የምድር ጋሻ፡ ፕላኔታችን መግነጢሳዊ መስክ የት አላት?

2024 ደራሲ ደራሲ: Seth Attwood | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-16 15:56

መግነጢሳዊ መስክ የምድርን ገጽ ከፀሐይ ንፋስ እና ከጎጂ የጠፈር ጨረሮች ይጠብቃል. እንደ ጋሻ ዓይነት ይሠራል - ያለ መኖር, ከባቢ አየር ይጠፋል. የምድር መግነጢሳዊ መስክ እንዴት እንደተፈጠረ እና እንደተለወጠ እናነግርዎታለን።

የምድር መግነጢሳዊ መስክ አወቃቀር እና ባህሪያት

የምድር መግነጢሳዊ መስክ ወይም ጂኦማግኔቲክ መስክ፣ በመሬት ውስጥ ባሉ ምንጮች የሚፈጠር መግነጢሳዊ መስክ ነው። የጂኦማግኔቲክስ ጥናት ርዕሰ ጉዳይ. ከ 4, 2 ቢሊዮን ዓመታት በፊት ታይቷል.

የምድር የራሷ መግነጢሳዊ መስክ (ጂኦማግኔቲክ መስክ) በሚከተሉት ዋና ዋና ክፍሎች ሊከፈል ይችላል።

• ዋና መስክ ፣
• የዓለም ያልተለመዱ ሁኔታዎች ፣
• ውጫዊ መግነጢሳዊ መስክ.

ዋና መስክ

ከ 90% በላይ የሚሆነው መስክ, ምንጩ በምድር ውስጥ, በፈሳሽ ውጫዊ እምብርት ውስጥ - ይህ ክፍል ዋና, ዋና ወይም መደበኛ መስክ ተብሎ ይጠራል.

እሱም harmonics ውስጥ ተከታታይ መልክ ግምታዊ ነው - አንድ Gaussian ተከታታይ, እና የምድር ገጽ አጠገብ የመጀመሪያ approximation ውስጥ (ከሱ ራዲየስ ሦስት ድረስ) ወደ መግነጢሳዊ dipole መስክ ቅርብ ነው, ማለትም, ምድርን ይመስላል. በግምት ከሰሜን ወደ ደቡብ አቅጣጫ የሚዞር ዘንግ ያለው የዝርፊያ ማግኔት ነው።

የዓለም ያልተለመዱ መስኮች

የምድር መግነጢሳዊ መስክ እውነተኛ የኃይል መስመሮች ፣ ምንም እንኳን በአማካይ ከዲፕሎል የኃይል መስመሮች ጋር ቢቀራረቡም ፣ በአከባቢው ቅርበት ባለው ቅርፊት ውስጥ መግነጢሳዊ ዓለቶች ካሉት ጋር በተያያዙ የአካባቢያዊ ጉድለቶች ይለያያሉ።

በዚህ ምክንያት, በአንዳንድ ቦታዎች በምድር ላይ, የመስክ መለኪያዎች በአቅራቢያው ከሚገኙት እሴቶች በጣም የተለዩ ናቸው, ማግኔቲክ አኖማሊዎች የሚባሉትን ይመሰርታሉ. መግነጢሳዊ አካላት በተለያየ ጥልቀት ውስጥ ቢተኛ እርስ በርስ መደራረብ ይችላሉ.

ውጫዊ መግነጢሳዊ መስክ

ከምድር ገጽ ውጭ በከባቢ አየር ውስጥ በሚገኙ የአሁኑ ስርዓቶች መልክ ምንጮች ይወሰናል. በከባቢ አየር የላይኛው ክፍል (100 ኪ.ሜ እና ከዚያ በላይ) - ionosphere - ሞለኪውሎቹ ionize, ከፍ ያለ ጥቅጥቅ ያለ ቀዝቃዛ ፕላዝማ በመፍጠር, ስለዚህ, ከ ionosphere በላይ የሆነ የምድር መግነጢሳዊ አካል, እስከ ሶስት ርቀት ድረስ ይደርሳል. የእሱ ራዲየስ, ፕላዝማ ስፌር ይባላል.

ፕላዝማ የሚይዘው በመሬት መግነጢሳዊ መስክ ነው, ነገር ግን ሁኔታው የሚወሰነው ከፀሃይ ንፋስ ጋር ባለው ግንኙነት ነው - የፕላዝማ ፍሰት የፀሐይ ዘውድ.

ስለዚህ, ከምድር ገጽ የበለጠ ርቀት ላይ, መግነጢሳዊ መስክ በፀሐይ ንፋስ አሠራር ስር ስለሚዛባ, መግነጢሳዊ መስክ ያልተመጣጠነ ነው: ከፀሐይ ኮንትራት እና ከፀሐይ በሚወስደው አቅጣጫ "ዱካ" የሚዘረጋውን "ዱካ" ያገኛል. በመቶ ሺዎች የሚቆጠሩ ኪሎ ሜትሮች ከጨረቃ ምህዋር በላይ በመሄድ።

የፀሐይ ንፋስ እና የፀሐይ ኮርፐስኩላር ጅረቶች ፕላዝማ በምድር ማግኔቶስፌር ዙሪያ የሚፈሱ በሚመስሉበት ጊዜ ይህ ልዩ “ጭራ” ቅርፅ ይነሳል - ወደ ምድር ቅርብ የሆነ ቦታ ፣ አሁንም በምድር መግነጢሳዊ መስክ ቁጥጥር ስር ያለ ፣ እና ፀሐይ እና ሌሎች አይደሉም። የኢንተርፕላኔቶች ምንጮች.

የፀሐይ ንፋስ ተለዋዋጭ ግፊት በራሱ መግነጢሳዊ መስክ ግፊት ሚዛናዊ በሆነበት በማግኔትቶፓውዝ ከመሃል ፕላኔቶች መካከል ይለያል።

የመስክ መለኪያዎች

የምድርን መስክ ማግኔቲክ ኢንዳክሽን መስመሮች አቀማመጥ ምስላዊ ውክልና በአቀባዊ እና በአግድመት ዘንግ ዙሪያ (ለምሳሌ ፣ በጊምባል ውስጥ) በነፃነት መሽከርከር በሚችል መግነጢሳዊ መርፌ ነው ።, - ከምድር ገጽ አጠገብ በእያንዳንዱ ቦታ, በእነዚህ መስመሮች ላይ በተወሰነ መንገድ ይጫናል.

መግነጢሳዊ እና ጂኦግራፊያዊ ምሰሶዎች ስለማይጣመሩ, መግነጢሳዊው መርፌ ግምታዊውን የሰሜን-ደቡብ አቅጣጫ ብቻ ያሳያል.

መግነጢሳዊ መርፌ የተጫነበት ቀጥ ያለ አውሮፕላን የተሰጠው ቦታ መግነጢሳዊ ሜሪዲያን አውሮፕላን ተብሎ የሚጠራ ሲሆን ይህ አውሮፕላን ከምድር ገጽ ጋር የሚገናኝበት መስመር ማግኔቲክ ሜሪዲያን ይባላል።

ስለዚህም መግነጢሳዊ ሜሪድያኖች በሰሜን እና በደቡብ መግነጢሳዊ ዋልታዎች ላይ የሚገጣጠሙ የምድር መግነጢሳዊ መስክ የኃይል መስመሮች ግምቶች ናቸው። በመግነጢሳዊ እና ጂኦግራፊያዊ ሜሪዲያን አቅጣጫዎች መካከል ያለው አንግል መግነጢሳዊ ቅነሳ ይባላል።

የመግነጢሳዊ መርፌ ሰሜናዊ ምሰሶ ከጂኦግራፊያዊ ሜሪድያን ቋሚ አውሮፕላን ወደ ምዕራብ ወይም ወደ ምስራቅ ያፈነግጣል እንደ ሆነ ምእራባዊ (ብዙውን ጊዜ በ "-" ምልክት) ወይም ምስራቃዊ ("+" ምልክት) ሊሆን ይችላል።

በተጨማሪም የምድር መግነጢሳዊ መስክ መስመሮች በአጠቃላይ አነጋገር ከገጹ ጋር ተመሳሳይ አይደሉም. ይህ ማለት የምድር መስክ ማግኔቲክ ኢንዳክሽን በተሰጠው ቦታ ላይ ባለው የአድማስ አውሮፕላን ውስጥ አይተኛም, ነገር ግን ከዚህ አውሮፕላን ጋር የተወሰነ ማዕዘን ይፈጥራል - መግነጢሳዊ ዝንባሌ ይባላል. ወደ ዜሮ የሚቀርበው በመግነጢሳዊ ኢኩዌተር ነጥቦች ላይ ብቻ ነው - በመግነጢሳዊው ዘንግ ላይ ቀጥ ያለ የትልቅ ክበብ ክብ።

የምድር መግነጢሳዊ መስክ የቁጥር ሞዴሊንግ ውጤቶች-በግራ በኩል - መደበኛ ፣ በቀኝ - በተገላቢጦሽ ጊዜ

የምድር መግነጢሳዊ መስክ ተፈጥሮ

ለመጀመሪያ ጊዜ ጄ ላርሞር በ 1919 የምድር እና የፀሃይ መግነጢሳዊ መስኮች መኖሩን ለማስረዳት ሞክሯል, የዲናሞ ጽንሰ-ሀሳብን አቅርቧል, በዚህ መሠረት የሰማይ አካል መግነጢሳዊ መስክ በድርጊቱ ስር ይከሰታል. በኤሌክትሪክ የሚሰራ መካከለኛ የሃይድሮዳይናሚክ እንቅስቃሴ.

ነገር ግን፣ በ1934፣ ቲ.ኮውሊንግ በሃይድሮዳይናሚክ ዲናሞ ሜካኒካል የአክሲሚሜትሪክ መግነጢሳዊ መስክን ማቆየት የማይቻልበትን ንድፈ ሃሳብ አረጋግጧል።

እና አብዛኛዎቹ የተጠኑ የሰማይ አካላት (እና ከዚህም በላይ ምድር) እንደ አክሲካል ሲምሜትሪ ይቆጠሩ ነበር ፣ በዚህ መሠረት የእነሱ መስክ እንዲሁ በአክሲዮሜትሪ ፣ እና ከዚያ በዚህ መርህ መሠረት ትውልዱ እንደሚሆን መገመት ይቻላል ። በዚህ ጽንሰ-ሀሳብ መሰረት የማይቻል ይሆናል.

አልበርት አንስታይን እንኳን ቀላል (ሲሚሜትሪክ) መፍትሄዎች መኖር የማይቻል በመሆኑ እንዲህ ዓይነቱ ዲናሞ ተግባራዊ ሊሆን እንደሚችል ተጠራጣሪ ነበር። ብዙ ቆይቶ ብቻ የማግኔቲክ መስክን የማመንጨት ሂደትን የሚገልጹ ሁሉም እኩልታዎች በ1950ዎቹም ቢሆን የአክሲያል ሲሜትሪክ መፍትሄ እንደማይኖራቸው ታይቷል። ያልተመጣጠነ መፍትሄዎች ተገኝተዋል.

ከዚያን ጊዜ ጀምሮ የዲናሞ ጽንሰ-ሀሳብ በተሳካ ሁኔታ እያደገ ነው ፣ እናም ዛሬ በአጠቃላይ ተቀባይነት ያለው የምድር መግነጢሳዊ መስክ አመጣጥ እና ለሌሎች ፕላኔቶች መግነጢሳዊ መስክ አመጣጥ በራስ ተነሳሽነት ያለው የዲናሞ ዘዴ በኤሌክትሪክ ጅረት ውስጥ በመፈጠር ላይ የተመሠረተ ነው። በእነዚህ ሞገዶች በተፈጠረው እና በተጠናከረ መግነጢሳዊ መስክ ውስጥ ሲንቀሳቀስ።

አስፈላጊዎቹ ሁኔታዎች በምድር እምብርት ውስጥ ይፈጠራሉ: በፈሳሽ ውጫዊ እምብርት ውስጥ, ከ4-6 ሺህ ኬልቪን የሙቀት መጠን ያለው ብረት በዋናነት ያቀፈ, የአሁኑን በትክክል የሚያከናውን, ከጠንካራው ውስጠኛው ክፍል ውስጥ ሙቀትን የሚያስወግዱ convective ፍሰቶች ይፈጠራሉ. (የተፈጠረ በሬዲዮአክቲቭ ንጥረ ነገሮች መበስበስ ወይም ፕላኔቷ ቀስ በቀስ በሚቀዘቅዝበት ጊዜ በውስጥ እና በውጨኛው ኮሮች መካከል ባለው ድንበር ላይ ቁስ በሚጠናከረበት ጊዜ ድብቅ ሙቀት በመለቀቁ)።

የኮሪዮሊስ ሃይሎች እነዚህን ጅረቶች ወደ ባህሪይ ጠመዝማዛነት ጠምዘዋል ቴይለር ምሰሶዎች የሚባሉትን። በንብርብሮች ውዝግብ ምክንያት የኤሌክትሪክ ኃይልን ያገኛሉ, የሉፕ ሞገዶችን ይፈጥራሉ. ስለዚህ በፋራዳይ ዲስክ ውስጥ እንደሚደረገው (በመጀመሪያ አሁን ያለው፣ በጣም ደካማ ቢሆንም) መግነጢሳዊ መስክ ውስጥ በሚንቀሳቀሱ ተቆጣጣሪዎች ውስጥ በተዘዋዋሪ ዑደት ውስጥ የሚዘዋወረው የጅረት ስርዓት ተፈጠረ።

መግነጢሳዊ መስክ ይፈጥራል, ተስማሚ በሆነ የጂኦሜትሪ ፍሰቶች, የመነሻ መስክን ያሻሽላል, እና ይህ ደግሞ የአሁኑን ሁኔታ ያሻሽላል, እና የማጉላት ሂደቱ በ Joule ሙቀት ላይ የሚደርሰው ኪሳራ እስከሚቀጥል ድረስ, እየጨመረ በሚሄድ ፍጥነት ይጨምራል, ሚዛን በሃይድሮዳይናሚክ እንቅስቃሴዎች ምክንያት የኃይል ፍሰት.

ይህ ዲናሞ precession ወይም ማዕበል ኃይሎች, ማለትም, የኃይል ምንጭ የምድር መሽከርከር ነው, ነገር ግን በጣም የተስፋፋው እና የዳበረ መላምት ይህ በትክክል thermochemical convection መሆኑን ነው, ምክንያት ሊያስደስት እንደሚችል ጠቁሟል.

የምድር መግነጢሳዊ መስክ ለውጦች

መግነጢሳዊ መስክ ተገላቢጦሽ በፕላኔቷ የጂኦሎጂ ታሪክ ውስጥ የምድር መግነጢሳዊ መስክ አቅጣጫ ለውጥ ነው (በፓሊዮማግኔቲክ ዘዴ ይወሰናል)።

በተገላቢጦሽ, መግነጢሳዊው ሰሜናዊ እና ማግኔቲክ ደቡብ ይገለበጣሉ እና የኮምፓስ መርፌ ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ ማመልከት ይጀምራል. ተገላቢጦሽ ሆሞ ሳፒየንስ በነበረበት ጊዜ ያልተከሰተ በአንጻራዊ ሁኔታ ሲታይ ያልተለመደ ክስተት ነው። ምናልባትም ለመጨረሻ ጊዜ የተከሰተው ከ 780 ሺህ ዓመታት በፊት ነው.

የመግነጢሳዊ መስክ መገለባበጥ የተከሰቱት ከአስር ሺዎች አመታት እስከ ግዙፍ ክፍተቶች በአስር ሚሊዮኖች የሚቆጠር ጸጥታ የሰፈነበት መግነጢሳዊ መስክ ሲሆን ተገላቢጦቹ ባልተከሰቱበት ጊዜ።

ስለዚህ, በፖሊው ተገላቢጦሽ ውስጥ ምንም ወቅታዊነት አልተገኘም, እና ይህ ሂደት እንደ ስቶካስቲክ ይቆጠራል. ጸጥታ የሰፈነበት መግነጢሳዊ መስክ የረዥም ጊዜ ቆይታዎች ብዙ የተገላቢጦሽ ጊዜዎች ከተለያዩ ቆይታዎች እና በተቃራኒው ሊከተሏቸው ይችላሉ። ጥናቶች እንደሚያሳዩት የመግነጢሳዊ ምሰሶዎች ለውጥ ከብዙ መቶ እስከ መቶ ሺህ ዓመታት ሊቆይ ይችላል.

የጆንስ ሆፕኪንስ ዩኒቨርሲቲ (ዩኤስኤ) ባለሙያዎች እንደተናገሩት በተገላቢጦሽ ወቅት የምድር ማግኔቶስፌር በጣም በመዳከሙ የጠፈር ጨረሮች ወደ ምድር ገጽ ሊደርሱ ስለሚችሉ ይህ ክስተት በፕላኔታችን ላይ ያሉ ሕያዋን ፍጥረታትን ሊጎዳ ይችላል እና የሚቀጥለው የምልክት ለውጥ ወደ የበለጠ ሊያመራ ይችላል ። በሰው ልጅ ላይ እስከ ዓለም አቀፍ ጥፋት ድረስ ከባድ መዘዞች ።

በቅርብ ዓመታት ውስጥ ሳይንሳዊ ስራዎች (ሙከራን ጨምሮ) በመግነጢሳዊ መስክ ("ዝላይ") አቅጣጫ ላይ በዘፈቀደ ለውጦች በቋሚ ሁከት ባለ ዲናሞ ውስጥ አሳይተዋል. የምድር ፊዚክስ ኢንስቲትዩት የጂኦማግኔቲዝም ላብራቶሪ ኃላፊ ቭላድሚር ፓቭሎቭ እንደተናገሩት መገለባበጥ በሰው መመዘኛዎች ረጅም ሂደት ነው።

በሊድስ ዮን ሞውንድ ዩኒቨርሲቲ የጂኦፊዚክስ ሊቃውንት እና ፊል ሊቨርሞር በጥቂት ሺህ ዓመታት ውስጥ የምድር መግነጢሳዊ መስክ መገለባበጥ እንደሚኖር ያምናሉ።

የምድር መግነጢሳዊ ምሰሶዎች መፈናቀል

ለመጀመሪያ ጊዜ በሰሜናዊው ንፍቀ ክበብ ውስጥ የመግነጢሳዊ ምሰሶ መጋጠሚያዎች በ 1831 እንደገና ተወስነዋል - በ 1904, ከዚያም በ 1948 እና 1962, 1973, 1984, 1994; በደቡብ ንፍቀ ክበብ - በ 1841 ፣ እንደገና - በ 1908። የመግነጢሳዊ ምሰሶዎች መፈናቀል ከ 1885 ጀምሮ ተመዝግቧል. ባለፉት 100 ዓመታት በደቡባዊ ንፍቀ ክበብ ያለው መግነጢሳዊ ምሰሶ ወደ 900 ኪሎ ሜትር ርቀት ተንቀሳቅሶ ወደ ደቡብ ውቅያኖስ ገብቷል።

በአርክቲክ መግነጢሳዊ ምሰሶ ሁኔታ ላይ ያለው የቅርብ ጊዜ መረጃ (በአርክቲክ ውቅያኖስ በኩል ወደ ምስራቅ ሳይቤሪያ ዓለም መግነጢሳዊ መግነጢሳዊ መግነጢሳዊ አቅጣጫ መንቀሳቀስ) ከ 1973 እስከ 1984 ድረስ ያለው ርቀት 120 ኪ.ሜ ነበር ፣ ከ 1984 እስከ 1994 - ከ 150 ኪ.ሜ. እነዚህ አሃዞች ቢሰሉም, በሰሜናዊው መግነጢሳዊ ምሰሶ መለኪያዎች የተረጋገጡ ናቸው.

ከ 1831 በኋላ, ምሰሶው አቀማመጥ ለመጀመሪያ ጊዜ ሲስተካከል, በ 2019 ምሰሶው ቀድሞውኑ ከ 2,300 ኪሎ ሜትር በላይ ወደ ሳይቤሪያ በመዞር በፍጥነት መጓዙን ቀጥሏል.

የጉዞ ፍጥነቱ በ2000 ከነበረበት 15 ኪሎ ሜትር በዓመት በ2019 ወደ 55 ኪሎ ሜትር ከፍ ብሏል። ይህ ፈጣን ተንሳፋፊ የምድርን መግነጢሳዊ መስክ በሚጠቀሙ የአሰሳ ስርዓቶች ላይ ተደጋጋሚ ማስተካከያ ያስፈልገዋል፣ ለምሳሌ በስማርትፎኖች ውስጥ ያሉ ኮምፓስ ወይም መርከቦች እና አውሮፕላኖች የመጠባበቂያ ዳሰሳ ሲስተሞች።

የምድር መግነጢሳዊ መስክ ጥንካሬ ይወድቃል, እና ያልተስተካከለ. ባለፉት 22 ዓመታት በአማካይ በ1.7 በመቶ የቀነሰ ሲሆን በአንዳንድ ክልሎች ደግሞ እንደ ደቡብ አትላንቲክ ውቅያኖስ በ10 በመቶ ቀንሷል። በአንዳንድ ቦታዎች, የመግነጢሳዊ መስክ ጥንካሬ, ከአጠቃላይ አዝማሚያ በተቃራኒ, እንዲያውም ጨምሯል.

የመሎጊያዎቹ እንቅስቃሴ መፋጠን (በአመት በአማካይ 3 ኪ.ሜ.) እና በመግነጢሳዊ ምሰሶዎች ኮሪዶሮች ላይ የሚያደርጉት እንቅስቃሴ (እነዚህ ኮሪደሮች ከ 400 በላይ paleoinversions ለማሳየት አስችለዋል) በዚህ ምሰሶዎች እንቅስቃሴ ውስጥ አንድ ጉዞን ሳይሆን ሌላ የምድርን መግነጢሳዊ መስክ ተገላቢጦሽ ማየት አለበት።

የምድር መግነጢሳዊ መስክ እንዴት ሊፈጠር ቻለ?

በስክሪፕስ ኦቭ ውቅያኖግራፊ እና በካሊፎርኒያ ዩኒቨርሲቲ ውስጥ ያሉ ባለሙያዎች የፕላኔቷ መግነጢሳዊ መስክ የተፈጠረው በማንቱል ነው ይላሉ።የአሜሪካ ሳይንቲስቶች ከ13 ዓመታት በፊት በፈረንሣይ የተመራማሪዎች ቡድን ያቀረቡትን መላምት አዘጋጅተዋል።

ለረጅም ጊዜ ባለሙያዎች መግነጢሳዊ መስኩን ያመነጨው የምድር ውጫዊው እምብርት ነው ብለው ሲከራከሩ እንደነበር ይታወቃል። ነገር ግን ከዚያ በኋላ ከፈረንሳይ የመጡ ባለሙያዎች የፕላኔቷ መጎናጸፊያ ሁልጊዜ ጠንካራ (ከተወለደበት ጊዜ ጀምሮ) እንደሆነ ጠቁመዋል.

ይህ መደምደሚያ የሳይንስ ሊቃውንት መግነጢሳዊ መስክን ሊፈጥር የሚችለው ዋናው አካል ሳይሆን የታችኛው መጎናጸፊያው ፈሳሽ ክፍል ነው ብለው እንዲያስቡ አድርጓል. የማንቱ ስብጥር እንደ ደካማ መሪ ተደርጎ የሚቆጠር የሲሊቲክ ቁሳቁስ ነው።

ነገር ግን የታችኛው ቀሚስ በቢሊዮኖች ለሚቆጠሩ ዓመታት ፈሳሽ ሆኖ መቆየት ስለነበረበት በውስጡ ያለው የፈሳሽ እንቅስቃሴ የኤሌክትሪክ ፍሰትን አላመጣም, እና እንዲያውም መግነጢሳዊ መስክ ማመንጨት ብቻ አስፈላጊ ነበር.

ባለሙያዎች ዛሬ ካባው ቀደም ሲል ከታሰበው የበለጠ ኃይለኛ መተላለፊያ ሊሆን እንደሚችል ያምናሉ. ይህ የስፔሻሊስቶች መደምደሚያ የጥንት ምድርን ሁኔታ ሙሉ በሙሉ ያረጋግጣል. የሲሊቲክ ዲናሞ የሚቻለው የፈሳሹ ክፍል ኤሌክትሪክ በጣም ከፍ ያለ ከሆነ እና ዝቅተኛ ግፊት እና የሙቀት መጠን ካለው ብቻ ነው።