Το γεωμαγνητικό πεδίο (GP) δημιουργείται από πηγές που βρίσκονται μέσα στη Γη, καθώς και στη μαγνητόσφαιρα και την ιονόσφαιρα. Προστατεύει τον πλανήτη και τη ζωή σε αυτόν από τις βλαβερές συνέπειες της κοσμικής ακτινοβολίας. Την παρουσία του παρατήρησαν όλοι όσοι κρατούσαν την πυξίδα και είδαν πώς το ένα άκρο του βέλους δείχνει προς το νότο και το άλλο προς το βορρά. Χάρη στη μαγνητόσφαιρα, έγιναν μεγάλες ανακαλύψεις στη φυσική και μέχρι στιγμής η παρουσία της χρησιμοποιείται για θαλάσσια, υποβρύχια, αεροπορία και διαστημική πλοήγηση.
Γενικά χαρακτηριστικά
Ο πλανήτης μας είναι ένας τεράστιος μαγνήτης. Ο βόρειος πόλος του βρίσκεται στο «πάνω» μέρος της Γης, όχι μακριά από τον γεωγραφικό πόλο, και ο νότιος πόλος του βρίσκεται κοντά στον αντίστοιχο γεωγραφικό πόλο. Από αυτά τα σημεία, οι μαγνητικές γραμμές δύναμης που συνθέτουν τη μαγνητόσφαιρα εκτείνονται για πολλές χιλιάδες χιλιόμετρα στο διάστημα.
Ο μαγνητικός και ο γεωγραφικός πόλος απέχουν αρκετά μεταξύ τους. Εάν σχεδιάσετε μια σαφή γραμμή μεταξύ των μαγνητικών πόλων, μπορείτε να καταλήξετε σε έναν μαγνητικό άξονα με γωνία κλίσης 11,3 ° ως προς τον άξονα περιστροφής. Αυτή η τιμή δεν είναι σταθερή και όλα αυτά επειδή οι μαγνητικοί πόλοι μετακινούνται σε σχέση με την επιφάνεια του πλανήτη, αλλάζοντας τη θέση τους κάθε χρόνο.
Φύση του γεωμαγνητικού πεδίου
Η μαγνητική ασπίδα δημιουργείται από ηλεκτρικά ρεύματα (κινητά φορτία) που γεννιούνται στον εξωτερικό υγρό πυρήνα, που βρίσκεται μέσα στη Γη σε πολύ αξιοπρεπές βάθος. Είναι ένα ρευστό μέταλλο και κινείται. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται συναγωγή. Η κινούμενη ουσία του πυρήνα σχηματίζει ρεύματα και, ως αποτέλεσμα, μαγνητικά πεδία.
Η μαγνητική ασπίδα προστατεύει αξιόπιστα τη Γη από την κοσμική ακτινοβολία. Η κύρια πηγή του είναι ο ηλιακός άνεμος - η κίνηση των ιονισμένων σωματιδίων που ρέουν από το ηλιακό στέμμα. Η μαγνητόσφαιρα εκτρέπει αυτή τη συνεχή ροή, ανακατευθύνοντάς την γύρω από τη Γη, έτσι ώστε η σκληρή ακτινοβολία να μην έχει επιζήμια επίδραση σε όλη τη ζωή στον μπλε πλανήτη.
Αν η Γη δεν είχε γεωμαγνητικό πεδίο, τότε ο ηλιακός άνεμος θα της στερούσε την ατμόσφαιρα. Σύμφωνα με μια υπόθεση, αυτό ακριβώς συνέβη στον Άρη. Ο ηλιακός άνεμος απέχει πολύ από το να είναι η μόνη απειλή, καθώς ο Ήλιος απελευθερώνει επίσης μεγάλες ποσότητες ύλης και ενέργειας με τη μορφή στεφανιαίων εκτινάξεων, που συνοδεύονται από ένα ισχυρό ρεύμα ραδιενεργών σωματιδίων. Ωστόσο, ακόμη και σε αυτές τις περιπτώσεις, το μαγνητικό πεδίο της Γης την προστατεύει εκτρέποντας αυτά τα ρεύματαπλανήτες.
Η μαγνητική ασπίδα αντιστρέφει τους πόλους της περίπου κάθε 250.000 χρόνια. Ο βόρειος μαγνητικός πόλος παίρνει τη θέση του βορρά και αντίστροφα. Οι επιστήμονες δεν έχουν σαφή εξήγηση γιατί συμβαίνει αυτό.
Ιστορικό έρευνας
Η γνωριμία των ανθρώπων με τις εκπληκτικές ιδιότητες του επίγειου μαγνητισμού συνέβη στην αυγή του πολιτισμού. Ήδη στην αρχαιότητα, το μαγνητικό σιδηρομετάλλευμα, ο μαγνητίτης, ήταν γνωστό στην ανθρωπότητα. Ωστόσο, ποιος και πότε αποκαλύφθηκε ότι οι φυσικοί μαγνήτες είναι εξίσου προσανατολισμένοι στο διάστημα σε σχέση με τους γεωγραφικούς πόλους του πλανήτη είναι άγνωστο. Σύμφωνα με μια εκδοχή, οι Κινέζοι ήταν ήδη εξοικειωμένοι με αυτό το φαινόμενο το 1100, αλλά άρχισαν να το χρησιμοποιούν στην πράξη μόνο δύο αιώνες αργότερα. Στη Δυτική Ευρώπη, η μαγνητική πυξίδα άρχισε να χρησιμοποιείται στη ναυσιπλοΐα το 1187.
Δομή και χαρακτηριστικά
Το μαγνητικό πεδίο της Γης μπορεί να χωριστεί σε:
- το κύριο μαγνητικό πεδίο (95%), οι πηγές του οποίου βρίσκονται στον εξωτερικό, αγώγιμο πυρήνα του πλανήτη;
- ανώμαλο μαγνητικό πεδίο (4%) που δημιουργήθηκε από πετρώματα στο ανώτερο στρώμα της Γης με καλή μαγνητική επιδεκτικότητα (ένα από τα πιο ισχυρά είναι η μαγνητική ανωμαλία του Kursk);
- εξωτερικό μαγνητικό πεδίο (ονομάζεται επίσης μεταβλητό, 1%) που σχετίζεται με αλληλεπιδράσεις ηλιακής-γήινης.
Κανονικές γεωμαγνητικές παραλλαγές
Οι αλλαγές στο γεωμαγνητικό πεδίο με την πάροδο του χρόνου υπό την επίδραση τόσο εσωτερικών όσο και εξωτερικών πηγών (σε σχέση με την επιφάνεια του πλανήτη) ονομάζονται μαγνητικές παραλλαγές. Αυτοί είναιχαρακτηρίζονται από την απόκλιση των στοιχείων HP από τη μέση τιμή στον τόπο παρατήρησης. Οι μαγνητικές παραλλαγές έχουν μια συνεχή αναδιάρθρωση στο χρόνο και συχνά τέτοιες αλλαγές είναι περιοδικές.
Οι τακτικές παραλλαγές που επαναλαμβάνονται καθημερινά είναι αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο που σχετίζονται με ηλιακές και σεληνιακές-ημερήσιες αλλαγές στην ένταση της ΣΚΠ. Οι παραλλαγές κορυφώνονται κατά τη διάρκεια της ημέρας και στη σεληνιακή αντίθεση.
Ακανόνιστες γεωμαγνητικές παραλλαγές
Αυτές οι αλλαγές συμβαίνουν ως αποτέλεσμα της επίδρασης του ηλιακού ανέμου στη μαγνητόσφαιρα της Γης, των αλλαγών εντός της ίδιας της μαγνητόσφαιρας και της αλληλεπίδρασής της με την ιονισμένη ανώτερη ατμόσφαιρα.
- Υπάρχουν παραλλαγές είκοσι επτά ημερών ως πρότυπο για την εκ νέου ανάπτυξη της μαγνητικής διαταραχής κάθε 27 ημέρες, που αντιστοιχεί στην περίοδο περιστροφής του κύριου ουράνιου σώματος σε σχέση με τον γήινο παρατηρητή. Αυτή η τάση οφείλεται στην ύπαρξη μακρόβιων ενεργών περιοχών στο αστέρι της πατρίδας μας, που παρατηρήθηκαν κατά τη διάρκεια πολλών από τις επαναστάσεις του. Εκδηλώνεται με τη μορφή επανάληψης 27 ημερών γεωμαγνητικών διαταραχών και μαγνητικών καταιγίδων.
- Οι παραλλαγές έντεκα ετών σχετίζονται με την περιοδικότητα της δραστηριότητας σχηματισμού κηλίδων του Ήλιου. Διαπιστώθηκε ότι κατά τα χρόνια της μεγαλύτερης συσσώρευσης σκοτεινών περιοχών στον ηλιακό δίσκο, η μαγνητική δραστηριότητα φθάνει επίσης στο μέγιστο, ωστόσο, η αύξηση της γεωμαγνητικής δραστηριότητας υστερεί σε σχέση με την αύξηση της ηλιακής δραστηριότητας κατά μέσο όρο κατά ένα χρόνο.
- Οι εποχικές παραλλαγές έχουν δύο υψηλά και δύο χαμηλά που αντιστοιχούν σεισημερίες και χρόνοι ηλιοστάσιου.
- κοσμικά, σε αντίθεση με τα παραπάνω, - εξωτερικής προέλευσης, σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της κίνησης της ύλης και των διεργασιών κυμάτων στον υγρό ηλεκτρικά αγώγιμο πυρήνα του πλανήτη και αποτελούν την κύρια πηγή πληροφοριών για το ηλεκτρικό αγωγιμότητα του κατώτερου μανδύα και του πυρήνα, σχετικά με τις φυσικές διεργασίες που οδηγούν στη μεταφορά της ύλης, καθώς και τον μηχανισμό δημιουργίας του γεωμαγνητικού πεδίου της Γης. Αυτές είναι οι πιο αργές παραλλαγές - με περιόδους που κυμαίνονται από αρκετά χρόνια έως ένα έτος.
Η επίδραση του μαγνητικού πεδίου στον ζωντανό κόσμο
Παρά το γεγονός ότι η μαγνητική ασπίδα δεν φαίνεται, οι κάτοικοι του πλανήτη την αισθάνονται τέλεια. Για παράδειγμα, τα αποδημητικά πουλιά χτίζουν τη διαδρομή τους, εστιάζοντας σε αυτήν. Οι επιστήμονες διατύπωσαν αρκετές υποθέσεις σχετικά με αυτό το φαινόμενο. Ένα από αυτά προτείνει ότι τα πουλιά το αντιλαμβάνονται οπτικά. Στα μάτια των αποδημητικών πτηνών υπάρχουν ειδικές πρωτεΐνες (κρυπτόχρωμα) που μπορούν να αλλάξουν τη θέση τους υπό την επίδραση του γεωμαγνητικού πεδίου. Οι συγγραφείς αυτής της υπόθεσης είναι βέβαιοι ότι τα κρυπτοχρώματα μπορούν να λειτουργήσουν ως πυξίδα. Ωστόσο, όχι μόνο τα πουλιά, αλλά και οι θαλάσσιες χελώνες χρησιμοποιούν τη μαγνητική οθόνη ως πλοηγό GPS.
Η επίδραση μιας μαγνητικής οθόνης σε ένα άτομο
Η επίδραση του γεωμαγνητικού πεδίου σε ένα άτομο είναι θεμελιωδώς διαφορετική από οποιαδήποτε άλλη, είτε πρόκειται για ακτινοβολία είτε για επικίνδυνο ρεύμα, αφού επηρεάζει πλήρως το ανθρώπινο σώμα.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το γεωμαγνητικό πεδίο λειτουργεί σε εξαιρετικά χαμηλές συχνότητες, με αποτέλεσμα να πληροί τα κύριαφυσιολογικοί ρυθμοί: αναπνευστικός, καρδιακός και εγκεφαλικός. Ένα άτομο μπορεί να μην αισθάνεται τίποτα, αλλά το σώμα εξακολουθεί να αντιδρά σε αυτό με λειτουργικές αλλαγές στο νευρικό, το καρδιαγγειακό σύστημα και τη δραστηριότητα του εγκεφάλου. Οι ψυχίατροι παρακολουθούν τη σχέση μεταξύ των εκρήξεων της έντασης του γεωμαγνητικού πεδίου και της επιδείνωσης των ψυχικών ασθενειών για πολλά χρόνια, που συχνά οδηγούν σε αυτοκτονία.
Γεωμαγνητική δραστηριότητα "ευρετηρίαση"
Οι διαταραχές μαγνητικού πεδίου που σχετίζονται με αλλαγές στο σύστημα μαγνητοσφαιρικού-ιονοσφαιρικού ρεύματος ονομάζονται γεωμαγνητική δραστηριότητα (GA). Για τον προσδιορισμό του επιπέδου του, χρησιμοποιούνται δύο δείκτες - ο Α και ο Κ. Ο τελευταίος δείχνει την τιμή του GA. Υπολογίζεται από μετρήσεις μαγνητικής ασπίδας που λαμβάνονται κάθε μέρα σε διαστήματα τριών ωρών, ξεκινώντας από τις 00:00 UTC (Συντονισμένη Universal Time). Οι υψηλότερες τιμές της μαγνητικής διαταραχής συγκρίνονται με τις τιμές του γεωμαγνητικού πεδίου μιας ήσυχης ημέρας για ένα συγκεκριμένο επιστημονικό ίδρυμα, ενώ λαμβάνονται υπόψη οι μέγιστες τιμές των παρατηρούμενων αποκλίσεων.
Με βάση τα ληφθέντα δεδομένα υπολογίζεται ο δείκτης Κ. Λόγω του ότι είναι μια οιονεί λογαριθμική τιμή (δηλαδή αυξάνεται κατά ένα με αύξηση της διαταραχής κατά περίπου 2 φορές), δεν μπορεί να υπολογιστεί ο μέσος όρος προκειμένου να ληφθεί μια μακροπρόθεσμη ιστορική εικόνα της κατάστασης των γεωμαγνητικών πεδίων του πλανήτη. Για να γίνει αυτό, υπάρχει ένας δείκτης Α, ο οποίος είναι ένας ημερήσιος μέσος όρος. Καθορίζεται πολύ απλά - κάθε διάσταση του δείκτη K μετατρέπεται σεισοδύναμο ευρετήριο. Οι τιμές Κ που λαμβάνονται κατά τη διάρκεια της ημέρας υπολογίζονται κατά μέσο όρο, χάρη στον οποίο είναι δυνατό να ληφθεί ο δείκτης Α, η τιμή του οποίου τις συνηθισμένες ημέρες δεν υπερβαίνει το όριο των 100 και κατά τη διάρκεια των πιο σοβαρών μαγνητικών καταιγίδων μπορεί να υπερβεί το 200.
Δεδομένου ότι οι διαταραχές του γεωμαγνητικού πεδίου σε διάφορα μέρη του πλανήτη εκδηλώνονται διαφορετικά, οι τιμές του δείκτη Α από διαφορετικές επιστημονικές πηγές μπορεί να διαφέρουν σημαντικά. Προκειμένου να αποφευχθεί μια τέτοια αναδρομή, οι δείκτες A που λαμβάνονται από τα παρατηρητήρια μειώνονται στο μέσο όρο και εμφανίζεται ο παγκόσμιος δείκτης Ap. Το ίδιο ισχύει για τον δείκτη Kp, ο οποίος είναι μια κλασματική τιμή στο εύρος 0-9. Η τιμή του από το 0 έως το 1 δείχνει ότι το γεωμαγνητικό πεδίο είναι κανονικό, πράγμα που σημαίνει ότι διατηρούνται οι βέλτιστες συνθήκες για διέλευση στις ζώνες βραχέων κυμάτων. Φυσικά, υπόκειται σε μια αρκετά έντονη ροή ηλιακής ακτινοβολίας. Ένα γεωμαγνητικό πεδίο 2 σημείων χαρακτηρίζεται ως μέτρια μαγνητική διαταραχή, η οποία περιπλέκει ελαφρώς τη διέλευση των δεκατιανών κυμάτων. Οι τιμές από 5 έως 7 υποδεικνύουν την παρουσία γεωμαγνητικών καταιγίδων που δημιουργούν σοβαρές παρεμβολές στο αναφερόμενο εύρος και με ισχυρή καταιγίδα (8-9 βαθμοί) καθιστούν αδύνατη τη διέλευση βραχέων κυμάτων.
| Ar | Kr | Περιγραφή |
| 0 | 0 | Ηρεμία |
| 2 | 1 | |
| 3 | ||
| 4 | ||
| 7 | 2 | Ασθενώς αγανακτισμένος |
| 15 | 3 | |
| 27 | 4 | Αγανακτισμένος |
| 48 | 5 | Μαγνητική καταιγίδα |
| 80 | 6 | |
| 132 | 7 | Μεγάλη μαγνητική καταιγίδα |
| 208 | 8 | |
| 400 | 9 |
Ο αντίκτυπος των μαγνητικών καταιγίδων στην ανθρώπινη υγεία
50-70% του παγκόσμιου πληθυσμού επηρεάζεται από μαγνητικές καταιγίδες. Ταυτόχρονα, η έναρξη μιας αντίδρασης στρες σε ορισμένα άτομα σημειώνεται 1-2 ημέρες πριν από μια μαγνητική διαταραχή, όταν παρατηρούνται ηλιακές εκλάμψεις. Για άλλους, στην αιχμή ή κάποια στιγμή μετά από υπερβολική γεωμαγνητική δραστηριότητα.
Μεθοδικά εθισμένοι, καθώς και όσοι πάσχουν από χρόνιες παθήσεις, πρέπει να παρακολουθούν πληροφορίες για το γεωμαγνητικό πεδίο για μια εβδομάδα, προκειμένου να αποκλείσουν το σωματικό και συναισθηματικό στρες, καθώς και οποιεσδήποτε ενέργειες και γεγονότα που μπορεί να οδηγήσουν να στρεσάρεις, αν πλησιάζουν μαγνητικές καταιγίδες.
Σύνδρομο ανεπάρκειας μαγνητικού πεδίου
Η εξασθένηση του γεωμαγνητικού πεδίου στις εγκαταστάσεις (υπογεωμαγνητικό πεδίο) συμβαίνει λόγω των σχεδιαστικών χαρακτηριστικών διαφόρων κτιρίων, υλικών τοίχων, καθώς και μαγνητισμένων κατασκευών. Όταν βρίσκεστε σε ένα δωμάτιο με εξασθενημένο γιατρό, η κυκλοφορία του αίματος διαταράσσεται, η παροχή οξυγόνου και θρεπτικών ουσιών σε ιστούς και όργανα. Η αποδυνάμωση της μαγνητικής ασπίδας επηρεάζει επίσης το νευρικό, το καρδιαγγειακό, το ενδοκρινικό, το αναπνευστικό, το σκελετικό και το μυϊκό σύστημα.
Ο Ιάπωνας γιατρός Nakagawa "κάλεσε"Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται «σύνδρομο ανεπάρκειας ανθρώπινου μαγνητικού πεδίου». Στη σημασία της, αυτή η έννοια μπορεί κάλλιστα να ανταγωνιστεί την ανεπάρκεια βιταμινών και μετάλλων.
Τα κύρια συμπτώματα που υποδηλώνουν την παρουσία αυτού του συνδρόμου είναι:
- κόπωση;
- μείωση στην απόδοση;
- αϋπνία;
- πονοκέφαλος και πόνος στις αρθρώσεις;
- υπο- και υπέρταση;
- δυσλειτουργίες στο πεπτικό σύστημα;
- διαταραχές στο καρδιαγγειακό σύστημα.
