Загальне землезнавство

Земне ядро (радіус якого становить 3 500 км) має щільність 12,3 г/см3, температуру 4 000 – 5 000о, тиск 3,6 млн. атмосфер. У ядрі виділяють зовнішнє ядро, проміжну сферичну зону, внутрішнє ядро. Вважають, що зовнішнє ядро рідке, а внутрішнє тверде.

І зараз йдуть процеси розшарування речовини, легкі речовини піднімаються, важкі йдуть вниз з виділенням та поглинанням величезної кількості енергії. Енергія виділяється при радіоактивному розпаді, ущільненні. Якби Земля мала меншу масу й щільність, то вона б не змогла вдержати водну та повітряну оболонки.  Якщо Земля була б масивнішою, то до складу атмосфери увійшли б водень та метан.

 

2.3.5. Магнітосфера та її показники

Існує міжпланетне магнітне поле. На його фоні виділяється певний простір навколо Землі, пронизаний полем магнітних силових ліній, набагато сильнішим, ніж у сусідньому космосі. Таким чином, простір, де діє магнітне поле Землі, називається магнітосферою. Ясна річ, побачити цю сферу не можна. Геомагнітне поле наочно проявляється у впливі на стрілку компаса, яка весь час прагне розташуватися вздовж силових ліній. Стрілка вказує на магнітні полюси, а не на географічні.

 Магнітне схилення – кут, на який відхиляється магнітний меридіан від географічного. Лінії, які з’єднують точки із однаковим магнітним схиленням – ізогони. Агонічна лінія – нульова ізогона (компас там показує на географічний полюс). Магнітні полюси не співпадають з географічними і постійно переміщуються. Зараз північний магнітний полюс має  координати  770 північної широти, 1220 західної довготи, а південний – 650 південної широти, 1390 східної довготи. 

Кут між горизонтальною площиною і стрілкою компаса – магнітне нахилення.  Лінії, котрі з’єднують точки із однаковим магнітним нахиленням – ізокліни. Магнітний екватор має нульове нахилення. Сила магнітного поля характеризується напруженістю, яка зростає від екватора до полюсів. 

Будова магнітосфери

Якби не було впливу Сонця, магнітосфера була б симетричною. З одного полюсу виходять силові лінії, в інший входять. Сонячний вітер, який наштовхується на перепону у вигляді магнітного поля Землі, обтікає її. При цьому на відстані 2-4 земних радіуса від межі магнітосфери виникає ударна хвиля. Сонячна плазма, проходячи через неї, ущільнюється, нагрівається. Під її тиском геомагнітне поле стискується тим більше, чим сильніший вітер. Зі протилежного, нічного, боку під впливом сонячного вітру силові лінії витягуються паралельно одна одній та утворюють «хвіст» магнітосфери діаметром 40 радіусів Землі та довжиною 100 земних радіусів. 

У магнітосферу проникають космічні промені, які не можуть вирватися з неї і рухаються туди-сюди вздовж силових ліній мільярди разів. Ця захоплена радіація утворює радіаційний пояс на екваторі до 600-1000 км висоти, а на широтах біля 650 = 90-120 км  висоти, де утворюється зона полярних сяйв. Заряджені частинки, конкретно електрони, висипаються у дзеркальних точках повороту і їх потік викликає полярні сяйва.

 

2.3.6. Зміни магнітного поля Землі

Геомагнітне поле поділяють на постійне (головне), викликане магнетизмом планети, і перемінне,  утворене в результаті впливу Сонця. Складаються карти магнітного поля, які дійсні 5 років, тобто упродовж магнітної епохи. На карті добре видно відхилення магнітного поля від звичайної величини – це аномалії. Є світові аномалії (Східносибірська) та локальні (КМА, Криворізька, Кременчуцька тощо). Магнітні полюси Землі не лише дрейфують, а й міняються місцями за 3600 років. Навіть за добу магнітні полюси змінюються, а за рік вони описують еліпс діаметром ≈ 20 км. Зараз магнітне поле Землі зменшується на 5 % за 100 років і через 1200 років може зникнути. Вважають, що такі явища були в минулі геологічні епохи. Період зміни полярності 700 тисяч років. Після таких епох проходить інверсія магнітного поля – полюси міняються місцями. 

 

2.3.7. Магнітні бурі та  полярні сяйва

На постійне магнітне поле накладаються зміни, пов’язані з діяльністю Сонця. Так утворюється перемінне магнітне поле. Швидкі варіації магнітного поля мають періоди від часток секунди до декількох днів. Періодичні швидкі варіації – доба, 14 діб. Серед нерегулярних збурень геомагнітного поля найбільш відомі магнітні бурі. Вони починаються на всій Землі і тривають по декілька днів. Сильні бувають раз на рік, менш сильні – декілька разів на місяць. Причина – вплив корпускулярного випромінювання Сонця (сонячний вітер – потік електронів, протонів і α-частинок) під час сонячних спалахів на магнітне поле Землі. Космічні частинки рухаються навколо Землі по спіралі від полюса до полюса. 

Магнітні бурі супроводжуються полярними сяйвами, погіршенням радіозв’язку тощо. Наприклад, під час магнітної бурі 11 лютого 1958 року у Швеції в деяких місцях загорався ізоляційний матеріал на кабелях, згорали запобіжники і навіть трансформатори. При магнітних бурях спочатку різко зростає, а потім спадає напруженість магнітного поля. При цьому усталений рух частинок у магнітному полі змінюється, дзеркальні точки спускаються нижче і частинки витрушуються в атмосферу. На висоті 100 км «витрушені» частинки стикаються з атомами газів повітря, які починають світитися (зелений і червоний дає атмосферний кисень, помаранчевий і фіолетовий азот тощо).

Полярні сяйва – дуже красиве явище природи.