地磁気フィールド：特徴、構造、特性、研究の歴史

地磁気フィールド（GP）は、地球の内部、および磁気圏と電離層にあるソースによって生成されます。それは、宇宙放射線の有害な影響から惑星とその上の生命を保護します。彼の存在は、コンパスを握っていて、矢印の一方の端が南を指し、もう一方の端が北を指しているすべての人によって観察されました。磁気圏のおかげで、物理学で大きな発見がありましたが、それでもその存在は海洋、水中、航空、宇宙航行に使用されています。

一般的な特徴

私たちの惑星は巨大な磁石です。その北極は地球の「上部」にあり、地理極から遠くない位置にあり、南極は対応する地理極の隣にあります。これらのポイントから数千キロメートルにわたって宇宙へと、磁気圏自体を構成する磁力線が伸びます。

磁極と地理極は互いにかなり離れています。磁極間に明確な線を引くと、最終的に回転軸に対して11.3°の傾斜角を持つ磁気軸が得られます。この値は一定ではありません。すべての磁極が惑星の表面に対して移動し、その位置が毎年変化するためです。

地磁気の性質

磁気スクリーンは、電流（移動電荷）によって生成されます。電流は、地球内部の非常に適切な深さの外部液体コアに生まれます。流れる金属で動きます。このプロセスは対流と呼ばれます。核の移動物質は電流を形成し、結果として磁場を形成します。

磁気スクリーンは宇宙放射線から地球を確実に保護します。その主な発生源は太陽風、つまり太陽コロナから流れ出るイオン化された粒子の動きです。磁気圏はこの連続的な流れを偏向させ、地球の周りに方向を変えます。これにより、強い放射は青い惑星のすべての生物に有害な影響を与えません。

地球に地磁気がない場合、太陽風はその大気を奪います。ある仮説によると、これはまさに火星で起こったことです。太陽は放射性粒子の強い流れを伴ってコロナ放出の形で大量の物質とエネルギーを放出するため、太陽風は唯一の脅威からはほど遠いです。しかし、これらの場合でさえ、地球の磁場はそれを保護し、これらの電流を惑星からそらします。

磁気スクリーンは、約250, 000年に1回、極を変えます。磁北極は北の代わりになり、その逆も同様です。科学者は、なぜこれが起こっているのか明確な説明を持っていません。

研究の歴史

文明の夜明けに、地磁気の驚くべき特性を持つ人々の知り合いが発生しました。人類はすでに古くから、磁性鉄鉱石-マグネタイトで知られていました。しかし、自然の磁石が惑星の地理的な極に関して空間で同様に配向されていることを誰がいつ明らかにしたかは不明です。あるバージョンによると、中国人は早くもこの現象に1100年から慣れていましたが、実際には2世紀後に使用され始めました。西ヨーロッパでは、1187年に磁気コンパスがナビゲーションに使用され始めました。

構造と特徴

地球の磁場は次のように分類できます。

主磁場（95％）、その発生源は惑星の外側の伝導電流コアにあります。
良好な磁化率を持つ地球の上層の岩によって作成された異常な磁場（4％）（最も強力なものの1つは、クルスク磁気異常です）。
太陽と地球の相互作用に関連する外部磁場（交互、1％とも呼ばれます）。

通常の地磁気変動

内部および外部（惑星の表面に対して）の両方のソースの影響下での時間内の地磁気の変化は、磁気変動と呼ばれます。それらは、観測点での平均値からのGPコンポーネントの偏差によって特徴付けられます。磁気変動は時間的に連続的に調整され、そのような変化は本質的に周期的です。

毎日繰り返される規則的な変動は、GPの強度の太陽および月の日変化に関連する磁場の変化です。変動は、日中と月の対立の間に最大に達します。

不規則な地磁気変動

これらの変化は、地球の磁気圏に対する太陽風の影響、磁気圏自体の内部の変化、およびイオン化された上層大気との相互作用の結果として発生します。

27日の変動は、27日ごとの磁気摂動の再成長のパターンとして存在します。これは、地球観測者に対する主天体の回転周期に対応しています。この傾向は、いくつかの革命にわたって観察された、私たちのネイティブスターにアクティブな長寿命の領域が存在するためです。それは、地磁気擾乱と磁気嵐の27日間の再現性の形で現れます。
11年の変動は、太陽のスポット形成活動の周期性に関連しています。太陽円盤上の暗い領域が最も集中している年の間に、磁気活動も最大に達しますが、地磁気活動の成長は、平均太陽成長に平均して1年遅れています。
季節変動には、春分と夏至の期間に対応する2つの最大値と2つの最小値があります。
上記とは対照的に、外部起源の何世紀も昔は、惑星の液体伝導性コア内の物質と波のプロセスの動きの結果として形成され、下部マントルとコアの電気伝導率、物質の対流につながる物理的プロセス、およびメカニズムに関する情報の主な情報源です。地球の地磁気の生成。これらは最も遅い変動であり、数年から1年の期間があります。

磁場が生きている世界に与える影響

磁気スクリーンが見えないという事実にもかかわらず、惑星の住民はそれを完全に感じます。たとえば、渡り鳥はそれに焦点を合わせてルートを構築します。科学者たちはこの現象に関するいくつかの仮説を提唱しました。それらの1つは鳥が視覚的にそれを知覚することを提案します。渡り鳥の目には、地磁気の影響下で位置を変えることができる特別なタンパク質（クリプトクロム）があります。この仮説の著者は、クリプトクロムがコンパスの役割を果たすことができると確信しています。しかし、鳥だけでなく、ウミガメもGPSナビゲーターとして磁気スクリーンを使用しています。

磁気スクリーンへの人間の露出

地磁気の人への影響は、人体に完全に影響を与えるため、放射線であれ危険な電流であれ、根本的に他のものとは異なります。

科学者は、地磁気フィールドが超低周波数範囲で動作し、その結果として、それが基本的な生理学的リズムである呼吸、心臓、および脳を満たすと信じています。人は何も感じないかもしれませんが、それでも身体は神経系、心血管系および脳活動の機能的変化でそれに反応します。長年にわたり、精神科医は、地磁気の強烈なバーストと精神病の悪化との関係を追跡しており、しばしば自殺につながっています。

地磁気活動の「索引付け」

磁気圏-電離層電流系の変化に伴う磁場の摂動は、地磁気活動（GA）と呼ばれます。そのレベルを決定するために、AとKの2つのインデックスが使用されます。後者はGAの値を示します。 UTC（協定世界時）の00:00から、3時間間隔で毎日取得される磁気画面測定に基づいて計算されます。観測された偏差からの最大値が考慮される一方で、磁気擾乱の最高の指数は、特定の科学機関の穏やかな日の地磁気の値と比較されます。

取得されたデータに基づいて、インデックスKが計算されます。これは準対数量であるため（つまり、摂動が約2倍増加すると1ずつ増加します）、惑星の地磁気の状態の長期的な歴史的画像を取得するために平均化することはできません。これには、日平均値であるインデックスAがあります。それは非常に簡単に決定されます-インデックスKの各次元は同等のインデックスに変換されます。 1日を通して取得されるKの値は平均化されます。これにより、通常の日にしきい値100を超えないインデックスAを取得でき、激しい磁気嵐の期間中に200を超える可能性があります。

地球上のさまざまな地点での地磁気の摂動は同じではないため、さまざまな科学的情報源からのインデックスAの値は著しく異なる可能性があります。このような急上昇を回避するために、観測所によって取得されたインデックスAは平均に削減され、グローバルインデックスA _rが表示されます。インデックスK _pと同じで、0〜9の範囲の小数値です。 0から1までの値は、地磁気フィールドが正常であることを示します。つまり、短波範囲での通過に最適な条件が維持されます。もちろん、かなり強い日射の影響を受けます。 2点の地磁気フィールドは中程度の磁気障害として特徴付けられ、デシメートル波の通過をわずかに複雑にします。 5から7の値は、前述の範囲に深刻な干渉を与える地磁気嵐の存在を示し、強い嵐（8〜9ポイント）の場合、短波の通過は不可能です。

ポイントでの地磁気活動