Значение земной магнетизм в большой советской энциклопедии, бсэ. Лекция: Земной магнетизм и его значение Какие существуют теории земного магнетизма

Для науки большой загадкой до сих пор остаётся вопрос образования магнитного поля (МП) Земли. Согласно современным научным источникам кроме Земли МП якобы имеется ещё на Солнце, Юпитере и Сатурне. МП являются важной составляющей в жизнедеятельности Земли, в том числе в создании магнитосферы, которая простирается на 70-80 тысяч километров. В околоземном пространстве МП образует магнитную ловушку для заряженных частиц высоких энергий – радиационные пояса.
Но чёткого представления о строении МП и его энергопотоках у официальной науки нет. Образование МП до сих пор связывают с энергопроцессами, протекающими в высокотемпературной плазме или железоникелевом ядре планеты. Однако результаты исследований последнего времени показывают, что внутри Земли (и других планет), включая ядро, температура около 300°С. Косвенным подтверждением этому служит сверхглубокая скважина, пробуренная на Кольском полуострове. Поэтому расчёт на высокотемпературное ядро неоправдан.
Результаты наших исследований позволили получить общую картину магнитного поля и его магнитопотоков исходя из реального состояния дела. Удалось установить, что аура Земли имеет внешнюю оболочку, а также экваториальный дискообразный энергетический слой с важной функцией энергопотоков. Линии магнитной индукции, иниции-руемые энергоцентром планеты, выходят как из северного, так и из южного маг-нитных полюсов, унося один вид энергии, чтобы, после энергообмена с окружающей средой у периферии, получить другой вид жизненной энергии. Основная часть сило-вых магнитных линий, исходя из полюсов, огибает планету и устремляется к экваториальному слою, соприкасаясь с его поверхностью с разных сторон, но, не смыкаясь друг с другом. Меньшая часть силовых линий замыкается на границе внешней оболочки ауры планеты (см. рис. 1). Преобладающая часть энергопотоков, поступающих извне, двигается по внутренней части экваториального слоя к энергоцентру, расположенному у ядра планеты. Цикл повторяется. Подобное наблюдается и на других планетах Солнечной системы.
Возникает вопрос: за счёт чего же у Земли сильное МП? Для этого посмотрим на историю развития прежних цивилизаций Земли и космоса. Из средств массовой информации и других источников известно, что Землю посещали космические корабли в древности, также как посещают её и в наше время. Космические корабли землян в последние десятилетия тоже начали появляться на планетах Солнечной системы (Луне, Венере, Марсе).
Более развитая космическая цивилизация пытается на разных уровнях установить контакты с землянами, прерванные на каком-то этапе истории. Космические сообщества участвовали в создании на Земле различных наземных и подземных сооружений. К числу таких сооружений относились энергетические объекты с экологически чистыми источниками энергии. Одними из таких объектов являются энергомагнитные центры для повышения геомагнетизма Земли северного и южного полюсов. Так, например, у северного МП в базальтовом и гранитном слоях Земли находится комплекс сооружений из трёх энергогенераторов, которые могут работать совместно, в паре или по одному. Они имеют систему взаимосвязи и управления. Энергомагнитный генератор по форме напоминает перевёрнутый колокол (вазу). Внутреннее его строение многослойно. Его высота около 150 метров. При виде в плане они удалены друг от друга на зна-чительное расстояние, составляя равнобедренный треугольник (см. рис. 2). Между ними находится система энерго- и магнитопреобразователей. У южного магнитного полюса имеются свои подобные установки. Эти устройства стационарны. Они дают мощную энергетическую подпитку Земле. Естественный же энергоцентр планеты находится рядом с её ядром, но не в самом ядре. Энергоцентры есть у людей, кристаллов и т.д. Они обеспечивают их жизнь и развитие вместе с энергооболочками и энергопотоками.
В последнее время средствами массовой информации высказываются предположения о возможном изменении полярности (переполюсовки) планеты, подобно тому, как это якобы было в прошлой истории Земли. В данном вопросе необходимо уточнение.
За последние 42 тысячи лет Земля, вращаясь вокруг оси, постепенно наклонялась в меридиональном направлении, что привело её к повороту на 180°. За это время территория современной Антарктиды из-под Полярной звезды переместилась в район созвездия Южного креста, а территория Арктики со своим магнитным полюсом синхронно переместилась из-под созвездия Южного креста в район Полярной звезды. Это привело к изменению ориентации Земли в космическом пространстве. Неравномерность поворота Земли за этот период можно проследить по траектории проекции Полярной звезды (северного географического полюса) на поверхности Земли, где видна сильно извилистая линия, особенно в северном полушарии (см. рис. 3., а также ст. «Парадоксы полюсов Земли».). Можно предположить, что в это время на Земле происходили природные катаклизмы. В этот же период у нового места северного географического полюса происходило образование мерзлоты и льда, а на прежнем месте шло потепление и таяние льда. Оледенение и мерзлота на Земле не является природным процессом, а искусственным образованием. Изменение наклона оси Земли продолжается. Это можно видеть по смещению Полярной звезды за последние десятилетия от её привычного для нас положения. Ранее эту звезду можно было видеть из окна дома, а теперь она «ушла» за впереди стоящий дом.
При рассмотрении вопросов повышенного магнетизма планет, оледенения, рельефо-образования, вихрей и других «природных» явлений необходимо учитывать результаты деятельности предыдущих земных и космических цивилизаций. Структура магнетизма Земли и стержневого магнита сходны.
Имеется предположение, что сейчас формируются новые энергомагнитные центры у южной оконечности Африки (г. Кейптаун) и в Атлантике (южнее острова Св. Елены).

В 1891 году английский ученый Шустер пытался объяснить магнетизм Земли ее вращением вокруг оси. Много труда этой гипотезе отдал известный физик П. Н. Лебедев. Он предполагал, что под влиянием центробежной силы электроны в атомах смещаются в сторону поверхности Земли. От того поверхность должна быть отрицательно заряженной, это и вызывает магнетизм. Но опыты с вращением кольца до 35 тыс. оборотов в минуту гипотезу не подтвердили – магнетизм в кольце не появился.

Английский ученый В. Гельберт считал, что Земля состоит из магнитного камня. Позднее решили, что Земля намагнитилась от Солнца. Расчеты опровергли эти гипотезы.

Пытались объяснить магнетизм Земли течениями масс в ее жидком металлической ядре. Однако, эта гипотеза сама опирается на гипотезу жидкого ядра Земли. Многие ученые считают, что ядро твердое и отнюдь не железное.

В 1947 году П. Блекет (Англия) высказал предположение, что присутствие магнитного поля у вращающихся тел – неизвестный закон природы. Блекет попытался установить зависимость магнетизма от скорости вращения тела.

В то время были известны данные о скорости вращения и магнитных полях трех небесных тел – Земли, Солнца и Белого Карлика – звезды Е78 из созвездия Девы.

Магнитное поле тела характеризуется его магнитным моментом, вращение тела – угловым моментом (при учете размеров и массы тела). Давно известно, что магнитные моменты Земли и Солнца относятся друг к другу так же, как их угловые моменты. Звезда Е78 соблюдала эту пропорциональность! Отсюда стало очевидным, что существует прямая связь вращения небесных тел с их магнетизмом.

Складывалось впечатление, что все же именно вращение тел вызывает магнетизм. Блекет пытался экспериментально доказать существование предложенного им закона. Для опыта был изготовлен золотой цилиндр весом в 20 кг. По тончайшие опыты с упомянутым цилиндром ничего не дали. Немагнитный золотой цилиндр не показал и признаков магнетизма.

Теперь установлены магнитный и угловой моменты у Юпитера, а также предварительно у Венеры. И снова их магнитные поля, разделенные на угловые моменты, получаются близкими к числу Блекета. После такого совпадения коэффициентов трудно приписать дело случаю.

Так что же – вращение Земли возбуждает магнитное поле, или магнетизм Земли вызывает ее вращение? Почему-то всегда ученые считали, что вращение присуще Земле с момента ее образования. Так ли это? А может быть, не так. Аналогия с нашим телевизионным опытом ставит вопрос: не потому ли Земля вращается вокруг своей оси, что она, как большой магнит, находится в потоке заряженных частиц? Поток состоит в основном из ядер водорода (протонов), гелия (альфа-частицы). Электронов в " " не наблюдается, они, вероятно, образуются в магнитных ловушках в момент столкновений корпускул и рождаются каскадами в зонах магнитного поля Земли.

Связь магнетизма Земли с ее ядром теперь вполне очевидна. Расчеты ученых показывают, что Луна не имеет текучего ядра, поэтому не должна иметь и магнитного поля. И действительно, измерения при помощи космических ракет показали, что Луна не имеет вокруг себя заметного магнитного поля.

Интересные данные получены в результате наблюдений земных токов в Арктике и Антарктиде. Интенсивность земных электротоков там очень велика. Она в десятки и сотни раз превышает интенсивность в средних широтах. Этот факт свидетельствует о том, что приток электронов из колец магнитных ловушек Земли усиленно поступает в Землю через полярные шапки в зонах магнитных полюсов, как, например, в опыте с .

В момент усиления солнечной активности усиливаются и земные электротоки. Теперь, вероятно, можно считать установленным, что электротоки в Земле вызываются течениями масс ядра Земли и притоков в Землю электронов из космоса, главным образом из ее радиационных колец.

Итак, электротоки вызывают магнетизм Земли, а магнетизм Земли, в свою очередь, очевидно, заставляет вращаться нашу Землю. Нетрудно догадаться, что скорость вращения Земли будет зависеть от соотношения отрицательно и положительно заряженных частиц, захваченных ее магнитным полем извне, а также рожденных в пределах магнитного поля Земли.

ЗЕМНОЙ МАГНЕТИЗМ (геомагнетизм) - раздел геофизики, изучающий магнитное поле Земли (МПЗ), его распределение на земной поверхности, пространств. структуру (магнитосферу Земли , радиац. пояса), его взаимодействие с межпланетным магн. полем, вопросы его происхождения. Магнитное поле Земли имеет постоянную составляющую - осн. поле (вклад его ~ 99%) и переменную (~ 1%). Осн. МПЗ по форме близко к полю диполя, центр к-рого смещён относительно центра Земли, а ось наклонена к оси вращения Земли на 11,5°, так что геомагн. полюса отстоят от географич. на 11,5°, причём в северном полушарии находится южный магн. полюс (вектор магн. индукции направлен вниз). Величина магн. момента диполя в наст. время составляет 8,3.10 22 А.м 2 . Ср. величина магн. индукции вблизи земной поверхности равна ~ 5.10 -5 Тл. Напряжённость геомагн. поля убывает от магн. полюсов к магн. экватору от 55,7 до 33,4 А/м (от 0,70 до 0,42 Э). Отклонения от поля диполя, имеющие на поверхности Земли характерный размер ~ 10 4 км и величину в макс. до 10 -5 Тл, образуют т. н. мировые магн. аномалии (напр., Бразильская, Сибирская, Канадская). Осн. МПЗ испытывает лишь медленные изменения во времени (т. н. в е к о в ы е вариации, ВВ) с периодом от 10 до 10 4 лет, причём имеется чётко выраженный их полосовой характер 10-20, 60-100, 600-1200 и 8000 лет. Главный период - ок. 8000 лет - характеризуется изменением дипольного момента в 1,5-2 раза. В ходе ВВ мировые аномалии движутся, распадаются и возникают вновь. В низких географич. широтах хорошо выражен западный дрейф МПЗ со скоростью ~ 0,2° в год. В результате ВВ геомагн. полюс прецессирует относительно географич. с периодом ~ 1200 лет. Сведения о распределении МПЗ и о ВВ получены из прямых измерений величины и направления МПЗ, к-рые начаты с 19 в., навигац. измерений магн. склонения (угла между направлением стрелки компаса и географич. меридианом в точке измерения) в 15- 20 вв. и из археомагн. и палеомагн. данных. МПЗ измеряется с помощью магнитометров наземными стационарными магн. обсерваториями, а также проводятся магн. съёмки - морские, на самолётах, ракетах и ИСЗ. В совр. 3. м. выделились два новых направления - археомагнетизм и палеомагнетизм, к-рые дали возможность изучить ВВ и обнаружить переплюсовку МПЗ. Археомагнетизм - раздел 3. м., изучающий величину и направление МПЗ, существовавшего в момент обжига керамики, кирпичей, черепиц, пода очагов и др. предметов человеческой деятельности, изготовленных из материалов, содержащих высококоэрцитивные ферримагн. минералы на основе окислов железа. При остывании от темп-ры выше Кюри точки минералы приобретают незначительную, но весьма стабильную термоостаточную . Вместе с данными о времени обжига (историч. сведения или радиоуглеродный метод) величина и направление этой намагниченности позволяют восстановить пространственно-временную структуру МПЗ за 8-10 тыс. лет. Палеомагнитология - раздел 3. м., изучающий величину и направление древнего МПЗ по намагниченности осадочных горных пород, содержащих ферримагн. минералы. Изучение палеомагн. методами показало, что МПЗ существовало, по крайней мере, 2,5 млрд. лет тому назад (возраст Земли ~4,6 млрд. лет) и имело величину, близкую к современной. Среднее за 10 4 -10 5 лет положение геомагн. полюсов совпадает с географическими. Характеристики геомагн. поля сохраняются неизменными в течение 10 5 -10 7 лет, потом МПЗ неожиданно уменьшается в 3-10 раз, и в этот относительно короткий (10 3 -10 4 лет) переходный период может измениться знак магн. поля (инверсия). Через нек-рое время величина МПЗ снова достигает нормального уровня и опять сохраняется достаточно долго (10 5 -10 7 лет). При пониж. значении поля в переходный период может произойти одна, неск. (2-3) или ни одной инверсии. Моменты наступления переходных периодов распределены во времени случайно - вероятность их наступления описывается законом Пуассона. За последние ~ 30 млн. лет ср. время между инверсиями составляет ~ 150 000 лет; однако эта величина может меняться в значит. пределах: на протяжении последних 500 млн. лет она менялась на порядок с периодом ~ 200 млн. лет. Палеомагн. измерения направления магн. поля на континентах позволили определить, на какой географич. широте располагался данный континент в момент образования изучаемой горной породы. Эти данные подтвердили гипотезу о дрейфе континентов. Кроме мировых аномалий, в распределении геомагн. поля на поверхности наблюдаются местные аномалии, связанные с намагниченностью горных пород, слагающих земную кору. Почти все горные породы содержат нек-рое количество ферримагн. минералов на основе окислов железа, к-рые намагничиваются в МПЗ и создают аномалии. Размеры этих аномалий лежат в пределах от единиц до сотен км, их величина в среднем для всей поверхности Земли составляет 2.10 - 7 Тл, но в отд. исключит. случаях достигает 10 - 5 Тл (Курская магн. аномалия). Изучение аномалий магн. поля имеет важное значение для поисков полезных ископаемых и изучения глубинного строения земной коры до глубины 20-50 км (темп-ра более глубоких слоев превышает точку Кюри всех ферримагн. минералов). Пространственная структура геомагнитного поля. МПЗ имеет пространств. распределение вокруг Земли, формируя совместно с солнечным ветром магнитосферу - многосвязную систему электрич. и магн. полей и потоков заряж. частиц. Магнитосфера не симметрична относительно дневной и ночной стороны: магн. поле с дневной стороны сжато солнечным ветром до расстояния ~ 10R з (R з - радиус Земли) и имеет вытянутый "хвост" с ночной стороны на многие млн. км. Линии магн. поля в магнитосфере делятся на замкнутые (}