магнитное+поле+земли (1) (2)

1.

Согласно теории Ампера, основное
магнитное поле (главное поле) создается
электрическими токами, протекающими в
жидкой оболочке внутреннего ядра Земли.
Согласно современным гипотезам
формирование магнитного поля Земли
аналогично магнитному полю динамомашине с самовозбуждением: при вращении
ротора в магнитном поле статора в первом
генерируется магнитное поле. Это магнитное
поле усиливает магнитное поле статора что в
свою очередь приводит к усилению тока в
роторе, а следовательно увеличение
генерируемого магнитного поля.

2.

На этом принципе Я.И. Френкелем, (СССР) и В.
Эльзассером (США) в середине 40-х гг. была
предложена гипотеза «гидромагнитного динамо».
Согласно этой гипотезе, реальное магнитное поле
Земли создается при магнитогидродинамических
течениях в земном ядре.
Пространство, в каждой точке которого проявляется
действие магнитной силы Земли, называется
геомагнитным полем. Геомагнитное поле
приближенно рассматривают как поле однородно
намагниченного шара или поле диполя, аналогичное
магнитному полю соленоида, помещенного в центре
Земли. Пересечение оси диполя поверхностью
Земли называются магнитными полюсами. Полюс
магнитного диполя не совпадает с географическим
(оси вращения Земли). Угол между ними равен 11,5°
(рисунок).

3.

4.

Дипольный характер магнитного поля Земли
установлен по результатам наземных и
космических исследований. Обнаружена
довольно сложная конфигурация силовых
линий поля Земли (рисунок).
1-плазменный слой, 2-полярная щель, 3-радиационный пояс, 4-плазмосфера, 5плазменная мантия, 6-солнечный ветер, 7-фронт ударной волны

5.

Геомагнитное поле Земли аналогичное
магнитному полю соленоида,
помещенного в центре Земли.
Пересечение оси соленоида с
поверхность Земли называются
полюсами. Ось магнитного поля
наклонена по отношению к
географическому на 11,5°. Дипольное
магнитное поле Земли искажено под
влиянием так называемого солнечного
ветра представляющего собой поток
заряженных частиц генерируемых
солнцем: протоны, электроны, альфачастицы, ионы гелия.

6.

Магнитное поле Земли является препятствием
для солнечного ветра 6, поэтому основная
масса заряженных частиц обтекает это
препятствие. В результате вокруг Земли
образуется своеобразная магнитная полость в
межпланетной среде, сильно вытянутая в
направлении от Солнца, называемая
магнитосферой Земли.
На ночной стороне Земли силовые линии
вытягиваются, образуя геомагнитный хвост
на расстояние, составляющее приблизительно
60 радиусов Земли. Дипольная форма силовых
линий поля сохраняется почти не искаженной
до расстояний, равных нескольким радиусам
Земли.

7.

Вблизи экваториальной плоскости
геомагнитный хвост разделен слоем
плазмы 1. В этом слое магнитное поле
мало и составляет около 1/30
напряженности поля в геомагнитном
хвосте. Верхние слои атмосферы сильно
ионизованы солнечным ветром и
называется ионосферой. Концентрация
частиц плазмы на расстоянии, равном 5-6
радиусам Земли, резко падает до 101-102
частиц на 1см3 и образуется холодная
плазменная оболочка, называемой
плазмопаузой.

8.

Силовые линии магнитного поля не искажены
солнечным ветром и за плазмосферой 4,
движением плазмы управляет электрическое
поле, индуцируемое солнечным ветром при
обтекании им магнитосферы Земли. Частицы,
совершающие колебательные движения вдоль
силовых линий поля Земли, заполняют собой
оболочку З называемую радиационным поясом.
Вспышки на Солнце, обуславливают быстрое
высыпание частиц из радиационного пояса в
атмосферу обуславливая полярные сияния и
магнитных бури. В магнитном поле Земли
имеются полярные щели через которые
частички плазмы может достичь верхних слоев
атмосферы.