Champ géomagnétique : caractéristiques, structure, caractéristiques et historique de la recherche

2024 Auteur: Henry Conors | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-12 07:11

Le champ géomagnétique (GP) est généré par des sources situées à l'intérieur de la Terre, ainsi que dans la magnétosphère et l'ionosphère. Il protège la planète et la vie qui s'y trouve des effets nocifs du rayonnement cosmique. Sa présence a été observée par tous ceux qui tenaient la boussole et ont vu comment une extrémité de la flèche pointe vers le sud et l'autre vers le nord. Grâce à la magnétosphère, de grandes découvertes ont été faites en physique, et jusqu'à présent sa présence est utilisée pour la navigation marine, sous-marine, aéronautique et spatiale.

Caractéristiques générales

Notre planète est un énorme aimant. Son pôle nord est situé dans la partie "supérieure" de la Terre, non loin du pôle géographique, et son pôle sud est proche du pôle géographique correspondant. À partir de ces points, les lignes de force magnétiques qui composent la magnétosphère proprement dite s'étendent sur plusieurs milliers de kilomètres dans l'espace.

Les pôles magnétiques et géographiques sont assez éloignés. Si vous tracez une ligne claire entre les pôles magnétiques, vous pouvez vous retrouver avec un axe magnétique avec un angle d'inclinaison de 11,3 ° par rapport à l'axe de rotation. Cette valeur n'est pas constante, et tout cela parce que les pôles magnétiques se déplacent par rapport à la surface de la planète, changeant leur emplacement chaque année.

Nature du champ géomagnétique

Le bouclier magnétique est généré par des courants électriques (charges en mouvement) qui naissent dans le noyau liquide externe, situé à l'intérieur de la Terre à une profondeur très décente. C'est un métal fluide, et il bouge. Ce processus est appelé convection. La substance en mouvement du noyau forme des courants et, par conséquent, des champs magnétiques.

Le bouclier magnétique protège de manière fiable la Terre des radiations cosmiques. Sa source principale est le vent solaire - le mouvement des particules ionisées provenant de la couronne solaire. La magnétosphère dévie ce flux continu, le redirigeant autour de la Terre, de sorte que le rayonnement dur n'ait pas d'effet néfaste sur toute vie sur la planète bleue.

Si la Terre n'avait pas de champ géomagnétique, alors le vent solaire la priverait de l'atmosphère. Selon une hypothèse, c'est exactement ce qui s'est passé sur Mars. Le vent solaire est loin d'être la seule menace, car le Soleil libère également de grandes quantités de matière et d'énergie sous forme d'éjections coronales, accompagnées d'un fort flux de particules radioactives. Cependant, même dans ces cas, le champ magnétique terrestre la protège en déviant ces courants deplanètes.

Le bouclier magnétique inverse ses pôles environ tous les 250 000 ans. Le pôle nord magnétique prend la place du nord, et vice versa. Les scientifiques n'ont pas d'explication claire pour expliquer pourquoi cela se produit.

Histoire de la recherche

La connaissance des gens avec les propriétés étonnantes du magnétisme terrestre s'est produite à l'aube de la civilisation. Déjà dans l'Antiquité, le minerai de fer magnétique, la magnétite, était connu de l'humanité. Cependant, qui et quand a révélé que les aimants naturels sont également orientés dans l'espace par rapport aux pôles géographiques de la planète est inconnu. Selon une version, les Chinois connaissaient déjà ce phénomène en 1100, mais ils n'ont commencé à l'utiliser en pratique que deux siècles plus tard. En Europe occidentale, le compas magnétique a commencé à être utilisé dans la navigation en 1187.

Structure et caractéristiques

Le champ magnétique terrestre peut être divisé en:

• le champ magnétique principal (95 %), dont les sources sont situées dans le noyau externe conducteur de la planète;
• champ magnétique anormal (4 %) créé par des roches de la couche supérieure de la Terre avec une bonne susceptibilité magnétique (l'une des plus puissantes est l'anomalie magnétique de Koursk);
• champ magnétique externe (également appelé variable, 1 %) associé aux interactions solaire-terrestre.

Variations géomagnétiques régulières

Les changements du champ géomagnétique au fil du temps sous l'influence de sources internes et externes (par rapport à la surface de la planète) sont appelés variations magnétiques. Ils sontsont caractérisés par l'écart des composantes HP par rapport à la valeur moyenne au lieu d'observation. Les variations magnétiques ont une restructuration continue dans le temps, et souvent ces changements sont périodiques.

Les variations régulières qui se répètent quotidiennement sont des changements du champ magnétique associés aux changements solaires et lunaires-diurnes de l'intensité de la SEP. Les variations culminent pendant la journée et lors de l'opposition lunaire.

Variations géomagnétiques irrégulières

Ces changements se produisent en raison de l'influence du vent solaire sur la magnétosphère terrestre, des changements au sein de la magnétosphère elle-même et de son interaction avec la haute atmosphère ionisée.

• Vingt-sept jours de variations existent comme modèle de la recroissance de la perturbation magnétique tous les 27 jours, correspondant à la période de rotation du corps céleste principal par rapport à l'observateur terrestre. Cette tendance est due à l'existence de régions actives à longue durée de vie sur notre étoile mère, observées lors de plusieurs de ses révolutions. Il se manifeste sous la forme d'une récurrence de 27 jours de perturbations géomagnétiques et d'orages magnétiques.
• Des variations sur onze ans sont associées à la périodicité de l'activité de formation de taches du Soleil. Il a été constaté que pendant les années de plus grande accumulation de zones sombres sur le disque solaire, l'activité magnétique atteint également son maximum, cependant, la croissance de l'activité géomagnétique est en retard par rapport à la croissance de l'activité solaire en moyenne d'un an.
• Les variations saisonnières ont deux hauts et deux bas correspondant àéquinoxes et solstices.
• Laïques, contrairement à ce qui précède, - d'origine externe, sont formés à la suite du mouvement de la matière et des processus ondulatoires dans le noyau liquide électriquement conducteur de la planète et sont la principale source d'informations sur l'électricité conductivité du manteau inférieur et du noyau, sur les processus physiques conduisant à la convection de la matière, ainsi que sur le mécanisme de génération du champ géomagnétique terrestre. Ce sont les variations les plus lentes - avec des périodes allant de plusieurs années à un an.

L'influence du champ magnétique sur le monde vivant

Malgré le fait que le bouclier magnétique ne se voit pas, les habitants de la planète le sentent parfaitement. Par exemple, les oiseaux migrateurs construisent leur route en se concentrant sur celle-ci. Les scientifiques ont avancé plusieurs hypothèses concernant ce phénomène. L'un d'eux suggère que les oiseaux le perçoivent visuellement. Aux yeux des oiseaux migrateurs, il existe des protéines spéciales (cryptochromes) capables de changer de position sous l'influence du champ géomagnétique. Les auteurs de cette hypothèse sont convaincus que les cryptochromes peuvent agir comme une boussole. Cependant, non seulement les oiseaux, mais aussi les tortues marines utilisent l'écran magnétique comme navigateur GPS.

L'impact d'un écran magnétique sur une personne

L'effet du champ géomagnétique sur une personne est fondamentalement différent de tout autre, qu'il s'agisse d'un rayonnement ou d'un courant dangereux, car il affecte complètement le corps humain.

Les scientifiques pensent que le champ géomagnétique fonctionne dans une gamme de fréquences ultra-basses, ce qui lui permet de répondre aux principalesrythmes physiologiques: respiratoire, cardiaque et cérébral. Une personne peut ne rien ressentir, mais le corps réagit quand même avec des changements fonctionnels dans les systèmes nerveux, cardiovasculaire et l'activité cérébrale. Les psychiatres ont suivi la relation entre les sursauts d'intensité du champ géomagnétique et l'exacerbation des maladies mentales pendant de nombreuses années, conduisant souvent au suicide.

"Indexation" de l'activité géomagnétique

Les perturbations du champ magnétique associées aux modifications du système de courant magnétosphérique-ionosphérique sont appelées activité géomagnétique (GA). Pour déterminer son niveau, deux indices sont utilisés - A et K. Ce dernier indique la valeur de GA. Il est calculé à partir de mesures de blindage magnétique prises tous les jours à intervalles de trois heures, à partir de 00h00 UTC (Universal Time Coordinated). Les valeurs les plus élevées de la perturbation magnétique sont comparées aux valeurs du champ géomagnétique d'une journée tranquille pour une certaine institution scientifique, tandis que les valeurs maximales des déviations observées sont prises en compte.

Sur la base des données obtenues, l'indice K est calculé. En raison du fait qu'il s'agit d'une valeur quasi-logarithmique (c'est-à-dire qu'elle augmente de un avec une augmentation de la perturbation d'environ 2 fois), il ne peut pas être moyennés afin d'obtenir une image historique à long terme de l'état des champs géomagnétiques de la planète. Pour ce faire, il existe un indice A, qui est une moyenne journalière. Il est déterminé très simplement - chaque dimension de l'indice K est convertie enindice équivalent. Les valeurs K obtenues tout au long de la journée sont moyennées, grâce auxquelles il est possible d'obtenir l'indice A, dont la valeur les jours ordinaires ne dépasse pas le seuil de 100, et lors des orages magnétiques les plus graves, elle peut dépasser 200.

Étant donné que les perturbations du champ géomagnétique dans différentes parties de la planète se manifestent différemment, les valeurs de l'indice A provenant de différentes sources scientifiques peuvent différer considérablement. Afin d'éviter une telle montée en puissance, les indices A obtenus par les observatoires sont ramenés à la moyenne et l'indice global A_p apparaît. Il en va de même pour l'indice K_p, qui est une valeur fractionnaire comprise entre 0 et 9. Sa valeur de 0 à 1 indique que le champ géomagnétique est normal, ce qui signifie que les conditions optimales de passage dans les bandes ondes courtes sont conservées. Bien sûr, soumis à un flux de rayonnement solaire assez intense. Un champ géomagnétique de 2 points se caractérise par une perturbation magnétique modérée, ce qui complique légèrement le passage des ondes décimétriques. Les valeurs de 5 à 7 indiquent la présence d'orages géomagnétiques qui créent de graves interférences avec la plage mentionnée, et avec une forte tempête (8-9 points) rendent le passage des ondes courtes impossible.

Activité du champ géomagnétique en points

Ar	Kr	Description
0	0	Calme
2	1
3
4
7	2	Faiblement indigné
15	3
27	4	Indigné
48	5	Orage magnétique
80	6
132	7	Grande tempête magnétique
208	8
400	9

L'impact des orages magnétiques sur la santé humaine

50 à 70 % de la population mondiale est touchée par les orages magnétiques. Dans le même temps, l'apparition d'une réaction de stress chez certaines personnes est notée 1 à 2 jours avant une perturbation magnétique, lorsque des éruptions solaires sont observées. Pour d'autres, au plus fort ou quelque temps après une activité géomagnétique excessive.

Les personnes dépendantes de la méthode, ainsi que celles qui souffrent de maladies chroniques, doivent suivre les informations sur le champ géomagnétique pendant une semaine, afin d'exclure le stress physique et émotionnel, ainsi que toutes les actions et événements pouvant entraîner stress, si des orages magnétiques approchent.

Syndrome de déficience du champ magnétique

L'affaiblissement du champ géomagnétique dans les locaux (champ hypogéomagnétique) se produit en raison des caractéristiques de conception de divers bâtiments, des matériaux des murs, ainsi que des structures magnétisées. Lorsque vous êtes dans une pièce avec un médecin généraliste affaibli, la circulation sanguine est perturbée, l'apport d'oxygène et de nutriments aux tissus et organes. L'affaiblissement du bouclier magnétique affecte également les systèmes nerveux, cardiovasculaire, endocrinien, respiratoire, squelettique et musculaire.

Le docteur japonais Nakagawa "a appelé"ce phénomène est appelé "syndrome de déficience du champ magnétique humain". Dans sa signification, ce concept pourrait bien concurrencer la carence en vitamines et minéraux.

Les principaux symptômes indiquant la présence de ce syndrome sont:

• fatigue;
• diminution des performances;
• insomnie;
• maux de tête et douleurs articulaires;
• hypo- et hypertension;
• dysfonctionnements du système digestif;
• troubles du système cardiovasculaire.