Магнитное поле Земли
Магнитное поле Земли создается геодинамо — движением электропроводящего расплавленного железа во внешнем ядре планеты.
Магнитное поле Земли формирует магнитосферу — область пространства, где движение заряженных частиц в значительной степени определяется земным полем. Магнитосфера отклоняет большую часть частиц солнечного ветра и вместе с атмосферой помогает защищать поверхность планеты от космической радиации. Ее форма и размеры не постоянны: со стороны Солнца магнитосфера сжимается, а на ночной стороне вытягивается в длинный хвост, причем границы меняются вместе с активностью Солнца.
Многие перелетные птицы, спасаясь от наступающих холодов, отправляются зимовать в далекие южные страны. Весной они возвращаются к местам гнездования, ориентируясь по нескольким признакам; у ряда видов в навигации участвует и способность воспринимать магнитное поле Земли.
В первом приближении магнитное поле Земли напоминает поле наклоненного диполя, однако его ось не совпадает с осью вращения планеты. Магнитные полюса не совпадают с географическими и постоянно перемещаются; реальное поле сложнее поля простого стержневого магнита.
Сила и структура магнитного поля Земли постоянно изменяются. За последние столетия дипольная составляющая поля ослабевала, однако это не означает существования регулярного 8000-летнего цикла и не позволяет заранее назвать дату следующей инверсии.
Еще одна особенность земного магнитного поля — инверсии полярности, при которых направление глобального поля меняется на противоположное. Они происходят нерегулярно, без установленной периодичности, и могут занимать от сотен до тысяч лет. Последняя полная инверсия произошла около 780 000 лет назад. Во время инверсии поле ослабевает и усложняется, но не исчезает полностью.
Среди планет Солнечной системы особенно мощное магнитное поле у Юпитера: у вершин облаков оно примерно в 16–54 раза сильнее земного, а его огромная магнитосфера простирается на миллионы километров. Сатурн, Уран и Нептун также имеют собственные глобальные поля. У Меркурия глобальное поле значительно слабее земного. Венера не имеет собственного глобального поля — вокруг нее возникает индуцированное поле при взаимодействии атмосферы с солнечным ветром. У Марса сегодня тоже нет глобального магнитного поля, но в его коре сохранились сильно намагниченные области.
Магнитосфера Земли несимметрична: со стороны Солнца магнитное поле сильно сжато, а с противоположной, наоборот, оно очень вытянутое и образует протяженный, до 1 млн км, магнитосферный хвост. Это следствие обтекания магнитосферы солнечным ветром. В зависимости от давления солнечного ветра граница магнитосферы со стороны Солнца — магнитопауза — то приближается к Земле (при усилении солнечного ветра), то удаляется (при его ослаблении).
Что такое магнитные бури?
На Земле наблюдаются магнитные бури — сильные временные возмущения магнитосферы. Они возникают, когда усиленный солнечный ветер и особенно выбросы корональной массы с их плазмой и магнитным полем взаимодействуют с магнитосферой Земли и передают ей энергию.
Что такое солнечный ветер?
Солнечным ветром называют непрерывный поток плазмы — прежде всего электронов и протонов, — истекающий из солнечной короны. Встречаясь с магнитосферой Земли, солнечный ветер обтекает ее и одновременно деформирует, а при сильных возмущениях может вызывать магнитные бури.
