Un champ géomagnétique (GP) est généré par des sources situées à l'intérieur de la Terre, ainsi que dans la magnétosphère et l'ionosphère. Il protège la planète et la vie sur elle des effets nocifs du rayonnement cosmique. Sa présence a été observée par tous ceux qui tenaient la boussole et ont vu une extrémité de la flèche pointant vers le sud et l'autre pointant vers le nord. Grâce à la magnétosphère, de grandes découvertes ont été faites en physique, et sa présence est toujours utilisée pour la navigation maritime, sous-marine, aéronautique et spatiale.
Caractéristique générale
Notre planète est un énorme aimant. Son pôle nord est situé dans la partie "supérieure" de la Terre, non loin du pôle géographique, et le pôle sud est à côté du pôle géographique correspondant. De ces points, sur plusieurs milliers de kilomètres dans l'espace, s'étendent les lignes de force magnétiques qui composent la magnétosphère elle-même.
Les pôles magnétiques et géographiques sont assez éloignés les uns des autres. Si vous tracez une ligne claire entre les pôles magnétiques, vous pouvez enfin obtenir un axe magnétique avec un angle d'inclinaison de 11, 3 ° par rapport à l'axe de rotation. Cette valeur n'est pas constante, et tout cela parce que les pôles magnétiques se déplacent par rapport à la surface de la planète, changeant leur emplacement chaque année.
La nature du champ géomagnétique
L'écran magnétique est généré par des courants électriques (charges mobiles), qui naissent dans un noyau liquide externe situé à l'intérieur de la Terre à une profondeur très décente. C'est un métal qui coule et qui bouge. Ce processus est appelé convection. La matière en mouvement du noyau forme des courants et, par conséquent, des champs magnétiques.
L'écran magnétique protège de manière fiable la Terre des radiations cosmiques. Sa principale source est le vent solaire - le mouvement des particules ionisées sortant de la couronne solaire. La magnétosphère dévie ce flux continu, le redirigeant autour de la Terre, de sorte que le rayonnement dur n'a pas d'effet néfaste sur tous les êtres vivants de la planète bleue.
Si la Terre n'avait pas de champ géomagnétique, le vent solaire priverait son atmosphère. Selon une hypothèse, c'est exactement ce qui s'est passé sur Mars. Le vent solaire est loin d'être la seule menace, car le Soleil dégage également une grande quantité de matière et d'énergie sous forme d'émissions coronales, accompagnées d'un fort flux de particules radioactives. Cependant, même dans ces cas, le champ magnétique terrestre la protège, détournant ces courants de la planète.
Un écran magnétique change de pôle environ une fois tous les 250 000 ans. Le pôle nord magnétique prend la place du nord et vice versa. Les scientifiques n'ont pas d'explication claire sur la raison pour laquelle cela se produit.
Historique de la recherche
La connaissance de personnes possédant les propriétés étonnantes du magnétisme terrestre s'est produite à l'aube de la civilisation. Déjà dans l'Antiquité, l'humanité était connue pour le minerai de fer magnétique - la magnétite. Cependant, qui et quand a révélé que les aimants naturels sont également orientés dans l'espace par rapport aux pôles géographiques de la planète est inconnu. Selon une version, les Chinois connaissaient ce phénomène dès 1100, cependant, ils n'ont commencé à l'utiliser dans la pratique que deux siècles plus tard. En Europe occidentale, la boussole magnétique a commencé à être utilisée en navigation en 1187.
Structure et caractéristiques
Le champ magnétique terrestre peut être divisé en:
- le champ magnétique principal (95%), dont les sources se trouvent dans le noyau de courant électrique conducteur externe de la planète;
- un champ magnétique anormal (4%) créé par des roches dans la couche supérieure de la Terre avec une bonne susceptibilité magnétique (l'une des plus puissantes est l'anomalie magnétique de Koursk);
- champ magnétique externe (également appelé alternance, 1%) associé aux interactions solaire-terrestre.
Variations géomagnétiques régulières
Les variations du champ géomagnétique dans le temps sous l'influence de sources internes et externes (par rapport à la surface de la planète) sont appelées variations magnétiques. Ils se caractérisent par une déviation des composants GP de la valeur moyenne au site d'observation. Les variations magnétiques ont un ajustement continu dans le temps, et souvent de tels changements sont de nature périodique.
Les variations régulières qui se répètent quotidiennement sont des changements du champ magnétique associés aux changements diurnes solaires et lunaires de l'intensité du GP. Les variations atteignent un maximum au cours de la journée et lors de la confrontation lunaire.
Variations géomagnétiques irrégulières
Ces changements résultent de l'influence du vent solaire sur la magnétosphère terrestre, des changements au sein de la magnétosphère elle-même et de son interaction avec la haute atmosphère ionisée.
- Des variations de vingt-sept jours existent comme un schéma de re-croissance de la perturbation magnétique tous les 27 jours, correspondant à la période de rotation du corps céleste principal par rapport à l'observateur de la Terre. Cette tendance est due à l'existence de régions actives à longue durée de vie sur notre étoile native, observées au cours de plusieurs de ses révolutions. Il se manifeste sous la forme d'une répétabilité de 27 jours des perturbations géomagnétiques et des tempêtes magnétiques.
- Les variations sur onze ans sont associées à la périodicité de l'activité de formation de taches solaires. Il a été révélé que pendant les années de plus grande concentration de zones sombres sur le disque solaire, l'activité magnétique atteint également son maximum, cependant, la croissance de l'activité géomagnétique est en retard d'un an sur la croissance solaire moyenne.
- Les variations saisonnières ont deux maximums et deux minimums correspondant aux périodes des équinoxes et au temps du solstice.
- Contrairement à ce qui précède, d'origine centenaire, ils sont formés à la suite du mouvement de la matière et des processus ondulatoires dans le noyau conducteur liquide de la planète et sont la principale source d'informations sur la conductivité électrique du manteau et du noyau inférieurs, sur les processus physiques conduisant à la convection de la matière, ainsi que sur le mécanisme Génération de champs géomagnétiques terrestres. Ce sont les variations les plus lentes - avec des périodes de plusieurs années à un an.
L'influence du champ magnétique sur le monde vivant
Malgré le fait que l'écran magnétique ne soit pas visible, les habitants de la planète le ressentent parfaitement. Par exemple, les oiseaux migrateurs construisent leur itinéraire en se concentrant dessus. Les scientifiques ont avancé plusieurs hypothèses concernant ce phénomène. L'un d'eux suggère que les oiseaux le perçoivent visuellement. Aux yeux des oiseaux migrateurs, il existe des protéines spéciales (cryptochromes) qui sont capables de changer de position sous l'influence d'un champ géomagnétique. Les auteurs de cette hypothèse sont convaincus que les cryptochromes peuvent jouer le rôle d'une boussole. Cependant, non seulement les oiseaux, mais aussi les tortues marines utilisent un écran magnétique comme navigateur GPS.
Exposition humaine à l'écran magnétique
L'influence du champ géomagnétique sur une personne est fondamentalement différente de toute autre, qu'il s'agisse d'un rayonnement ou d'un courant dangereux, car elle affecte complètement le corps humain.
Les scientifiques pensent que le champ géomagnétique opère dans la gamme des ultra-basses fréquences, ce qui lui permet de répondre aux rythmes physiologiques de base: respiratoire, cardiaque et cérébral. Une personne peut ne rien ressentir, mais le corps y réagit toujours avec des changements fonctionnels dans les systèmes nerveux, cardiovasculaire et cérébral. Depuis de nombreuses années, les psychiatres suivent la relation entre les sursauts d'intensité du champ géomagnétique et l'exacerbation des maladies mentales, conduisant souvent au suicide.
"Indexation" de l'activité géomagnétique
Les perturbations du champ magnétique associées aux modifications du système de courant magnétosphère-ionosphère sont appelées activité géomagnétique (GA). Pour déterminer son niveau, deux indices sont utilisés - A et K. Ce dernier montre la valeur de GA. Il est calculé sur la base de mesures d'écran magnétique prises quotidiennement à des intervalles de trois heures, à partir de 00:00 UTC (temps universel coordonné). Les indices de perturbation magnétique les plus élevés sont comparés aux valeurs du champ géomagnétique d'une journée calme pour une institution scientifique particulière, tandis que les valeurs maximales des écarts observés sont prises en compte.
Sur la base des données obtenues, l'indice K est calculé. Étant donné qu'il s'agit d'une quantité quasi logarithmique (c'est-à-dire qu'elle augmente d'une unité avec une augmentation de la perturbation d'environ 2 fois), il ne peut pas être moyenné pour obtenir une image historique à long terme de l'état du champ géomagnétique de la planète. Pour cela, il existe un indice A, qui est une valeur moyenne journalière. Elle est déterminée assez simplement - chaque dimension de l'indice K est convertie en un indice équivalent. Les valeurs de K obtenues tout au long de la journée sont moyennées, grâce auxquelles il est possible d'obtenir un indice A, dont la valeur en jours ordinaires ne dépasse pas le seuil de 100, et pendant la période de violents orages magnétiques peut dépasser 200.
Étant donné que les perturbations du champ géomagnétique à différents points de la planète ne sont pas les mêmes, les valeurs de l'indice A provenant de différentes sources scientifiques peuvent varier considérablement. Afin d'éviter un tel run-up, les indices A obtenus par les observatoires sont ramenés à la moyenne et l'indice global A r apparaît. Il en va de même pour l'indice K p, qui est une valeur fractionnaire dans l'intervalle 0-9. Sa valeur de 0 à 1 indique que le champ géomagnétique est normal, ce qui signifie que les conditions optimales de passage dans les gammes d'ondes courtes sont préservées. Bien sûr, soumis à un flux assez intense de rayonnement solaire. Un champ géomagnétique à 2 points est caractérisé comme une perturbation magnétique modérée, ce qui complique légèrement le passage des ondes décimétriques. Les valeurs de 5 à 7 indiquent la présence de tempêtes géomagnétiques, qui interfèrent sérieusement avec la plage mentionnée, et en cas de forte tempête (8-9 points), le passage de courtes vagues est impossible.
| Ar | À r | La description |
| 0 | 0 | Calme |
| 2 | 1 | |
| 3 | ||
| 4 | ||
| 7 | 2 | Peu indigné |
| 15 | 3 | |
| 27 | 4 | Outré |
| 48 | 5 | Tempête magnétique |
| 80 | 6 | |
| 132 | 7 | Grande tempête magnétique |
| 208 | 8 | |
| 400 | 9 |
L'effet des tempêtes magnétiques sur la santé humaine
Les effets négatifs des tempêtes magnétiques affectent 50 à 70% de la population mondiale. Dans le même temps, l'apparition d'une réaction de stress chez certaines personnes est observée 1 à 2 jours avant les perturbations magnétiques, lorsque des épidémies au soleil sont observées. Pour d'autres, au pic ou quelque temps après une activité géomagnétique excessive.
Les personnes métodépendantes, ainsi que celles souffrant de maladies chroniques, doivent pouvoir suivre les informations sur le champ géomagnétique pendant une semaine, afin qu'avec l'approximation possible des tempêtes magnétiques, le stress physique et émotionnel, ainsi que toutes les actions et événements pouvant conduire au stress, puissent être exclus.
