1. Яновський Б.М. Земний магнетизм: навч. допомога. - 4-е изд. перераб. і доп. Під ред. В.В. Металлова. - Л. Ленингр. ун-т, 1978. - С. 592.
Кожну секунду наша планета піддається впливу колосальної кількості заряджених частинок, тому що званим космічним фоном. Залежно від походження і умов формування все космічне випромінювання можна поділити на:
1. Сонячний вітер - постійний потік високотемпературної плазми в міжпланетному космічному просторі, обумовлений безперервним розширенням сонячної корони. Сонячний вітер є низькоенергетичну частина корпускулярного випромінювання Сонця (з енергією декілька десятків кеВ).
2. Сонячні космічні промені з енергією від 0,1 МеВ до сотень МеВ (але іноді і до декількох десятків ГеВ), які генеруються при спалахах на Сонці і спостерігаються у вигляді гігантських протуберанців над його поверхнею.
Природа цих спалахів пов'язана з викидів з глибин сонячної речовини і його взаємодією з найпотужнішим магнітним полем Сонця. При спалахах на Сонці випускається величезна кількість енергії у вигляді електромагнітного (в діапазоні від видимого до рентгенівського) і корпускулярного випромінювання.
3. Галактичні космічні промені - народжуються в глибокому космосі і відрізняються складним компонентним складом. «Вік» галактичних космічних променів, що приходять в Сонячну систему, становить 2,5 - 33 млн. Років. Передбачається, що частинки з відносно невеликою енергій приходять з нашої галактики, а частинки надвисоких енергій мають позагалактичне походження.
Це випромінювання робить сильний вплив на саме існування життя на Землі її клімат. Оскільки до складу випромінювання входять заряджені частинки, вони надають іонізуючу дію на клітини живого організму і рослини. Причому при досить невеликій дозі випромінювання клітини можуть самостійно відновлюватися, а при дозі, більшій, ніж 200 мЗв / рік, переважає масова загибель клітин.
Як відомо, магнітне поле впливає на рух заряджених частинок, воно може змінити траєкторію їх руху. Магнітні силові лінії земного поля виходять з південного магнітного полюса і сходяться в північному, утворюючи замкнуті криві. Сила магнітного поля Землі характеризується вектором напруженості, який в будь-якій точці земного магнітного поля спрямований по дотичним до силових ліній.
Розподіл елементів земного магнетизму по поверхні земної кулі прийнято зображати на спеціальних картах у вигляді кривих ліній, що з'єднують точки з однаковим значенням того чи іншого елемента. Такі лінії називають ізолініями. Криві рівного магнітного відхилення - ізогони наносять на карти ізогон. це криві, що з'єднують точки з рівним магнітним напругою, називають ізодініт, або ізодінамамі. Криві, що з'єднують точки з рівним магнітним нахилом - ізокліни, наносять на карти ізоклін. Магнітне відхилення - найбільш важливий елемент для судноводіння.
Передбачається, що найближчим часом магнітне поле Землі може ослабнути, позбавивши знаходяться на орбіті штучні супутники захисту від сонячної радіації.
До такого висновку прийшли німецькі геофізики, проаналізувавши дані про зміни земного ядра за дев'ять років. Дослідники стверджують, що в останні кілька місяців зміни магнітного поля були особливо сильними. До сих пір їм не вдавалося зафіксувати настільки різких «рухів». Магнітне поле змінюється в районі південної частини Атлантичного океану. У цьому місці його «товщина» становить близько однієї третини від «нормальної». Всього за останні 150 років поле ослабло на десять відсотків. Останній раз така зміна відбулася 780 тисяч років тому. Вимірювання руху земного ядра, проведене за допомогою супутників CHAMP і Orsted показали, що найближчим часом має відбутися чергова зміна полярності.
Найбільш інтенсивне вивчення дії магнітних полів на живі організми почалося в 60-х роках ХХ століття в зв'язку з зародженням космічній біології. Особливу увагу вчених привернули посилені (в порівнянні з геомагнітних) штучні магнітні поля, Виявилося, що ці поля викликають різноманітні ефекти у людини, тварин, рослин, мікроорганізмів. З'ясувалося, що на нервову систему магнітне поле діє переважно гальмівну дію, пригнічуючи умовні та безумовні рефлекси, змінюючи електроенцефалограму у бік переважання повільних ритмів. У рослин сильні магнітні поля (в кілька тисяч Ерстед) викликали придушення росту коренів, зменшення інтенсивності фотосинтезу і інші ефекти.
До рубежу XX і XXI століть швидкості обох магнітних полюсів помітно зросли. Швидкість дрейфу південного магнітного полюса до цього часу становила до 4-5 км на рік. Швидкість дрейфу північного магнітного полюса зараз оцінюється сьогодні в 40-50 км на рік. Якщо він буде продовжувати йти тим же курсом і тими ж темпами, то, покинувши територію Канади, пройде над Аляскою і приблизно через півстоліття виявиться над Сибіром. Південний же полюс просто йде все далі і далі в Індійський океан. Багато геофізики пов'язують подібне прискорення з так званими геомагнітними поштовхами. Час від часу магнітний щит Землі розпадається, відкриваючи планету впливу дії космосу. Так, наприклад, після закінчення Пермського періоду, 225 мільйонів років тому, за порівняно короткий термін припинили своє існування приблизно 75% родин земноводних і 80% родин рептилій. Близько 70 млн. Років тому повністю вимерли динозаври. Ряд фахівців вважає, що причиною цьому послужило зміна земного магнетизму.
Зникнення магнітного поля Землі - рідкісний, але не поодинокий випадок в її історії, якого люди дуже бояться, через катастрофічні наслідків для всього живого на планеті. Хочеться підкреслити, що зміна полярності магнітного поля Землі відбувається на дуже довгих, але непередбачуваних інтервалах, самий останній з яких був приблизно 790000 років тому. Тоді стрілка компаса вказувала б на південь, а не на північ.
Дослідження вчених, що стосуються питання магнітних інверсій в історії нашої планети, спираються на вивчення зерен феромагнітних матеріалів, що зберігають намагніченість протягом мільйонів років, починаючи з того моменту, коли гірська порода перестала бути вогненної лавою. Адже магнітне поле - єдине відоме у фізиці поле, що володіє пам'яттю: в той момент, коли порода охолола нижче точки Кюрі - температури здобуття магнітного порядку, вона Намагнітити під дією поля Землі і назавжди запам'ятала його конфігурацію на той момент. Вчені прийшли до висновку, що гірські породи здатні зберігати пам'ять про магнітних еманаціях (витіканнях), які супроводжують будь-яку подію в житті планети. Подібний елементарний, по суті, підхід дозволяє зробити дуже важливий для земної цивілізації висновок про наслідки очікуваної інверсії геомагнітного поля. Дослідження палеомагнитологи дозволили простежити історію змін поля Землі за 3,5 млрд років і побудувати своєрідний календар інверсій. З нього видно, що вони відбуваються досить регулярно, по 3-8 разів за мільйон років, проте остання трапилася на Землі аж 780 тис. Років тому, і така глибока затримка з наступним подією вельми насторожує.
Однак життя на планеті як існувала, так і існує по нині, перенісши не одну зміну полярності. Отже, загибель для всього живого ця катастрофа не принесе, але масові вимирання тварин і рослин, а також людей будуть забезпечені.
Втім, всього цього може і не статися. Північний магнітний полюс може в будь-який момент змінити напрямок руху або зупинитися, і передбачити цього не можна. А для Південного полюса і зовсім немає прогнозу на 2050 рік. До 1986 року він рухався дуже бадьоро, але потім його швидкість впала.
Про можливі наслідки зміни геомагнітних полюсів йде широка дискусія. Є різноманітні точки зору - від цілком оптимістичних до вкрай тривожних. Оптимісти посилаються на той факт, що в геологічній історії Землі відбулися сотні інверсій, однак не вдалося встановити зв'язок масових вимирань і природних катастроф з цими подіями. Крім того, біосфера володіє значними здібностями до адаптації, а процес інверсії може тривати досить довго, так що часу, щоб підготуватися до змін, більш ніж достатньо.
Пропонуємо вашій увазі журнали, що видаються у видавництві «Академія природознавства»
(Високий імпакт-фактор РИНЦ, тематика журналів охоплює всі наукові напрямки)
Міжнародний журнал прикладних і фундаментальних досліджень
Служба технічної підтримки - [email protected]
Відповідальний секретар журналу Бізенкова М.Н. - [email protected]
Матеріали журналу доступні на умовах ліцензії Creative Commons «Attribution» ( «Атрибуція») 4.0 Всесвітня.