Плакат "Характеристики магнитного поля Земли"

Характеристики магнитного поля Земли Земля   в   целом   представляет   собой   огромный   шаровой   магнит.  Человечество   начало   использовать магнитное поле Земли давно. Уже в начале ХII – ХIII в.в. получает широкое распространение в мореходстве компас. Однако в те времена считалось, что стрелку компаса ориентирует Полярная звезда и её магнетизм. Предположение о существовании магнитного поля Земли впервые высказал в 1600 г. английский естествоиспытатель Гильберт. В любой точке пространства, окружающего Землю, и на её поверхности обнаруживается действие магнитных сил. Иными словами, в пространстве, окружающем Землю, создаётся магнитное поле, силовые линии которого изображены на рисунке. Магнитные и географические полюса Земли не совпадают друг с другом.  Северный магнитный полюс  N  лежит в южном полушарии, вблизи берегов Антарктиды, а южный магнитный полюс  S  находится в северном полушарии, вблизи северного берега острова Виктория (Канада). Оба полюса непрерывно перемещаются (дрейфуют)  на   земной   поверхности   со   скоростью   5  км   за   год   из­за   переменности порождающих   магнитное   поле   процессов.   Кроме   того,   ось   магнитного   поля   не проходит через центр Земли, а отстаёт от него на 430 км. Магнитное поле Земли не симметрично.  Благодаря тому, что ось магнитного поля проходит всего под углом в 11,50 к оси вращения планеты, мы можем пользоваться компасом. Основная часть магнитного поля Земли,  по современным воззрениям, имеет внутриземное происхождение. Оно создаётся её ядром. Внешнее ядро Земли жидкое и металлическое. Металл – проводящее ток вещество, и если бы существовали в жидком ядре постоянные течения, то соответствующий электрический ток создавал бы магнитное поле. Благодаря вращению Земли, такие течения в ядре существуют, т.к. Земля в некотором приближении является магнитным диполем, т.е. своеобразным магнитом с двумя полюсами: южным и северным. Незначительная часть магнитного поля (около 1%) имеет внеземное происхождение. Возникновение этой части   приписывают   электрическим   токам,   текущим   в   проводящих   слоях   ионосферы   и   поверхности   Земли.   Эта   часть магнитного   поля   Земли   подвержена   слабому   изменению   со   временем,   которое   называется   вековой   вариацией.   Причины существования электрических токов в вековой вариации неизвестны. В   идеальном   и   гипотетическом   предположении,   в   котором  Земля   была   бы   одинока   в   космическом пространстве, силовые линии магнитного поля планеты располагались таким же образом, как и силовые линии обычного магнита,  т.е. в виде симметричных дуг, протянувшихся от южного полюса к северному. Плотность линий (напряжённость магнитного поля) падала бы с удалением от планеты. На деле, магнитное поле Земли находится во взаимодействии с магнитными полями Солнца, планет и потоков заряженных частиц, испускаемых в изобилии Солнцем. Если влиянием самого Солнца и тем более планет из­за удалённости можно пренебречь, то с потоками частиц, иначе – солнечным ветром, та не поступишь.  Солнечный ветер представляет собой потоки мчащихся со скоростью около 500 км/с частиц, испускаемых солнечной атмосферой. В моменты солнечных вспышек, а также в периоды образования на Солнце группы больших пятен, резко возрастает число свободных электронов, которые бомбардируют атмосферу Земли. Это приводит к возмущению токов, текущих в ионосфере Земли, благодаря этому, происходит изменение магнитного поля Земли.   Возникают   магнитные   бури.  Такие   потоки   порождают   сильное   магнитное   поле,   которое   и   взаимодействует   с магнитным полем Земли, сильно деформируя его. Благодаря своему магнитному полю, Земля удерживает в так называемых радиационных поясах захваченные частицы солнечного ветра, не позволяя им проходить в атмосферу Земли и тем более к поверхности. Частицы солнечного ветра были бы очень вредны для всего живого. При взаимодействии упоминавшихся полей образуется граница, по одну сторону которой находится возмущённое (подвергшееся изменениям из­за внешних влияний) магнитное поле частиц солнечного ветра, по другую – возмущённое поле Земли. Эту границу стоит рассматривать как предел околоземного пространства, границу магнитосферы и атмосферы. Вне этой границы преобладает влияние внешних магнитных полей. В направлении к Солнцу магнитосфера Земли сплюснута под натиском солнечного ветра и простирается всего до 10 радиусов планеты. В противоположном направлении имеет место вытянутость до 1000 радиусов Земли. Основная   часть   магнитного   поля   Земли   обнаруживает  аномалии  в   различных   районах   земной   поверхности.   Эти аномалии, по­видимому, следует приписать присутствию в земной коре ферромагнитных масс или различию свойств горных пород. Поэтому магнитных аномалий имеет практическое значение при исследовании полезных ископаемых. Существование магнитного поля в любой точке Земли можно установить с помощью магнитной стрелки. КУРСКАЯ МАГНИТНАЯ АНОМАЛИЯ (КМА), на территории Курской, Белгородской и Орловской обл. Богатые руды открыты в 1931. Площадь ок. 120 тыс. км2. Руды — магнетитовые кварциты среди метаморфических пород и гранитоидов докембрия; богатые железные руды в коре выветривания железистых кварцитов. Разведанные запасы железистых кварцитов св. 25 млрд. т с содержанием Fe 32-37% и св. 30 млрд. т богатых руд с 52-66% Fe. Месторождения разрабатываются открытым (Стойленское, Лебединское, Михайловское) и подземным (Коробковское) способами.МАГНИТНЫЕ ВАРИАЦИИ, непрерывные изменения во времени магнитного поля Земли, вызываемые целым рядом причин: циклическим изменением солнечной активности, орбитальным и вращательными движениями Земли, процессами в ее недрах и др.