पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र ग्रह के अंदर स्रोतों द्वारा उत्पन्न एक संरचना है। यह भूभौतिकी के संबंधित अनुभाग में अध्ययन का उद्देश्य है। आगे, आइए देखें कि पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र क्या है और यह कैसे बनता है।

सामान्य जानकारी

पृथ्वी की सतह से अधिक दूर नहीं, लगभग उसकी त्रिज्याओं के तीन की दूरी पर, चुंबकीय क्षेत्र से बल की रेखाएँ "दो ध्रुवीय आवेशों" की प्रणाली के साथ स्थित हैं। यहाँ एक क्षेत्र है जिसे "प्लाज्मा क्षेत्र" कहा जाता है। ग्रह की सतह से दूरी के साथ, सौर कोरोना से आयनित कणों के प्रवाह का प्रभाव बढ़ जाता है। इससे सूर्य की तरफ मैग्नेटोस्फीयर का संपीड़न होता है, और इसके विपरीत, पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र विपरीत, छाया पक्ष पर फैला होता है।

प्लाज्मा क्षेत्र

वायुमंडल की ऊपरी परतों (आयनोस्फीयर) में आवेशित कणों की दिशात्मक गति का पृथ्वी की सतह के चुंबकीय क्षेत्र पर उल्लेखनीय प्रभाव पड़ता है। उत्तरार्द्ध का स्थान ग्रह की सतह से एक सौ किलोमीटर और ऊपर है। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र प्लास्मास्फेयर को धारण करता है। हालाँकि, इसकी संरचना दृढ़ता से सौर हवा की गतिविधि और सीमित परत के साथ इसकी बातचीत पर निर्भर करती है। और आवृत्ति चुंबकीय तूफानहमारे ग्रह पर सौर ज्वालाओं के कारण होता है।

शब्दावली

एक अवधारणा है "पृथ्वी की चुंबकीय धुरी"। यह एक सीधी रेखा है जो ग्रह के संगत ध्रुवों से होकर गुजरती है। "चुंबकीय भूमध्य रेखा" इस अक्ष के लंबवत समतल का बड़ा वृत्त है। इस पर वेक्टर की दिशा क्षैतिज के करीब है। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की औसत शक्ति काफी हद तक निर्भर करती है भौगोलिक स्थिति. यह लगभग 0.5 Oe यानी 40 A/m के बराबर है। चुंबकीय भूमध्य रेखा पर, यह सूचक लगभग 0.34 Oe है, और ध्रुवों के पास यह 0.66 Oe के करीब है, उदाहरण के लिए, कुर्स्क विसंगति के भीतर, संकेतक बढ़ जाता है और 2 Oe तक पहुंच जाता है पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर की क्षेत्र रेखाएँ जटिल संरचना, इसकी सतह पर प्रक्षेपित और अपने स्वयं के ध्रुवों पर परिवर्तित होने को "चुंबकीय मेरिडियन" कहा जाता है।

घटना की प्रकृति. धारणाएँ और अनुमान

अभी कुछ समय पहले, पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर के उद्भव और हमारे ग्रह की त्रिज्या के एक चौथाई से एक तिहाई की दूरी पर स्थित तरल धातु कोर में धारा के प्रवाह के बीच संबंध के बारे में धारणा को अस्तित्व का अधिकार प्राप्त हुआ था। . वैज्ञानिकों के पास निकट बहने वाली तथाकथित "टेल्यूरिक धाराओं" के बारे में भी एक धारणा है भूपर्पटी. यह कहा जाना चाहिए कि समय के साथ गठन में परिवर्तन होता है। पिछले एक सौ अस्सी वर्षों में पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र बार-बार बदला है। यह समुद्री पपड़ी में दर्ज किया गया है, और अवशेष चुंबकत्व के अध्ययन से इसका प्रमाण मिलता है। सागरीय कटकों के दोनों ओर के क्षेत्रों की तुलना करके इन क्षेत्रों के विचलन का समय निर्धारित किया जाता है।

पृथ्वी का चुंबकीय ध्रुव खिसक गया

ग्रह के इन भागों का स्थान स्थिर नहीं है। उनके विस्थापन का तथ्य उन्नीसवीं सदी के अंत से दर्ज किया गया है। दक्षिणी गोलार्ध में, चुंबकीय ध्रुव इस दौरान 900 किमी तक स्थानांतरित हो गया और हिंद महासागर में समाप्त हो गया। इसी तरह की प्रक्रियाएँ उत्तरी भाग में हो रही हैं। यहां ध्रुव चुंबकीय विसंगति की ओर बढ़ता है पूर्वी साइबेरिया. 1973 से 1994 तक, जिस दूरी से यह स्थल यहां स्थानांतरित हुआ वह 270 किमी था। इन पूर्व-गणना किए गए आंकड़ों की बाद में माप द्वारा पुष्टि की गई। नवीनतम आंकड़ों के अनुसार, चुंबकीय ध्रुव की गति की गति उत्तरी गोलार्द्धकाफी वृद्धि हुई है. पिछली सदी के सत्तर के दशक में यह 10 किमी/वर्ष से बढ़कर इस सदी की शुरुआत में 60 किमी/वर्ष हो गई। साथ ही, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत असमान रूप से कम हो जाती है। इसलिए, पिछले 22 वर्षों में, कुछ स्थानों पर इसमें 1.7% की कमी आई है, और कहीं-कहीं 10% की, हालाँकि ऐसे क्षेत्र भी हैं जहाँ, इसके विपरीत, इसमें वृद्धि हुई है। चुंबकीय ध्रुवों के विस्थापन में तेजी (प्रति वर्ष लगभग 3 किमी) यह मानने का कारण देती है कि आज देखी गई उनकी गति कोई भ्रमण नहीं है, बल्कि एक और उलटा है।

मैग्नेटोस्फीयर के दक्षिण और उत्तर में तथाकथित "ध्रुवीय अंतराल" में वृद्धि से इसकी अप्रत्यक्ष रूप से पुष्टि होती है। सौर कोरोना और अंतरिक्ष से आयनित सामग्री तेजी से परिणामी विस्तार में प्रवेश करती है। इससे पृथ्वी के परिध्रुवीय क्षेत्रों में सब कुछ एकत्रित हो जाता है बड़ी मात्राऊर्जा, जो अपने आप में ध्रुवीय बर्फ के आवरणों के अतिरिक्त ताप से भरी होती है।

COORDINATES

ब्रह्मांडीय किरणों के विज्ञान में, भू-चुंबकीय क्षेत्र निर्देशांक का उपयोग किया जाता है, जिसका नाम वैज्ञानिक मैकलवेन के नाम पर रखा गया है। वह उनके उपयोग का प्रस्ताव देने वाले पहले व्यक्ति थे, क्योंकि वे चुंबकीय क्षेत्र में आवेशित तत्वों की गतिविधि के संशोधित संस्करणों पर आधारित हैं। एक बिंदु के लिए, दो निर्देशांक का उपयोग किया जाता है (एल, बी)। वे चुंबकीय आवरण (मैक्लिवेन पैरामीटर) और क्षेत्र प्रेरण एल की विशेषता बताते हैं। उत्तरार्द्ध ग्रह के केंद्र से उसके त्रिज्या तक गोले की औसत दूरी के अनुपात के बराबर एक पैरामीटर है।

"चुंबकीय झुकाव"

कई हज़ार साल पहले, चीनियों ने एक अद्भुत खोज की थी। उन्होंने पाया कि चुम्बकित वस्तुओं को एक निश्चित दिशा में स्थित किया जा सकता है। और सोलहवीं शताब्दी के मध्य में जर्मन वैज्ञानिक जॉर्ज कार्टमैन ने इस क्षेत्र में एक और खोज की। इस प्रकार "चुंबकीय झुकाव" की अवधारणा सामने आई। यह नाम ग्रह के मैग्नेटोस्फीयर के प्रभाव में क्षैतिज तल से ऊपर या नीचे तीर के विचलन के कोण को संदर्भित करता है।

अनुसंधान के इतिहास से

उत्तरी चुंबकीय भूमध्य रेखा के क्षेत्र में, जो भौगोलिक भूमध्य रेखा से भिन्न है, उत्तरी छोर नीचे की ओर बढ़ता है, और दक्षिणी में, इसके विपरीत, ऊपर की ओर। 1600 में, अंग्रेजी चिकित्सक विलियम गिल्बर्ट ने पहली बार पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति के बारे में धारणाएं बनाईं, जो उन वस्तुओं के एक निश्चित व्यवहार का कारण बनता है जो पहले चुंबकीय थे। अपनी पुस्तक में, उन्होंने लोहे के तीर से सुसज्जित गेंद के साथ एक प्रयोग का वर्णन किया। अपने शोध के परिणामस्वरूप वह इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि पृथ्वी एक बड़ा चुंबक है। अंग्रेजी खगोलशास्त्री हेनरी गेलिब्रेंट ने भी प्रयोग किए। अपने अवलोकनों के परिणामस्वरूप, वह इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र धीमी गति से परिवर्तन के अधीन है।

जोस डे अकोस्टा ने कम्पास के उपयोग की संभावना का वर्णन किया। उन्होंने यह भी स्थापित किया कि चुंबकीय और उत्तरी ध्रुव कैसे भिन्न होते हैं, और अपने में प्रसिद्ध इतिहास(1590) चुंबकीय विक्षेपण रहित रेखाओं के सिद्धांत को प्रमाणित किया गया। विचाराधीन मुद्दे के अध्ययन में क्रिस्टोफर कोलंबस ने भी महत्वपूर्ण योगदान दिया। वह चुंबकीय झुकाव की परिवर्तनशीलता की खोज के लिए जिम्मेदार थे। परिवर्तन भौगोलिक निर्देशांक में परिवर्तन पर निर्भर होते हैं। चुंबकीय झुकाव उत्तर-दक्षिण दिशा से सुई के विचलन का कोण है। कोलंबस की खोज के संबंध में अनुसंधान तेज हो गया। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र क्या है इसकी जानकारी नाविकों के लिए अत्यंत आवश्यक थी। एम.वी. लोमोनोसोव ने भी इस समस्या पर काम किया। स्थलीय चुंबकत्व का अध्ययन करने के लिए, उन्होंने स्थायी बिंदुओं (वेधशालाओं के समान) का उपयोग करके व्यवस्थित अवलोकन करने की सिफारिश की। लोमोनोसोव के अनुसार, समुद्र में ऐसा करना भी बहुत महत्वपूर्ण था। महान वैज्ञानिक का यह विचार साठ वर्ष बाद रूस में साकार हुआ। कनाडाई द्वीपसमूह पर चुंबकीय ध्रुव की खोज ध्रुवीय खोजकर्ता अंग्रेज जॉन रॉस (1831) की है। और 1841 में उन्होंने ग्रह का एक और ध्रुव खोजा, लेकिन अंटार्कटिका में। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की उत्पत्ति के बारे में परिकल्पना कार्ल गॉस द्वारा सामने रखी गई थी। उन्होंने जल्द ही साबित कर दिया कि इसका अधिकांश भाग ग्रह के अंदर एक स्रोत से आता है, लेकिन इसके मामूली विचलन का कारण बाहरी वातावरण है।

लिपेटस्क राज्य शैक्षणिक संस्थान

सैद्धांतिक और सामान्य भौतिकी विभाग

भौतिकी में पाठ्यक्रम.

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के क्षैतिज घटक का निर्धारण।

एफपीओ-3 समूह के एक छात्र द्वारा प्रदर्शन किया गया

काज़न्त्सेव एन.एन.

प्रमुख एसोसिएट प्रोफेसर, प्रशांत भौतिकी विभाग

ग्रिज़ोव यू.वी.

लिपेत्स्क

2. एक चुंबकीय क्षेत्र.

चुंबकीय क्षेत्र पदार्थ का एक विशेष रूप है जिसके माध्यम से गतिमान विद्युत आवेशित कणों के बीच परस्पर क्रिया होती है।

चुंबकीय क्षेत्र के मूल गुण:

चुंबकीय क्षेत्र विद्युत धारा (गतिशील आवेश) द्वारा उत्पन्न होता है।

किसी चुंबकीय क्षेत्र का पता उसकी क्रिया से लगाया जाता है बिजली(चलती शुल्क)।

चुंबकीय क्षेत्र की खोज 1820 में डेनिश भौतिक विज्ञानी एच.सी. ने की थी। ओर्स्टेड.

चुंबकीय क्षेत्र दिशात्मक है और इसे एक वेक्टर मात्रा द्वारा दर्शाया जाना चाहिए। यह मात्रा आमतौर पर अक्षर द्वारा निरूपित की जाती है में . यह विद्युत क्षेत्र की ताकत के अनुरूप तर्कसंगत होगा इ नाम में चुंबकीय क्षेत्र की ताकत। हालाँकि, के अनुसार ऐतिहासिक कारणचुंबकीय क्षेत्र की मुख्य बल विशेषता को कहा जाता था चुंबकीय प्रेरण . "चुंबकीय क्षेत्र शक्ति" नाम एक सहायक विशेषता को सौंपा गया है डी विद्युत क्षेत्र।

एक विद्युत क्षेत्र के विपरीत, एक चुंबकीय क्षेत्र, आराम से चार्ज को प्रभावित नहीं करता है। बल तभी उत्पन्न होता है जब आवेश गति करता है।

तो, गतिमान आवेश (धाराएं) अपने आस-पास के स्थान के गुणों को बदल देते हैं - वे इसमें एक चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं। यह इस तथ्य में प्रकट होता है कि इसमें बल (धाराएँ) प्रवाहित होती हैं।

अनुभव देता है. चुंबकीय के साथ-साथ विद्युत के लिए भी क्या सत्य है? सुपरपोज़िशन सिद्धांत:

मैदानमें , कई गतिमान आवेशों (धाराओं) द्वारा उत्पन्न, फ़ील्ड के वेक्टर योग के बराबर हैबी मैं , प्रत्येक चार्ज (वर्तमान) द्वारा अलग से उत्पन्न:

द्वितीय. पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की सामान्य विशेषताएँ।

संपूर्ण पृथ्वी एक विशाल गोलाकार चुंबक है। मानवता ने बहुत पहले ही पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करना शुरू कर दिया था। पहले से ही XII-XIII सदियों की शुरुआत में। नेविगेशन में कम्पास व्यापक होता जा रहा है। हालाँकि, उन दिनों यह माना जाता था कि कम्पास सुई उत्तरी तारे और उसके चुंबकत्व द्वारा उन्मुख होती थी। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के अस्तित्व के बारे में धारणा पहली बार 1600 में अंग्रेजी प्रकृतिवादी गिल्बर्ट द्वारा व्यक्त की गई थी।

पृथ्वी के आस-पास के स्थान और उसकी सतह पर किसी भी बिंदु पर चुंबकीय बलों की क्रिया का पता लगाया जाता है। दूसरे शब्दों में, पृथ्वी के चारों ओर के स्थान में एक चुंबकीय क्षेत्र निर्मित होता है, जिसकी क्षेत्र रेखाएँ चित्र 1 में दिखाई गई हैं।

पृथ्वी के चुंबकीय और भौगोलिक ध्रुव एक दूसरे से मेल नहीं खाते हैं। उत्तरी चुंबकीय ध्रुव एन में निहित है दक्षिणी गोलार्द्ध, अंटार्कटिका के तट और दक्षिणी चुंबकीय ध्रुव के पास एस उत्तरी गोलार्ध में विक्टोरिया द्वीप (कनाडा) के उत्तरी तट के पास स्थित है। दोनों ध्रुव लगातार चलते (बहते) रहते हैं पृथ्वी की सतहचुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने वाली प्रक्रियाओं की परिवर्तनशीलता के कारण लगभग 5 प्रति वर्ष की दर से। इसके अलावा, चुंबकीय क्षेत्र की धुरी पृथ्वी के केंद्र से नहीं गुजरती है, बल्कि उससे 430 किमी पीछे रहती है। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र सममित नहीं है। इस तथ्य के कारण कि चुंबकीय क्षेत्र की धुरी ग्रह के घूर्णन अक्ष से केवल 11.5 डिग्री के कोण पर गुजरती है, हम एक कंपास का उपयोग कर सकते हैं।

आधुनिक विचारों के अनुसार, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का मुख्य भाग अंतर्भौतिक मूल का है। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र इसके कोर द्वारा निर्मित होता है। पृथ्वी का बाहरी कोर तरल और धात्विक है। धातु एक धारा-संचालित पदार्थ है, और यदि तरल कोर में निरंतर धाराएँ होतीं, तो संबंधित विद्युत धारा एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती। पृथ्वी के घूमने के कारण कोर में ऐसी धाराएँ विद्यमान रहती हैं, क्योंकि पृथ्वी, कुछ अनुमान के अनुसार, एक चुंबकीय द्विध्रुव है, अर्थात। एक प्रकार का चुंबक जिसके दो ध्रुव होते हैं: दक्षिण और उत्तर।

चुंबकीय क्षेत्र का एक छोटा सा हिस्सा (लगभग 1%) अलौकिक मूल का है। इस भाग की उपस्थिति का श्रेय आयनमंडल और पृथ्वी की सतह की संवाहक परतों में बहने वाली विद्युत धाराओं को दिया जाता है। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का यह भाग समय के साथ थोड़े परिवर्तन के अधीन है, जिसे धर्मनिरपेक्ष भिन्नता कहा जाता है। धर्मनिरपेक्ष भिन्नता में विद्युत धाराओं के अस्तित्व के कारण अज्ञात हैं।

एक आदर्श और काल्पनिक धारणा में, जिसमें पृथ्वी बाहरी अंतरिक्ष में अकेली होगी, ग्रह की चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं उसी तरह स्थित थीं जैसे कि स्कूल भौतिकी पाठ्यपुस्तक से एक साधारण चुंबक की क्षेत्र रेखाएं। दक्षिणी ध्रुव से उत्तर तक फैले सममित चाप के रूप में। ग्रह से दूरी के साथ रेखा घनत्व (चुंबकीय क्षेत्र की ताकत) कम हो जाएगी। वास्तव में, पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र, ग्रहों और सूर्य द्वारा प्रचुर मात्रा में उत्सर्जित आवेशित कणों की धाराओं के साथ संपर्क करता है। यदि स्वयं सूर्य और विशेष रूप से ग्रहों के प्रभाव को उनकी दूरी के कारण उपेक्षित किया जा सकता है, तो यह कण प्रवाह के साथ नहीं किया जा सकता है, अन्यथा सौर हवा। सौर हवा लगभग 500 किमी/सेकेंड की गति से चलने वाली कणों की एक धारा है जो उत्सर्जित होती है धूप वाला वातावरण. क्षणों में सौर ज्वालाएँ, साथ ही सूर्य पर बड़े सौर धब्बों के समूह के निर्माण की अवधि के दौरान, पृथ्वी के वायुमंडल पर बमबारी करने वाले मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या तेजी से बढ़ जाती है। इससे पृथ्वी के आयनमंडल में बहने वाली धाराओं में व्यवधान उत्पन्न होता है और इसके कारण पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन होता है। चुंबकीय तूफ़ान आते हैं. इस तरह के प्रवाह से एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है, जो पृथ्वी के क्षेत्र के साथ संपर्क करता है, जिससे यह काफी विकृत हो जाता है। अपने चुंबकीय क्षेत्र के कारण, पृथ्वी सौर वायु के कणों को तथाकथित विकिरण बेल्ट में बनाए रखती है, जिससे उन्हें पृथ्वी के वायुमंडल में जाने से रोका जाता है, सतह पर आने से तो दूर। सौर वायु के कण सभी जीवित चीजों के लिए बहुत हानिकारक होंगे। जब उल्लिखित फ़ील्ड परस्पर क्रिया करते हैं, तो एक सीमा बनती है, जिसके एक तरफ एक अशांत सीमा होती है (जिसमें परिवर्तन के कारण बदलाव आया है) बाहरी प्रभाव) सौर वायु कणों का चुंबकीय क्षेत्र, दूसरी ओर - पृथ्वी का अशांत क्षेत्र। इस सीमा को पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष की सीमा, मैग्नेटोस्फीयर और वायुमंडल की सीमा माना जाना चाहिए। इस सीमा के पार, बाहरी चुंबकीय क्षेत्र का प्रभाव प्रबल होता है। सूर्य की दिशा में, पृथ्वी का मैग्नेटोस्फीयर सौर हवा के प्रभाव में चपटा हो जाता है और ग्रह की केवल 10 त्रिज्या तक फैला होता है। विपरीत दिशा में 1000 पृथ्वी त्रिज्या तक का विस्तार होता है।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का बड़ा हिस्सा पृथ्वी की सतह के विभिन्न क्षेत्रों में विसंगतियाँ प्रदर्शित करता है। इन विसंगतियों को, जाहिरा तौर पर, पृथ्वी की पपड़ी में लौहचुंबकीय द्रव्यमान की उपस्थिति या चट्टानों के चुंबकीय गुणों में अंतर के लिए जिम्मेदार ठहराया जाना चाहिए। अतः खनिजों के अध्ययन में चुंबकीय विसंगतियों का अध्ययन व्यावहारिक महत्व रखता है।

पृथ्वी पर किसी भी बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र का अस्तित्व एक चुंबकीय सुई का उपयोग करके स्थापित किया जा सकता है। यदि आप एक चुंबकीय सुई लटकाते हैं एन.एस. एक धागे पर एल (चित्र 2) ताकि निलंबन बिंदु तीर के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र के साथ मेल खाए, तो तीर को पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की बल रेखा के स्पर्शरेखा की दिशा में स्थापित किया जाएगा।

उत्तरी गोलार्ध में - दक्षिणी छोर पृथ्वी की ओर झुका होगा और तीर क्षितिज के साथ पंक्तिबद्ध होगा झुकाव कोणक्यू (चुंबकीय भूमध्य रेखा पर झुकाव क्यू शून्य के बराबर है)। वह ऊर्ध्वाधर तल जिसमें तीर स्थित होता है, चुंबकीय याम्योत्तर का तल कहलाता है। चुंबकीय याम्योत्तर के सभी तल एक सीधी रेखा में प्रतिच्छेद करते हैं एन.एस. , और पृथ्वी की सतह पर चुंबकीय मेरिडियन के निशान चुंबकीय ध्रुवों पर एकत्रित होते हैं एन और एस . चूंकि चुंबकीय ध्रुव मेल नहीं खाते भौगोलिक ध्रुव, तो तीर भौगोलिक मध्याह्न रेखा से विचलित हो जाएगा। भौगोलिक याम्योत्तर के साथ तीर (यानी, चुंबकीय याम्योत्तर) से गुजरने वाले ऊर्ध्वाधर विमान द्वारा बनाए गए कोण को कहा जाता है चुंबकीय झुकाव ए(अंक 2)। वेक्टर

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र शक्ति क्षेत्रों को दो घटकों में विघटित किया जा सकता है: क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर (चित्र 3)। झुकाव और झुकाव कोणों के साथ-साथ क्षैतिज घटक के मूल्य, किसी दिए गए बिंदु पर पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की कुल ताकत की परिमाण और दिशा निर्धारित करना संभव बनाते हैं। यदि चुंबकीय सुई केवल ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर स्वतंत्र रूप से घूम सकती है, तो यह चुंबकीय मेरिडियन के विमान में पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के क्षैतिज घटक के प्रभाव में स्थित होगी। क्षैतिज घटक, चुंबकीय झुकाव ए और मूड क्यू स्थलीय चुम्बकत्व के तत्व कहलाते हैं। पृथ्वी के चुंबकत्व के सभी तत्व समय के साथ बदलते हैं।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र किसके लिए आवश्यक है, आप इस लेख से सीखेंगे।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का मान क्या है?

सबसे पहले, यह कृत्रिम उपग्रहों और ग्रह के निवासियों को अंतरिक्ष से कणों की कार्रवाई से बचाता है। इनमें सौर वायु के आवेशित, आयनित कण शामिल हैं। जब वे हमारे वायुमंडल में प्रवेश करते हैं, तो चुंबकीय क्षेत्र उनके प्रक्षेप पथ को बदल देता है और उन्हें क्षेत्र रेखा के साथ निर्देशित करता है।

इसके अलावा, हमने अपने चुंबकीय क्षेत्र की बदौलत नई प्रौद्योगिकियों के युग में प्रवेश किया। सभी आधुनिक, उन्नत उपकरण जो विभिन्न मेमोरी स्टोरेज डिवाइस (डिस्क, कार्ड) का उपयोग करके संचालित होते हैं, सीधे चुंबकीय क्षेत्र पर निर्भर करते हैं। इसका तनाव और स्थिरता सीधे तौर पर सभी सूचनाओं को प्रभावित करती है, संगणक प्रणाली, क्योंकि उनके उचित संचालन के लिए आवश्यक सभी जानकारी चुंबकीय मीडिया पर स्थित है।

इसलिए, हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि आधुनिक सभ्यता की समृद्धि, इसकी प्रौद्योगिकियों की "व्यवहार्यता" हमारे ग्रह के चुंबकीय क्षेत्र की स्थिति पर निर्भर करती है।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र क्या है?

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्रग्रह के चारों ओर का वह क्षेत्र है जहां चुंबकीय बल कार्य करते हैं।

जहाँ तक इसकी उत्पत्ति का सवाल है, तो यह प्रश्नअभी तक अंतिम रूप से समाधान नहीं हुआ है। लेकिन अधिकांश शोधकर्ताओं का यह मानना ​​है कि हमारा ग्रह अपने चुंबकीय क्षेत्र के कारण अपने केंद्र में है। इसमें एक आंतरिक ठोस और एक बाहरी तरल भाग होता है। पृथ्वी का घूर्णन तरल कोर में निरंतर धाराओं में योगदान देता है। और इससे उनके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र का उदय होता है।

अधिकांश ग्रह सौर परिवारअलग-अलग डिग्री तक चुंबकीय क्षेत्र होते हैं। यदि आप उन्हें घटते चुंबकीय द्विध्रुव क्षण के क्रम में एक पंक्ति में रखते हैं, तो आपको निम्नलिखित चित्र मिलेगा: बृहस्पति, शनि, पृथ्वी, बुध और मंगल। मुख्य कारणइसकी घटना एक तरल कोर की उपस्थिति है।

चुंबकत्व जैसी घटना मानव जाति को बहुत लंबे समय से ज्ञात है। इसका नाम मैग्नेटिया शहर के नाम पर पड़ा, जो एशिया माइनर में स्थित है। यहीं पर भारी मात्रा में लौह अयस्क की खोज की गई थी। हम अनूठे लोगों का पहला उल्लेख टाइटस ल्यूक्रेटियस कारा के कार्यों में पा सकते हैं, जिन्होंने लगभग पहली शताब्दी ईसा पूर्व में "ऑन द नेचर ऑफ थिंग्स" कविता में इसके बारे में लिखा था।

प्राचीन काल से, लोगों ने इसका उपयोग पाया है अद्वितीय गुणलौह अयस्क। सबसे आम उपकरणों में से एक जिसकी क्रिया धातुओं के आकर्षण पर आधारित थी, कम्पास था। अब ऐसे विभिन्न उद्योगों की कल्पना करना बहुत कठिन है जो साधारण चुम्बकों और विद्युत चुम्बकों का उपयोग नहीं करेंगे।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र ग्रह के चारों ओर का क्षेत्र है जो इसे रेडियोधर्मी विकिरण के हानिकारक प्रभावों से बचाता है। वैज्ञानिक अभी भी इस क्षेत्र की उत्पत्ति के बारे में बहस करते हैं। लेकिन उनमें से अधिकांश का मानना ​​है कि यह हमारे ग्रह के केंद्र में तरल बाहरी और ठोस आंतरिक घटक होने के कारण उत्पन्न हुआ। घूर्णन के दौरान, कोर का तरल भाग आवेशित होकर गति करता है विद्युत कणहिलते हैं और एक तथाकथित चुंबकीय क्षेत्र बनता है।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र को मैग्नेटोस्फीयर भी कहा जाता है। "चुंबकत्व" की अवधारणा प्रकृति की एक व्यापक और वैश्विक संपत्ति है। पर इस पलसौर और स्थलीय गुरुत्वाकर्षण का पूरी तरह से संपूर्ण सिद्धांत बनाना असंभव है, लेकिन विज्ञान पहले से ही चीजों का पता लगाने की कोशिश कर रहा है और यह इस जटिल घटना के विभिन्न पहलुओं की काफी ठोस व्याख्या देने में कामयाब रहा है।

में हाल ही मेंवैज्ञानिक और आम नागरिक काफी हद तक इस बात से चिंतित हैं कि पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र धीरे-धीरे अपना प्रभाव कमजोर कर रहा है। यह वैज्ञानिक रूप से सिद्ध हो चुका है कि पिछले 170 वर्षों में चुंबकीय क्षेत्र लगातार कमजोर हो रहा है। यह आपको सोचने पर मजबूर कर देता है, क्योंकि यह एक खास तरह का कवच है जो पृथ्वी की रक्षा करता है और वन्य जीवनभयानक विकिरण प्रभाव से सूरज की किरणें. ध्रुवों की ओर उड़ने वाले ऐसे सभी कणों के प्रवाह का प्रतिरोध करता है। ये सभी प्रवाह ध्रुवों पर वायुमंडल की ऊपरी परत में बने रहते हैं, जिससे एक अद्भुत घटना बनती है - उत्तरी रोशनी।

यदि अचानक पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र गायब हो जाए या काफी कमजोर हो जाए, तो ग्रह पर सब कुछ ब्रह्मांडीय के सीधे प्रभाव में होगा और सौर विकिरण. बदले में, इससे विकिरण संबंधी बीमारियाँ पैदा होंगी और सभी जीवित जीवों को नुकसान होगा। ऐसी आपदा का परिणाम भयानक उत्परिवर्तन होगा या पूर्ण विनाश. हमारी बड़ी राहत के लिए, इस तरह के विकास की संभावना नहीं है।

पेलियोमैग्नेटोलॉजिस्ट काफी विश्वसनीय डेटा प्रदान करने में सक्षम थे कि चुंबकीय क्षेत्र लगातार दोलन कर रहा है, और ऐसे दोलनों की अवधि अलग-अलग होती है। उन्होंने क्षेत्र के उतार-चढ़ाव का एक अनुमानित वक्र भी संकलित किया और पाया कि फिलहाल क्षेत्र नीचे की ओर है और अगले कुछ हज़ार वर्षों तक इसमें गिरावट जारी रहेगी। फिर 4 हजार वर्षों के दौरान यह फिर से तीव्र होना शुरू हो जाएगा। चुंबकीय क्षेत्र आकर्षण का अंतिम अधिकतम मान वर्तमान युग की शुरुआत में हुआ। ऐसी अस्थिरता के कारणों को विभिन्न तरीकों से सामने रखा गया है, लेकिन इस मामले पर कोई विशिष्ट सिद्धांत नहीं है।

यह लंबे समय से ज्ञात है कि कई चुंबकीय क्षेत्र जीवित जीवों पर नकारात्मक प्रभाव डालते हैं। उदाहरण के लिए, जानवरों पर किए गए प्रयोगों से पता चला है कि बाहरी चुंबकीय क्षेत्र विकास में देरी कर सकता है, कोशिका वृद्धि को धीमा कर सकता है और यहां तक ​​कि रक्त की संरचना को भी बदल सकता है। इसीलिए ये मौसम पर निर्भर लोगों के स्वास्थ्य में गिरावट का कारण बनते हैं।

मनुष्यों के लिए, पृथ्वी का एक सुरक्षित चुंबकीय क्षेत्र एक ऐसा क्षेत्र है जिसका शक्ति मान 700 ओर्स्टेड से अधिक नहीं है। यह ध्यान देने लायक है हम बात कर रहे हैंपृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के बारे में नहीं, बल्कि किसी भी रेडियो और विद्युत उपकरण के संचालन के दौरान बनने वाले विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के बारे में।

मनुष्यों पर पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव की प्रक्रिया का भौतिक पक्ष अभी भी पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है। लेकिन हम यह पता लगाने में कामयाब रहे कि यह पौधों को प्रभावित करता है: बीजों का अंकुरण और आगे की वृद्धि सीधे चुंबकीय क्षेत्र के संबंध में उनके प्रारंभिक अभिविन्यास पर निर्भर करती है। इसके अलावा, इसका परिवर्तन पौधे के विकास को तेज या धीमा कर सकता है। यह बहुत संभव है कि किसी दिन इस संपत्ति का उपयोग किया जाएगा कृषि.

इसकी आकर्षण शक्ति पृथ्वी है। यह कुछ स्थानों पर भिन्न है, लेकिन औसत 0.5 ओर्स्टेड है। कुछ स्थानों पर (तथाकथित तनाव 2E तक बढ़ जाता है।

में पिछले दिनोंवैज्ञानिक सूचना साइटों पर पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के बारे में बड़ी मात्रा में खबरें छपी हैं। उदाहरण के लिए, समाचार कि यह हाल ही में महत्वपूर्ण रूप से बदल रहा है, या कि चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी के वायुमंडल से ऑक्सीजन के रिसाव में योगदान देता है, या यहां तक ​​कि चरागाहों में गायें चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं के साथ उन्मुख होती हैं। चुंबकीय क्षेत्र क्या है और ये सारी ख़बरें कितनी महत्वपूर्ण हैं?

हमारे ग्रह के चारों ओर का वह क्षेत्र है जहाँ चुंबकीय शक्तियाँ कार्य करती हैं। चुंबकीय क्षेत्र की उत्पत्ति का प्रश्न अभी तक पूरी तरह से हल नहीं हुआ है। हालाँकि, अधिकांश शोधकर्ता इस बात से सहमत हैं कि पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति कम से कम आंशिक रूप से इसके कोर के कारण है। पृथ्वी के कोर में एक ठोस आंतरिक भाग और एक तरल बाहरी भाग शामिल है। पृथ्वी के घूमने से तरल कोर में निरंतर धाराएँ बनती हैं। जैसा कि पाठक को भौतिकी के पाठों से याद होगा, गति विद्युत शुल्कउनके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति होती है।

क्षेत्र की प्रकृति की व्याख्या करने वाले सबसे आम सिद्धांतों में से एक, डायनेमो प्रभाव का सिद्धांत, मानता है कि कोर में एक प्रवाहकीय तरल पदार्थ की संवहनी या अशांत गतिविधियां स्थिर अवस्था में क्षेत्र के आत्म-उत्तेजना और रखरखाव में योगदान करती हैं।

पृथ्वी को एक चुंबकीय द्विध्रुव माना जा सकता है। उसका दक्षिणी ध्रुवभौगोलिक उत्तरी ध्रुव पर स्थित है, और उत्तरी, तदनुसार, दक्षिणी ध्रुव पर है। वास्तव में, पृथ्वी के भौगोलिक और चुंबकीय ध्रुव न केवल "दिशा" में मेल खाते हैं। चुंबकीय क्षेत्र अक्ष पृथ्वी के घूर्णन अक्ष के सापेक्ष 11.6 डिग्री झुका हुआ है। चूँकि अंतर बहुत महत्वपूर्ण नहीं है, हम कम्पास का उपयोग कर सकते हैं। इसका तीर बिल्कुल पृथ्वी के दक्षिणी चुंबकीय ध्रुव और लगभग बिल्कुल उत्तरी भौगोलिक ध्रुव की ओर इशारा करता है। यदि कम्पास का आविष्कार 720 हजार साल पहले हुआ होता, तो यह भौगोलिक और चुंबकीय उत्तरी ध्रुवों दोनों की ओर इशारा करता। लेकिन उस पर और अधिक जानकारी नीचे दी गई है।

चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी के निवासियों और कृत्रिम उपग्रहों को ब्रह्मांडीय कणों के हानिकारक प्रभावों से बचाता है। ऐसे कणों में, उदाहरण के लिए, सौर हवा के आयनित (आवेशित) कण शामिल हैं। चुंबकीय क्षेत्र उनके आंदोलन के प्रक्षेपवक्र को बदलता है, कणों को क्षेत्र रेखाओं के साथ निर्देशित करता है। जीवन के अस्तित्व के लिए चुंबकीय क्षेत्र की आवश्यकता संभावित रूप से रहने योग्य ग्रहों की सीमा को सीमित कर देती है (यदि हम इस धारणा से आगे बढ़ते हैं कि काल्पनिक रूप से संभावित जीवन रूप स्थलीय निवासियों के समान हैं)।

वैज्ञानिक इस बात से इंकार नहीं करते कि कुछ ग्रह पृथ्वी का प्रकारइनमें धातु कोर नहीं है और तदनुसार, चुंबकीय क्षेत्र से रहित हैं। अब तक, पृथ्वी जैसे ठोस चट्टान से बने ग्रहों में तीन मुख्य परतें मानी जाती थीं: एक ठोस परत, एक चिपचिपा मेंटल, और एक ठोस या पिघला हुआ लोहे का कोर। हाल के एक पेपर में, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के वैज्ञानिकों ने कोर के बिना "चट्टानी" ग्रहों के निर्माण के लिए दो संभावित तंत्र प्रस्तावित किए हैं। यदि शोधकर्ताओं की सैद्धांतिक गणना टिप्पणियों द्वारा पुष्टि की जाती है, तो ब्रह्मांड में ह्यूमनॉइड्स से मिलने की संभावना की गणना करने का सूत्र, या कम से कम जीव विज्ञान की पाठ्यपुस्तक से चित्रण की याद ताजा करने वाली चीज़ को फिर से लिखना होगा।

पृथ्वीवासी अपनी चुंबकीय सुरक्षा भी खो सकते हैं। सच है, भूभौतिकीविद् अभी तक ठीक-ठीक नहीं कह सकते कि ऐसा कब होगा। तथ्य यह है कि पृथ्वी के चुंबकीय ध्रुव स्थिर नहीं हैं। समय-समय पर वे स्थान बदलते रहते हैं। कुछ समय पहले, शोधकर्ताओं ने पाया कि पृथ्वी ध्रुवों के उलट होने को "याद" रखती है। ऐसी "यादों" के विश्लेषण से पता चला कि पिछले 160 मिलियन वर्षों में, चुंबकीय उत्तर और दक्षिण ने लगभग 100 बार स्थान बदले हैं। पिछली बारयह घटना लगभग 720 हजार वर्ष पूर्व घटित हुई थी।

ध्रुवों के परिवर्तन के साथ-साथ चुंबकीय क्षेत्र के विन्यास में भी परिवर्तन होता है। दौरान " संक्रमण अवधि"काफी अधिक ब्रह्मांडीय कण, जो जीवित जीवों के लिए खतरनाक हैं, पृथ्वी में प्रवेश करते हैं। डायनासोर के लुप्त होने की व्याख्या करने वाली एक परिकल्पना में कहा गया है कि विशाल सरीसृप अगले ध्रुव परिवर्तन के दौरान ही विलुप्त हो गए।

ध्रुवों को बदलने के लिए नियोजित गतिविधियों के "निशान" के अलावा, शोधकर्ताओं ने पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में खतरनाक बदलाव भी देखे। कई वर्षों में उनकी स्थिति पर डेटा के विश्लेषण से पता चला है कि हाल के महीनेउसके अंदर खतरनाक बदलाव आने लगे. वैज्ञानिकों ने बहुत लंबे समय से क्षेत्र की ऐसी तीव्र "आंदोलनों" को रिकॉर्ड नहीं किया है। शोधकर्ताओं की चिंता का क्षेत्र दक्षिणी भाग में स्थित है अटलांटिक महासागर. इस क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र की "मोटाई" "सामान्य" के एक तिहाई से अधिक नहीं है। शोधकर्ताओं ने लंबे समय से पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में इस "छेद" को देखा है। 150 वर्षों से अधिक समय से एकत्र किए गए आंकड़ों से पता चलता है कि इस अवधि में यहां का क्षेत्र दस प्रतिशत कमजोर हो गया है।

फिलहाल यह कहना मुश्किल है कि इससे मानवता को कितना खतरा है। क्षेत्र की ताकत को कमजोर करने के परिणामों में से एक ऑक्सीजन सामग्री में वृद्धि (यद्यपि नगण्य) हो सकती है पृथ्वी का वातावरण. पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र और इस गैस के बीच संबंध यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी की एक परियोजना, क्लस्टर उपग्रह प्रणाली का उपयोग करके स्थापित किया गया था। वैज्ञानिकों ने पाया है कि चुंबकीय क्षेत्र ऑक्सीजन आयनों को तेज करता है और उन्हें बाहरी अंतरिक्ष में "फेंक" देता है।

इस तथ्य के बावजूद कि चुंबकीय क्षेत्र को देखा नहीं जा सकता, पृथ्वी के निवासी इसे अच्छी तरह महसूस करते हैं। प्रवासी पक्षीउदाहरण के लिए, वे अपना रास्ता ढूंढते हैं, विशेष रूप से उस पर ध्यान केंद्रित करते हुए। ऐसी कई परिकल्पनाएँ हैं जो बताती हैं कि वे वास्तव में क्षेत्र को कैसे समझते हैं। नवीनतम सुझावों में से एक सुझाव देता है कि पक्षी चुंबकीय क्षेत्र को दृश्य रूप से समझते हैं। प्रवासी पक्षियों की आंखों में विशेष प्रोटीन - क्रिप्टोक्रोम - चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में अपनी स्थिति बदलने में सक्षम होते हैं। सिद्धांत के लेखकों का मानना ​​है कि क्रिप्टोक्रोम कम्पास के रूप में कार्य कर सकते हैं।

पक्षियों के अलावा, समुद्री कछुए जीपीएस के बजाय पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करते हैं। और, जैसा कि विश्लेषण से पता चला सैटेलाइट तस्वीरेंपरियोजना के ढांचे के भीतर प्रस्तुत किया गया गूगल अर्थ, गायें। दुनिया के 308 क्षेत्रों में 8,510 गायों की तस्वीरों का अध्ययन करने के बाद, वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला कि ये जानवर अपने शरीर को प्राथमिकता से उत्तर से दक्षिण (या दक्षिण से उत्तर) की ओर उन्मुख करते हैं। इसके अलावा, गायों के लिए "संदर्भ बिंदु" भौगोलिक नहीं हैं, बल्कि पृथ्वी के चुंबकीय ध्रुव हैं। वह तंत्र जिसके द्वारा गायें चुंबकीय क्षेत्र को समझती हैं और उस पर इस विशेष प्रतिक्रिया के कारण अस्पष्ट हैं।

सूचीबद्ध उल्लेखनीय गुणों के अलावा, चुंबकीय क्षेत्र अरोरा की उपस्थिति में योगदान देता है। वे क्षेत्र के दूरस्थ क्षेत्रों में होने वाले अचानक परिवर्तनों के परिणामस्वरूप उत्पन्न होते हैं।

चुंबकीय क्षेत्र को "षड्यंत्र सिद्धांतों" में से एक - चंद्र धोखाधड़ी के सिद्धांत - के समर्थकों द्वारा नजरअंदाज नहीं किया गया था। जैसा कि ऊपर बताया गया है, चुंबकीय क्षेत्र हमें ब्रह्मांडीय कणों से बचाता है। "एकत्रित" कण जमा हो जाते हैं कुछेक पुर्जेफ़ील्ड्स - तथाकथित वैन एलेन विकिरण बेल्ट। चंद्रमा पर लैंडिंग की वास्तविकता में विश्वास नहीं करने वाले संशयवादियों का मानना ​​है कि विकिरण बेल्ट के माध्यम से उड़ान के दौरान, अंतरिक्ष यात्रियों को प्राप्त होगा घातक खुराकविकिरण.

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र भौतिकी के नियमों का एक अद्भुत परिणाम है, एक सुरक्षा कवच, एक मील का पत्थर और अरोरा का निर्माता है। यदि ऐसा न होता तो पृथ्वी पर जीवन बिल्कुल अलग दिखता। सामान्य तौर पर, यदि कोई चुंबकीय क्षेत्र नहीं होता, तो इसका आविष्कार करना पड़ता।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की संरचना और विशेषताएं

पृथ्वी की सतह से थोड़ी दूरी पर, इसकी लगभग तीन त्रिज्याओं में, चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं में द्विध्रुव जैसी व्यवस्था होती है। इस क्षेत्र को पृथ्वी का प्लाज़्मास्फियर कहा जाता है।

जैसे-जैसे आप पृथ्वी की सतह से दूर जाते हैं, सौर हवा का प्रभाव बढ़ता है: सूर्य की ओर, भू-चुंबकीय क्षेत्र संकुचित होता है, और विपरीत, रात की ओर, यह एक लंबी पूंछ में फैल जाता है।

प्लास्मोस्फीयर

आयनमंडल में धाराओं का पृथ्वी की सतह पर चुंबकीय क्षेत्र पर उल्लेखनीय प्रभाव पड़ता है। ऊपरी वायुमंडल का यह क्षेत्र लगभग 100 किमी और उससे अधिक की ऊंचाई तक फैला हुआ है। रोकना एक बड़ी संख्या कीआयन। प्लाज्मा पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा धारण किया जाता है, लेकिन इसकी स्थिति सौर हवा के साथ पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की बातचीत से निर्धारित होती है, जो पृथ्वी पर चुंबकीय तूफान और सौर ज्वालाओं के बीच संबंध को समझाती है।

फ़ील्ड विकल्प

पृथ्वी पर वे बिंदु जिन पर चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति की ऊर्ध्वाधर दिशा होती है, चुंबकीय ध्रुव कहलाते हैं। पृथ्वी पर दो ऐसे बिंदु हैं: उत्तरी चुंबकीय ध्रुव और दक्षिणी चुंबकीय ध्रुव।

चुंबकीय ध्रुवों से गुजरने वाली सीधी रेखा को पृथ्वी का चुंबकीय अक्ष कहा जाता है। किसी समतल में चुंबकीय अक्ष के लंबवत स्थित वृहत वृत्त को चुंबकीय भूमध्य रेखा कहा जाता है। चुंबकीय भूमध्य रेखा के बिंदुओं पर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत लगभग क्षैतिज दिशा होती है।

पृथ्वी की सतह पर औसत क्षेत्र शक्ति लगभग 0.5 Oe (40 A/m) है और यह भौगोलिक स्थिति पर अत्यधिक निर्भर है। चुंबकीय भूमध्य रेखा पर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत लगभग 0.34 Oe (ओरस्टेड) ​​है, चुंबकीय ध्रुवों पर यह लगभग 0.66 Oe है। कुछ क्षेत्रों में (चुंबकीय विसंगतियों के तथाकथित क्षेत्रों में) तनाव तेजी से बढ़ता है। कुर्स्क चुंबकीय विसंगति के क्षेत्र में यह 2 Oe तक पहुँच जाता है।

1995 में पृथ्वी का द्विध्रुव चुंबकीय क्षण 7.812x10 25 G सेमी 3 (या 7.812x10 22 A m 2) था, जो हाल के दशकों में औसतन 0.004x10 25 G सेमी 3 या 1/4000 प्रति वर्ष कम हो गया है।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का एक सामान्य अनुमान एक हार्मोनिक श्रृंखला - गाऊसी श्रृंखला के रूप में है।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में भू-चुंबकीय स्पंदन नामक गड़बड़ी की विशेषता होती है, जो पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर में जलचुंबकीय तरंगों के उत्तेजना के कारण होती है; स्पन्दन की आवृत्ति सीमा मिलीहर्ट्ज़ से एक किलोहर्ट्ज़ तक फैली हुई है।

चुंबकीय मेरिडियन

चुंबकीय मेरिडियन पृथ्वी की सतह पर चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के प्रक्षेपण हैं; पृथ्वी के उत्तरी और दक्षिणी चुंबकीय ध्रुवों पर एकत्रित होने वाले जटिल वक्र।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की प्रकृति के बारे में परिकल्पनाएँ

हाल ही में, एक परिकल्पना विकसित की गई है जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के उद्भव को तरल धातु कोर में धाराओं के प्रवाह से जोड़ती है। यह गणना की जाती है कि जिस क्षेत्र में "चुंबकीय डायनेमो" तंत्र संचालित होता है वह पृथ्वी के 0.25-0.3 रेडी की दूरी पर स्थित है। एक समान क्षेत्र निर्माण तंत्र अन्य ग्रहों पर भी हो सकता है, विशेष रूप से, बृहस्पति और शनि के कोर में (कुछ मान्यताओं के अनुसार, तरल धातु हाइड्रोजन से युक्त)।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन

आग्नेय द्वारा प्राप्त अवशेष चुम्बकत्व का अध्ययन चट्टानोंजब वे क्यूरी बिंदु के नीचे ठंडे हो जाते हैं, तो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के बार-बार व्युत्क्रमण का संकेत मिलता है, जो मध्य-महासागरीय कटक के अक्षों के समानांतर, समुद्री परत की पट्टी चुंबकीय विसंगतियों में दर्ज किया जाता है।

प्रसार के दौरान पट्टी चुंबकीय विसंगतियों का निर्माण।

पृथ्वी के चुंबकीय ध्रुवों का खिसकना

चुंबकीय ध्रुवों का विस्थापन 1885 से दर्ज किया गया है। पिछले 100 वर्षों में, दक्षिणी गोलार्ध में चुंबकीय ध्रुव लगभग 900 किमी तक चला गया है और पहुंच गया है हिंद महासागर. आर्कटिक चुंबकीय ध्रुव की स्थिति पर नवीनतम डेटा (पूर्वी साइबेरियाई विश्व चुंबकीय विसंगति की ओर बढ़ते हुए)। आर्कटिक महासागर) से पता चला कि 1973 से 1984 तक इसका माइलेज 120 किमी था, 1984 से 1994 तक - 150 किमी से अधिक। हालाँकि इन आंकड़ों की गणना की जाती है, लेकिन इनकी पुष्टि उत्तरी चुंबकीय ध्रुव के माप से होती है। 2007 की शुरुआत के आंकड़ों के अनुसार, उत्तरी चुंबकीय ध्रुव की बहाव गति 70 के दशक में 10 किमी/वर्ष से बढ़कर 2004 में 60 किमी/वर्ष हो गई।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत कम हो रही है, और असमान रूप से। पिछले 22 वर्षों में, इसमें औसतन 1.7% की कमी आई है, और कुछ क्षेत्रों में - उदाहरण के लिए, दक्षिण अटलांटिक महासागर में - 10 प्रतिशत की कमी आई है। कुछ स्थानों पर, सामान्य प्रवृत्ति के विपरीत, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत में भी वृद्धि हुई।

ध्रुवों की गति में तेजी (औसतन 3 किमी/वर्ष) और चुंबकीय ध्रुव व्युत्क्रम के गलियारों के साथ उनकी गति (400 से अधिक पेलियो व्युत्क्रमणों ने इन गलियारों की पहचान करना संभव बना दिया) से पता चलता है कि ध्रुवों की इस गति को देखा जाना चाहिए भ्रमण के रूप में नहीं, बल्कि पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के एक और उलटाव के रूप में।

इसकी पुष्टि क्यूप्स (उत्तर और दक्षिण में मैग्नेटोस्फीयर में ध्रुवीय अंतराल) के उद्घाटन कोण में वर्तमान वृद्धि से होती है, जो 90 के दशक के मध्य तक 45 डिग्री तक पहुंच गया था। सौर वायु, अंतरग्रहीय अंतरिक्ष और से विकिरण सामग्री ब्रह्मांडीय किरणों, जिसके परिणामस्वरूप अधिक पदार्थ और ऊर्जा ध्रुवीय क्षेत्रों में प्रवेश करती है, जिससे ध्रुवीय टोपी का अतिरिक्त ताप बढ़ सकता है।

अतीत में, चुंबकीय ध्रुव उलटाव कई बार हुआ और जीवन सुरक्षित रहा। सवाल यह है कि किस कीमत पर. यदि, जैसा कि कुछ परिकल्पनाओं में कहा गया है, ध्रुवों के उलटने के दौरान पृथ्वी का मैग्नेटोस्फीयर कुछ समय के लिए गायब हो जाता है, तो ब्रह्मांडीय किरणों की एक धारा पृथ्वी पर गिर जाएगी, जो भूमि पर रहने वालों के लिए खतरा पैदा करती है, और इसके गायब होने पर और भी अधिक मैग्नेटोस्फीयर ओजोन परत की कमी से जुड़ा है। यह उत्साहजनक है कि मार्च 2001 में हुए सौर चुंबकीय क्षेत्र के उलटाव के दौरान, सौर मैग्नेटोस्फीयर का पूर्ण गायब होना दर्ज नहीं किया गया था। सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र की क्रांति का पूरा चक्र 22 वर्ष का है।

भू-चुंबकीय निर्देशांक (मैक्लिवेन निर्देशांक)

ब्रह्मांडीय किरण भौतिकी में, भू-चुंबकीय क्षेत्र में विशिष्ट निर्देशांक, जिनका नाम वैज्ञानिक कार्ल मैक्लिवेन के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने सबसे पहले उनके उपयोग का प्रस्ताव रखा था, का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, क्योंकि वे चुंबकीय क्षेत्र में कण गति के अपरिवर्तनीयों पर आधारित होते हैं। द्विध्रुवीय क्षेत्र में एक बिंदु को दो निर्देशांक (एल, बी) द्वारा चित्रित किया जाता है, जहां एल तथाकथित चुंबकीय खोल है, या मैकलवेन पैरामीटर (अंग्रेजी एल-शेल, एल-वैल्यू, मैकलवेन एल-पैरामीटर), बी चुंबकीय है क्षेत्र का प्रेरण (आमतौर पर जीएस में)। चुंबकीय शेल का पैरामीटर आमतौर पर मान L के रूप में लिया जाता है, जो भू-चुंबकीय भूमध्य रेखा के तल में पृथ्वी के केंद्र से पृथ्वी की त्रिज्या तक वास्तविक चुंबकीय शेल की औसत दूरी के अनुपात के बराबर है।

अनुसंधान का इतिहास

चुम्बकित वस्तुओं को एक निश्चित दिशा में स्थित करने की क्षमता चीनियों को कई हजार साल पहले ही ज्ञात थी।

1544 में जर्मन वैज्ञानिक जॉर्ज हार्टमैन ने चुंबकीय झुकाव की खोज की। चुंबकीय झुकाव वह कोण है जिससे सुई, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में, क्षैतिज तल से नीचे या ऊपर की ओर विचलित हो जाती है। चुंबकीय भूमध्य रेखा के उत्तर में गोलार्ध में (जो भौगोलिक भूमध्य रेखा से मेल नहीं खाता है), तीर का उत्तरी छोर नीचे की ओर भटकता है, दक्षिणी में - इसके विपरीत। चुंबकीय भूमध्य रेखा पर, चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं पृथ्वी की सतह के समानांतर होती हैं।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति के बारे में पहली धारणा, जो चुंबकीय वस्तुओं के ऐसे व्यवहार का कारण बनती है, अंग्रेजी चिकित्सक और प्राकृतिक दार्शनिक विलियम गिल्बर्ट ने 1600 में अपनी पुस्तक "ऑन द मैग्नेट" ("डी मैग्नेट") में बनाई थी, जिसमें उन्होंने चुंबकीय अयस्क की एक गेंद और एक छोटे लोहे के तीर के साथ प्रयोग का वर्णन किया। गिल्बर्ट इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि पृथ्वी एक बड़ा चुंबक है। अंग्रेजी खगोलशास्त्री हेनरी गेलिब्रांड की टिप्पणियों से पता चला कि भू-चुंबकीय क्षेत्र स्थिर नहीं है, बल्कि धीरे-धीरे बदलता है।

जोस डे अकोस्टा (हम्बोल्ट के अनुसार भूभौतिकी के संस्थापकों में से एक) ने अपने इतिहास (1590) में पहली बार चुंबकीय झुकाव के बिना चार रेखाओं का सिद्धांत प्रस्तुत किया (उन्होंने कम्पास के उपयोग, विक्षेपण के कोण, चुंबकीय और के बीच के अंतर का वर्णन किया) उत्तरी ध्रुव; हालाँकि विचलन 15वीं शताब्दी के प्रारंभ में ही ज्ञात हो गए थे, उन्होंने एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक विचलन के उतार-चढ़ाव का वर्णन किया; उन्होंने शून्य विचलन वाले स्थानों की पहचान की: उदाहरण के लिए, अज़ोरेस में)।

वह कोण जिससे चुंबकीय सुई उत्तर-दक्षिण दिशा से विचलित होती है, चुंबकीय झुकाव कहलाता है। क्रिस्टोफर कोलंबस ने पाया कि चुंबकीय झुकाव स्थिर नहीं रहता है, बल्कि परिवर्तन के साथ बदलता रहता है भौगोलिक निर्देशांक. कोलंबस की खोज ने पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के एक नए अध्ययन को गति दी: नाविकों को इसके बारे में जानकारी की आवश्यकता थी। 1759 में, रूसी वैज्ञानिक एम.वी. लोमोनोसोव ने अपनी रिपोर्ट "समुद्री मार्ग की महान सटीकता पर प्रवचन" में कम्पास रीडिंग की सटीकता बढ़ाने के लिए बहुमूल्य सलाह दी। स्थलीय चुंबकत्व का अध्ययन करने के लिए, एम.वी. लोमोनोसोव ने व्यवस्थित चुंबकीय अवलोकन करने के लिए स्थायी बिंदुओं (वेधशालाओं) का एक नेटवर्क व्यवस्थित करने की सिफारिश की; इस तरह के अवलोकन समुद्र में व्यापक रूप से किए जाने चाहिए। चुंबकीय वेधशालाओं को व्यवस्थित करने का लोमोनोसोव का विचार केवल 60 साल बाद रूस में साकार हुआ।

1831 में, अंग्रेजी ध्रुवीय खोजकर्ता जॉन रॉस ने कनाडाई द्वीपसमूह में चुंबकीय ध्रुव की खोज की - वह क्षेत्र जहां चुंबकीय सुई एक ऊर्ध्वाधर स्थिति में रहती है, यानी झुकाव 90° है। 1841 में, जेम्स रॉस (जॉन रॉस के भतीजे) अंटार्कटिका में स्थित पृथ्वी के दूसरे चुंबकीय ध्रुव पर पहुंचे।

कार्ल गॉस (जर्मन: कार्ल फ्रेडरिक गॉस) ने पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की उत्पत्ति के बारे में एक सिद्धांत सामने रखा और 1839 में साबित किया कि इसका मुख्य भाग पृथ्वी से बाहर आता है, और इसके मूल्यों में छोटे, छोटे विचलन का कारण है। बाहरी वातावरण में खोजा जाना चाहिए।

स्रोत - विकिपीडिया

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