Camp geomagnètic: característiques, estructura, característiques i història de la recerca

2024 Autora: Henry Conors | [email protected]. Última modificació: 2024-02-12 04:53

El camp geomagnètic (GP) és generat per fonts situades a l'interior de la Terra, així com a la magnetosfera i la ionosfera. Protegeix el planeta i la vida en ell dels efectes nocius de la radiació còsmica. La seva presència va ser observada per tots els que sostenien la brúixola i van veure com un extrem de la fletxa apuntava cap al sud i l' altre cap al nord. Gràcies a la magnetosfera, es van fer grans descobriments en física, i fins ara la seva presència s'utilitza per a la navegació marina, submarina, aeronàutica i espacial.

Característiques generals

El nostre planeta és un imant enorme. El seu pol nord es troba a la part "superior" de la Terra, no lluny del pol geogràfic, i el seu pol sud es troba prop del pol geogràfic corresponent. A partir d'aquests punts, les línies de força magnètiques que formen la magnetosfera pròpiament dita s'estenen per molts milers de quilòmetres a l'espai.

Els pols magnètics i geogràfics estan força allunyats. Si traceu una línia clara entre els pols magnètics, podeu acabar amb un eix magnètic amb un angle d'inclinació d'11,3 ° respecte a l'eix de rotació. Aquest valor no és constant, i tot perquè els pols magnètics es mouen en relació a la superfície del planeta, canviant la seva ubicació anualment.

Natura del camp geomagnètic

L'escut magnètic és generat pels corrents elèctrics (càrregues en moviment) que neixen al nucli líquid exterior, situat a l'interior de la Terra a una profunditat molt decent. És un metall fluid i es mou. Aquest procés s'anomena convecció. La substància en moviment del nucli forma corrents i, com a resultat, camps magnètics.

L'escut magnètic protegeix de manera fiable la Terra de la radiació còsmica. La seva font principal és el vent solar, el moviment de partícules ionitzades que flueixen de la corona solar. La magnetosfera desvia aquest flux continu i el redirigeix al voltant de la Terra, de manera que la radiació dura no té un efecte perjudicial sobre tota la vida del planeta blau.

Si la Terra no tingués un camp geomagnètic, el vent solar la privaria de l'atmosfera. Segons una hipòtesi, això és exactament el que va passar a Mart. El vent solar està lluny de ser l'única amenaça, ja que el Sol també allibera grans quantitats de matèria i energia en forma d'ejeccions coronals, acompanyades d'un fort corrent de partícules radioactives. Tanmateix, fins i tot en aquests casos, el camp magnètic de la Terra la protegeix desviant aquests correntsplanetes.

L'escut magnètic inverteix els seus pols aproximadament cada 250.000 anys. El pol magnètic nord ocupa el lloc del nord, i viceversa. Els científics no tenen una explicació clara per què passa això.

Historial de recerca

El coneixement de persones amb les increïbles propietats del magnetisme terrestre es va produir als albors de la civilització. Ja a l'antiguitat, el mineral de ferro magnètic, la magnetita, era conegut per la humanitat. No obstant això, es desconeix qui i quan es va revelar que els imants naturals estan igualment orientats a l'espai en relació amb els pols geogràfics del planeta. Segons una versió, els xinesos ja estaven familiaritzats amb aquest fenomen l'any 1100, però només dos segles després van començar a utilitzar-lo a la pràctica. A Europa occidental, la brúixola magnètica es va començar a utilitzar en la navegació l'any 1187.

Estructura i característiques

El camp magnètic de la Terra es pot dividir en:

• el camp magnètic principal (95%), les fonts del qual es troben al nucli exterior conductor del planeta;
• camp magnètic anòmal (4%) creat per roques a la capa superior de la Terra amb bona susceptibilitat magnètica (una de les més potents és l'anomalia magnètica de Kursk);
• camp magnètic extern (també anomenat variable, 1%) associat a interaccions solar-terrestre.

Variacions geomagnètiques regulars

Els canvis en el camp geomagnètic al llarg del temps sota la influència de fonts tant internes com externes (en relació amb la superfície del planeta) s'anomenen variacions magnètiques. Ells sónes caracteritzen per la desviació dels components HP respecte del valor mitjà al lloc d'observació. Les variacions magnètiques tenen una reestructuració contínua en el temps, i sovint aquests canvis són periòdics.

Les variacions regulars que es repeteixen diàriament són canvis en el camp magnètic associats amb els canvis solars i lunars diürns en la intensitat de l'EM. Les variacions tenen un màxim durant el dia i en l'oposició lunar.

Variacions geomagnètiques irregulars

Aquests canvis es produeixen com a conseqüència de la influència del vent solar sobre la magnetosfera terrestre, els canvis dins de la mateixa magnetosfera i la seva interacció amb l'atmosfera superior ionitzada.

• Les variacions de vint-i-set dies existeixen com a patró del recreixement de la pertorbació magnètica cada 27 dies, corresponent al període de rotació del cos celeste principal en relació amb l'observador terrestre. Aquesta tendència es deu a l'existència de regions actives de llarga vida a la nostra estrella natal, observades durant diverses de les seves revolucions. Es manifesta en forma de recurrència de 27 dies de pertorbacions geomagnètiques i tempestes magnètiques.
• Les variacions d'onze anys estan associades amb la periodicitat de l'activitat de formació de taques del Sol. Es va trobar que durant els anys de la major acumulació d'àrees fosques al disc solar, l'activitat magnètica també arriba al seu màxim, tanmateix, el creixement de l'activitat geomagnètica es queda un any per darrere del creixement de l'activitat solar de mitjana.
• Les variacions estacionals tenen dos màxims i dos mínims corresponentsequinoccis i temps de solstici.
• Seculars, a diferència de l'anterior, - d'origen extern, es formen com a resultat del moviment de la matèria i dels processos ondulatoris en el nucli líquid conductor de l'electricitat del planeta i són la principal font d'informació sobre l'electricitat. conductivitat del mantell inferior i del nucli, sobre els processos físics que condueixen a la convecció de la matèria, així com el mecanisme de generació del camp geomagnètic terrestre. Aquestes són les variacions més lentes, amb períodes que van des de diversos anys fins a un any.

La influència del camp magnètic en el món viu

Malgrat que l'escut magnètic no es veu, els habitants del planeta ho senten perfectament. Per exemple, les aus migratòries construeixen la seva ruta, centrant-s'hi. Els científics van plantejar diverses hipòtesis sobre aquest fenomen. Un d'ells suggereix que els ocells ho perceben visualment. Als ulls de les aus migratòries hi ha proteïnes especials (criptocroms) que són capaços de canviar la seva posició sota la influència del camp geomagnètic. Els autors d'aquesta hipòtesi estan segurs que els criptocroms poden actuar com a brúixola. Tanmateix, no només els ocells, sinó també les tortugues marines utilitzen la pantalla magnètica com a navegador GPS.

L'impacte d'una pantalla magnètica en una persona

L'efecte del camp geomagnètic en una persona és fonamentalment diferent de qualsevol altra, ja sigui radiació o corrent perillós, ja que afecta completament el cos humà.

Els científics creuen que el camp geomagnètic opera en un rang de freqüències molt baixes, com a resultat del qual compleix els principalsritmes fisiològics: respiratori, cardíac i cerebral. És possible que una persona no senti res, però el cos encara hi reacciona amb canvis funcionals en els sistemes nerviós, cardiovascular i l'activitat cerebral. Els psiquiatres han estat fent un seguiment de la relació entre els esclats d'intensitat del camp geomagnètic i l'exacerbació de les mal alties mentals durant molts anys, que sovint condueixen al suïcidi.

Activitat geomagnètica "Indexació"

Les pertorbacions del camp magnètic associades als canvis en el sistema de corrent magnetosfèric-ionosfèric s'anomenen activitat geomagnètica (GA). Per determinar el seu nivell s'utilitzen dos índexs: A i K. Aquest últim mostra el valor de GA. Es calcula a partir de mesures d'escut magnètic realitzades cada dia a intervals de tres hores, a partir de les 00:00 UTC (hora universal coordinada). Els valors més alts de la pertorbació magnètica es comparen amb els valors del camp geomagnètic d'un dia tranquil per a una determinada institució científica, mentre que es tenen en compte els valors màxims de les desviacions observades.

A partir de les dades obtingudes es calcula l'índex K. Com que es tracta d'un valor quasi logarítmic (és a dir, augmenta en un amb un augment de la pertorbació unes 2 vegades), no pot cal promediar per tal d'obtenir una imatge històrica a llarg termini de l'estat dels camps geomagnètics del planeta. Per fer-ho, hi ha un índex A, que és una mitjana diària. Es determina de manera senzilla: cada dimensió de l'índex K es converteix eníndex equivalent. Es fa una mitjana dels valors K obtinguts al llarg del dia, gràcies al qual és possible obtenir l'índex A, el valor del qual els dies normals no supera el llindar de 100, i durant les tempestes magnètiques més greus pot superar els 200..

Com que les pertorbacions del camp geomagnètic a diferents parts del planeta es manifesten de manera diferent, els valors de l'índex A de diferents fonts científiques poden diferir notablement. Per evitar aquesta acceleració, els índexs A obtinguts pels observatoris es redueixen a la mitjana i apareix l'índex global A_p. El mateix passa amb l'índex K_p, que és un valor fraccionari en l'interval 0-9. El seu valor de 0 a 1 indica que el camp geomagnètic és normal, la qual cosa significa que es conserven les condicions òptimes per passar a les bandes d'ona curta. Per descomptat, subjecte a un flux força intens de radiació solar. Un camp geomagnètic de 2 punts es caracteritza per una pertorbació magnètica moderada, que complica lleugerament el pas de les ones decímetres. Els valors del 5 al 7 indiquen la presència de tempestes geomagnètiques que creen interferències greus amb l'esmentat rang, i amb una forta tempesta (8-9 punts) impedeixen el pas d'ones curtes.

Activitat del camp geomagnètic en punts

Ar	Kr	Descripció
0	0	Calma
2	1
3
4
7	2	Dèbilment indignat
15	3
27	4	Indignat
48	5	Tempesta magnètica
80	6
132	7	Gran tempesta magnètica
208	8
400	9

L'impacte de les tempestes magnètiques en la salut humana

50-70% de la població mundial es veu afectada per tempestes magnètiques. Al mateix temps, l'aparició d'una reacció d'estrès en algunes persones s'observa 1-2 dies abans d'una pertorbació magnètica, quan s'observen erupcions solars. Per a d' altres, en el punt màxim o un temps després d'una activitat geomagnètica excessiva.

Les persones addictes a la metodologia, així com les que pateixen mal alties cròniques, necessiten fer un seguiment d'informació sobre el camp geomagnètic durant una setmana, per tal d'excloure l'estrès físic i emocional, així com qualsevol acció i esdeveniment que pugui provocar a l'estrès, si s'acosten tempestes magnètiques.

Síndrome de deficiència de camp magnètic

El debilitament del camp geomagnètic a les instal·lacions (camp hipogeomagnètic) es produeix a causa de les característiques de disseny de diversos edificis, materials de paret, així com estructures magnetitzades. Quan esteu en una habitació amb un metge de capçalera debilitat, la circulació sanguínia es veu alterada, el subministrament d'oxigen i nutrients als teixits i òrgans. El debilitament de l'escut magnètic també afecta els sistemes nerviós, cardiovascular, endocrí, respiratori, esquelètic i muscular.

El metge japonès Nakagawa va "cridar"aquest fenomen s'anomena "síndrome de deficiència de camp magnètic humà". En la seva importància, aquest concepte pot competir amb la deficiència de vitamines i minerals.

Els principals símptomes que indiquen la presència d'aquesta síndrome són:

• fatiga;
• disminució del rendiment;
• insomni;
• mal de cap i dolor articular;
• hipo- i hipertensió;
• funcionament incorrecte del sistema digestiu;
• trastorns del sistema cardiovascular.