Un campo geomagnetico (GP) è generato da fonti situate all'interno della Terra, nonché nella magnetosfera e nella ionosfera. Protegge il pianeta e la vita su di esso dagli effetti dannosi delle radiazioni cosmiche. La sua presenza fu osservata da tutti coloro che tenevano la bussola e videro un'estremità della freccia che puntava a sud e l'altra che puntava a nord. Grazie alla magnetosfera, sono state fatte grandi scoperte in fisica, e ancora la sua presenza è utilizzata per la navigazione marina, subacquea, aerea e spaziale.
Caratteristica generale
Il nostro pianeta è un enorme magnete. Il suo polo nord si trova nella parte "superiore" della Terra, non lontano dal polo geografico, e il polo sud si trova accanto al polo geografico corrispondente. Da questi punti per molte migliaia di chilometri nello spazio si estendono le linee magnetiche di forza che compongono la magnetosfera stessa.
I poli magnetici e geografici sono abbastanza distanti tra loro. Se tracciate una linea netta tra i poli magnetici, potete finalmente ottenere un asse magnetico con un angolo di inclinazione di 11, 3 ° rispetto all'asse di rotazione. Questo valore non è costante, e tutto perché i poli magnetici si spostano rispetto alla superficie del pianeta, cambiando la loro posizione ogni anno.
La natura del campo geomagnetico
Lo schermo magnetico è generato da correnti elettriche (cariche in movimento), che nascono in un nucleo liquido esterno situato all'interno della Terra a una profondità molto decente. È un metallo che scorre e si muove. Questo processo si chiama convezione. La materia mobile del nucleo forma correnti e, di conseguenza, campi magnetici.
Lo schermo magnetico protegge in modo affidabile la Terra dalle radiazioni cosmiche. La sua fonte principale è il vento solare - il movimento di particelle ionizzate che fuoriescono dalla corona solare. La magnetosfera devia questo flusso continuo, reindirizzandolo attorno alla Terra, a causa del quale le radiazioni dure non hanno un effetto dannoso su tutti gli esseri viventi del pianeta blu.
Se la Terra non avesse un campo geomagnetico, il vento solare priverebbe la sua atmosfera. Secondo un'ipotesi, questo è esattamente quello che è successo su Marte. Il vento solare è tutt'altro che l'unica minaccia, poiché il Sole rilascia anche una grande quantità di materia ed energia sotto forma di emissioni coronali, accompagnata da un forte flusso di particelle radioattive. Tuttavia, anche in questi casi, il campo magnetico terrestre lo protegge, deviando queste correnti dal pianeta.
Uno schermo magnetico cambia i suoi poli circa una volta ogni 250.000 anni. Il polo nord magnetico prende il posto del nord e viceversa. Gli scienziati non hanno una chiara spiegazione del perché questo accada.
Storia della ricerca
La conoscenza delle persone con le incredibili proprietà del magnetismo terrestre avvenne agli albori della civiltà. Già nell'antichità, l'umanità era nota per il minerale di ferro magnetico - la magnetite. Tuttavia, chi e quando ha rivelato che i magneti naturali sono ugualmente orientati nello spazio rispetto ai poli geografici del pianeta è sconosciuto. Secondo una versione, i cinesi avevano familiarità con questo fenomeno già nel 1100, tuttavia, iniziarono ad usarlo in pratica solo due secoli dopo. Nell'Europa occidentale, la bussola magnetica iniziò ad essere utilizzata nella navigazione nel 1187.
Struttura e caratteristiche
Il campo magnetico terrestre può essere diviso in:
- il principale campo magnetico (95%), le cui fonti si trovano nell'esterno, conducendo il nucleo di corrente elettrica del pianeta;
- un campo magnetico anomalo (4%) creato da rocce nello strato superiore della Terra con una buona suscettività magnetica (uno dei più potenti è l'anomalia magnetica di Kursk);
- campo magnetico esterno (chiamato anche alternato, 1%) associato a interazioni solare-terrestri.
Variazioni geomagnetiche regolari
I cambiamenti nel campo geomagnetico nel tempo sotto l'influenza delle fonti interne ed esterne (rispetto alla superficie del pianeta) sono chiamati variazioni magnetiche. Sono caratterizzati da una deviazione dei componenti GP dal valore medio nel sito di osservazione. Le variazioni magnetiche hanno una regolazione continua nel tempo e spesso tali cambiamenti sono di natura periodica.
Variazioni regolari che si ripetono quotidianamente sono cambiamenti nel campo magnetico associati a cambiamenti diurni solari e lunari nell'intensità del GP. Le variazioni raggiungono il massimo durante il giorno e durante lo scontro lunare.
Variazioni geomagnetiche irregolari
Questi cambiamenti derivano dall'influenza del vento solare sulla magnetosfera terrestre, dai cambiamenti all'interno della magnetosfera stessa e dalla sua interazione con l'atmosfera superiore ionizzata.
- Esistono variazioni di ventisette giorni come modello di ricrescita della perturbazione magnetica ogni 27 giorni, corrispondente al periodo di rotazione del corpo celeste principale rispetto all'osservatore della terra. Questa tendenza è dovuta all'esistenza di regioni attive di lunga durata sulla nostra stella nativa, osservate durante molte delle sue rivoluzioni. Si manifesta sotto forma di ripetibilità per 27 giorni di disturbi geomagnetici e tempeste magnetiche.
- Le variazioni di undici anni sono associate alla periodicità dell'attività di formazione dei punti del sole. È stato rivelato che durante gli anni della più grande concentrazione di aree scure sul disco solare, anche l'attività magnetica raggiunge il suo massimo, tuttavia la crescita dell'attività geomagnetica è in ritardo rispetto alla crescita solare media di una media di un anno.
- Le variazioni stagionali hanno due massimi e due minimi corrispondenti ai periodi degli equinozi e al tempo del solstizio.
- Secoli, a differenza di quanto sopra, di origine esterna, si formano a seguito del movimento della materia e dei processi ondulatori nel nucleo conduttivo liquido del pianeta e sono la principale fonte di informazioni sulla conduttività elettrica del mantello inferiore e del nucleo, sui processi fisici che portano alla convezione della materia, nonché sul meccanismo Generazione di campi geomagnetici terrestri. Queste sono le variazioni più lente - con periodi da diversi anni a un anno.
L'influenza del campo magnetico sul mondo vivente
Nonostante il fatto che lo schermo magnetico non possa essere visto, gli abitanti del pianeta lo sentono perfettamente. Ad esempio, gli uccelli migratori costruiscono la loro rotta, concentrandosi su di essa. Gli scienziati hanno avanzato diverse ipotesi su questo fenomeno. Uno di questi suggerisce che gli uccelli lo percepiscono visivamente. Agli occhi degli uccelli migratori ci sono proteine speciali (criptocromi) che sono in grado di cambiare la loro posizione sotto l'influenza di un campo geomagnetico. Gli autori di questa ipotesi sono sicuri che i criptocromi possano svolgere il ruolo di una bussola. Tuttavia, non solo gli uccelli, ma anche le tartarughe marine utilizzano uno schermo magnetico come navigatore GPS.
Esposizione umana allo schermo magnetico
L'influenza del campo geomagnetico su una persona è sostanzialmente diversa da qualsiasi altra, sia essa una radiazione o una corrente pericolosa, poiché colpisce completamente il corpo umano.
Gli scienziati ritengono che il campo geomagnetico operi nella gamma di frequenze ultra basse, a seguito della quale soddisfa i ritmi fisiologici di base: respiratorio, cardiaco e cerebrale. Una persona potrebbe non provare nulla, ma il corpo reagisce ancora ad esso con cambiamenti funzionali nei sistemi nervoso, cardiovascolare e nell'attività cerebrale. Per molti anni, gli psichiatri hanno seguito la relazione tra esplosioni di intensità del campo geomagnetico ed esacerbazione di malattie mentali, portando spesso al suicidio.
"Indicizzazione" dell'attività geomagnetica
Le perturbazioni del campo magnetico associate a cambiamenti nel sistema di corrente magnetosfera-ionosfera sono chiamate attività geomagnetica (GA). Per determinarne il livello, vengono utilizzati due indici: A e K. Quest'ultimo mostra il valore di GA. Viene calcolato sulla base delle misurazioni dello schermo magnetico effettuate quotidianamente a intervalli di tre ore, a partire dalle 00:00 UTC (Coordinated Universal Time). I più alti indici di disturbo magnetico vengono confrontati con i valori del campo geomagnetico di un giorno calmo per una particolare istituzione scientifica, mentre vengono presi in considerazione i valori massimi delle deviazioni osservate.
Sulla base dei dati ottenuti, viene calcolato l'indice K. A causa del fatto che si tratta di una quantità quasi logaritmica (ovvero, aumenta di unità con un aumento della perturbazione di circa 2 volte), non può essere mediata per ottenere un quadro storico a lungo termine dello stato del campo geomagnetico del pianeta. Per questo, c'è un indice A, che è un valore medio giornaliero. Viene determinato semplicemente: ogni dimensione dell'indice K viene convertita in un indice equivalente. La media dei valori di K ottenuti durante il giorno, grazie ai quali è possibile ottenere l'indice A, il cui valore nei giorni ordinari non supera la soglia di 100 e durante il periodo di forti tempeste magnetiche può superare 200.
Poiché le perturbazioni del campo geomagnetico in diversi punti del pianeta non sono le stesse, i valori dell'indice A provenienti da diverse fonti scientifiche possono variare notevolmente. Al fine di evitare un simile rialzo, gli indici A ottenuti dagli osservatori sono ridotti alla media e appare l'indice globale A r. Lo stesso con l'indice K p, che è un valore frazionario nell'intervallo 0-9. Il suo valore compreso tra 0 e 1 indica che il campo geomagnetico è normale, il che significa che vengono preservate le condizioni ottimali per il passaggio nelle gamme di onde corte. Naturalmente, soggetto a un flusso abbastanza intenso di radiazione solare. Un campo geomagnetico a 2 punti è caratterizzato da un moderato disturbo magnetico, che complica leggermente il passaggio delle onde decimali. I valori da 5 a 7 indicano la presenza di tempeste geomagnetiche, che interferiscono gravemente con la portata menzionata, e in caso di forte tempesta (8-9 punti), il passaggio di onde corte è impossibile.
| A p | Per r | descrizione |
| 0 | 0 | tranquillo |
| 2 | 1 | |
| 3 | ||
| 4 | ||
| 7 | 2 | Debolemente indignato |
| 15 | 3 | |
| 27 | 4 | perturbato |
| 48 | 5 | Tempesta magnetica |
| 80 | 6 | |
| 132 | 7 | Grande tempesta magnetica |
| 208 | 8 | |
| 400 | 9 |
L'effetto delle tempeste magnetiche sulla salute umana
Gli effetti negativi delle tempeste magnetiche colpiscono il 50-70% della popolazione mondiale. Allo stesso tempo, l'inizio di una reazione allo stress in alcune persone viene osservato 1-2 giorni prima del disturbo magnetico, quando si osservano focolai al sole. Per altri, al culmine o qualche tempo dopo un'eccessiva attività geomagnetica.
Le persone meto-dipendenti, così come coloro che soffrono di malattie croniche, devono tenere traccia delle informazioni sul campo geomagnetico per una settimana, in modo che con il possibile approccio di tempeste magnetiche, stress fisico ed emotivo, nonché eventuali azioni ed eventi che possono portare allo stress, possano essere esclusi.
