen que durante las inversiones anteriores se preservó la vida en la Tierra.
La gente se pregunta: "¿Cuándo será la próxima inversión de polaridad?"
La fase de cambio de polos ha estado ocurriendo durante el último siglo. El Polo Sur ahora se encuentra en el Océano Índico, mientras que el Polo Norte se mueve a través del Océano Ártico hacia Siberia. El campo magnético cerca de los polos se debilita en este caso. Las tensiones están disminuyendo.
Lo más probable es que, con la próxima inversión, la vida en la Tierra continúe. La única pregunta es a qué costo. Si la inversión ocurre con la extinción de la magnetosfera en la Tierra por un corto tiempo, puede ser muy peligroso para la humanidad. Un planeta desprotegido está expuesto a los efectos adversos de los rayos cósmicos. Además, el agotamiento de la capa de ozono también puede representar un grave peligro.
El cambio de polos del Sol, que ocurrió en 2001, no condujo al cierre de su capa magnética. Si habrá un escenario similar en la Tierra, los científicos no lo saben.
Perturbación de la magnetosfera terrestre: impacto en los humanos
En la aproximación inicial, el plasma solar no llega a la magnetosfera. Pero bajo ciertas condicionesse altera la permeabilidad del plasma, se produce daño a la capa magnética. El plasma solar y su energía penetran en la magnetosfera. Con respecto a la tasa de flujos de energía, hay tres opciones para la respuesta de la magnetosfera:
- Estado silencioso de la magnetosfera: la capa no cambia de estado, ya que la velocidad del movimiento de la energía es demasiado baja o igual a la cantidad de energía disipada dentro de la esfera magnética.
- Subtormenta magnética. Un estado que ocurre cuando la tasa de energía entrante es mayor que la tasa de disipación estacionaria, y parte de la energía escapa de la magnetosfera a través de un canal llamado subtormenta. El proceso consiste en liberar parte de la energía magnetosférica. Su personificación más brillante es la aurora boreal. Las emisiones de exceso de energía pueden ocurrir a intervalos de 3 horas en las regiones polares de ambos hemisferios.
- Una tormenta magnética es un proceso de fuerte perturbación del campo debido a la alta velocidad de la energía procedente del exterior. El campo magnético también está cambiando abajo, en la región del ecuador.
El campo magnético de la Tierra cambia localmente durante las subtormentas, mientras que los cambios son globales durante las tormentas. En cualquier caso, estos cambios no superan un pequeño porcentaje, que es mucho menor que los campos hechos por el hombre.
La medicina cree que las tormentas magnéticas afectan negativamente a la salud humana. Durante este período aumenta el número de pacientes que padecen patologías cardiovasculares, depresión y otros trastornos neuropsiquiátricos.trastornos.
Grande es el papel de la magnetosfera terrestre en todos los procesos geográficos del planeta. Esta capa protectora protege nuestro planeta de muchos procesos adversos y afecta las condiciones climáticas. Bajo la influencia de los cambios en la magnetosfera de la Tierra, las características climáticas, las formas de vida de los animales y las plantas y mucho más están cambiando.
