Геомагнитын орон гэж юу вэ, түүний үүрэг юу вэ
Геосоронзон орон нь Дэлхийг хүрээлж буй үл үзэгдэх соронзон "хөнжил" юм. Бид үүнийг шууд харж чадахгүй ч луужингийн тусламжтайгаар түүний оршихуйг мэдэрч болох бөгөөд зүү нь үргэлж хойд зүг рүү чиглүүлдэг. Энэ орон нь Дэлхий дээрх амьдралыг хадгалах, навигацид нөлөөлөхөд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд гаригийн дотоод орчны динамикийг ойлгоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нийтлэлд бид геосоронзон орон гэж юу болох, хэрхэн үүсдэг, хэрхэн хэмжигддэг, амьдрал болон технологид гүйцэтгэдэг үүргийн талаар авч үзэх болно.
Геомагнитын талбарыг ойлгох
Геосоронзон орон гэдэг нь Дэлхийгээс үүсгэсэн соронзон орон юм. Соронзон орон гэдэг нь тодорхой объектуудад соронзон хүч үйлчилдэг соронзон эх үүсвэр (жишээлбэл, багана хэлбэрийн соронз эсвэл цахилгаан гүйдэл)-ийн эргэн тойрон дахь бүс юм. Гаригийн хэмжээнд геосоронзон орон нь Дэлхийг хойд болон өмнөд соронзон туйлуудтай аварга том соронз мэт болгодог.
Гэсэн хэдий ч "соронзон туйлууд" нь газарзүйн туйлуудтай яг таарахгүй гэдгийг ойлгох нь чухал юм. Газарзүйн туйлууд нь дэлхийн эргэлтийн тэнхлэгийн төгсгөл цэгүүд бол соронзон туйлууд нь дэлхийн гадаргуу дээрх хүчний соронзон шугамууд босоо чиглэлд "орж" эсвэл "гарч" байгаа мэт харагддаг газрууд юм. Байршлын энэ ялгаа нь луужин үргэлж газарзүйн хойд зүг рүү чиглүүлдэггүй, харин соронзон хойд зүг рүү (байршлаас хамааран) чиглүүлдэг гэсэн үг юм.
Геомагнитын орон хаанаас үүсдэг вэ?
Геосоронзон орны анхдагч эх үүсвэр нь дэлхийн гадаргуугийн гүнд, ялангуяа дэлхийн гаднах цөмд явагддаг процессуудаас үүсдэг. Гаднах цөм нь голчлон төмөр, никель зэрэг шингэн металлуудаас бүрддэг бөгөөд эдгээр нь дараах шалтгаанаар хөдөлдөг.
1. Дулааны конвекц: Дотоод цөмөөс үүсэх дулаан болон цацраг идэвхт задрал нь шингэн материалын эргэлтийг идэвхжүүлдэг.
2. Дэлхийн эргэлт (Кориолис эффект): Эргэлт нь шингэний урсгалыг хазайлгаж, тогтмол эргүүлгийн хэв маягийг үүсгэдэг.
3. Өндөр цахилгаан дамжуулах чанар: Хайлсан төмөр нь сайн цахилгаан дамжуулагч тул энэ шингэний хөдөлгөөн нь цахилгаан гүйдэл үүсгэдэг.
Цахилгаан гүйдэл болон дамжуулагч шингэний хөдөлгөөний хослол нь байнга шинэчлэгдэж, оршин тогтнодог соронзон орон үүсгэдэг. Энэ механизмыг геодинамо гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь дэлхийн цөмд байдаг аварга том "байгалийн динамо" юм.
Эдгээр анхдагч эх үүсвэрүүдээс гадна дэлхийн царцдас дахь чулуулгийн соронзонжилт болон ионосфер ба соронзон орон дахь цахилгаан гүйдлийн нөлөөллөөс бага зэрэг хувь нэмэр оруулдаг. Гэсэн хэдий ч давамгайлсан бүрэлдэхүүн хэсэг нь геодинамо хэвээр байна.
Геосоронзон орны бүтэц: соронзон мандал
Дэлхийн соронзон орон агаар мандалд зогсдоггүй. Энэ нь сансар огторгуйд алс хол тархаж, соронзон мандал гэж нэрлэгддэг хамгаалалтын бүсийг үүсгэдэг. Соронзон мандал нь нарны салхитай харилцан үйлчилдэг бөгөөд энэ нь нарны ялгаруулдаг цэнэгтэй бөөмсийн тасралтгүй урсгал юм.
Нарны салхины даралтын улмаас соронзон орон нь тэгш бус хэлбэртэй байдаг:
– Нар руу харсан талд соронзон мандал нь Дэлхийд ойртох тусам “шахагддаг”.
– Эсрэг талд (шөнийн цагаар) соронзон мандал сунаж, “соронзон сүүл” (magnetotail) үүсгэдэг.
Соронзон мандал нь Нар болон сансраас ирэх өндөр энергитэй бөөмсөөс Дэлхийн хамгаалалтын гол шугам юм.
Геомагнитын талбайн шинж чанар: үргэлж тогтмол биш
Геосоронзон орон нь динамик юм. Шинжлэх ухааны хувьд анхаарах хэд хэдэн чухал өөрчлөлтүүд байна:
1. Өдрийн хэлбэлзэл
Нарны цацрагийн нөлөөгөөр өөрчлөгддөг ионосфер дахь цахилгаан гүйдлийн нөлөөгөөр.
2. Геосоронзон шуурга
Титэм массын цацалт (CME) эсвэл нарны салхи нэмэгдэх үед соронзон мандал эвдэрч, гадаргуу дээрх геосоронзон орны хэлбэлзэл үүсдэг. Энэ нь туйлын туяаг өдөөж, технологийн системийг тасалдуулж болзошгүй.
3. Урт хугацааны өөрчлөлтүүд (ертөнцийн хувьсал)
Хэдэн арван, хэдэн зуун жилийн хугацаанд соронзон орны хүч чадал болон чиглэл нь дэлхийн цөмийн динамикаас шалтгаалан өөрчлөгдөж болно. Соронзон туйлууд цаг хугацааны явцад "хөдөлдөг".
4. Туйлын эргэлт (геосоронзон эргэлт)
Дэлхий хэдэн мянгаас хэдэн сая жилийн турш соронзон туйлын өөрчлөлтийг мэдэрсэн. Энэ нь соронзон хойд болон соронзон өмнөд чиглэлүүд өөрчлөгддөг гэсэн үг юм. Энэ үйл явц агшин зуурын биш; энэ нь хэдэн мянган жил үргэлжилж болох бөгөөд галт уулын болон тунамал чулуулагт (палеомагнетизм) бүртгэгддэг.
Геомагнитын орон хэрхэн хэмжигддэг вэ?
Эрдэмтэд геомагнитын талбарыг хэд хэдэн аргаар хэмждэг:
– Газрын соронзон хэмжигч: Өдөр тутмын өөрчлөлт, геосоронзон шуурга, урт хугацааны чиг хандлагыг хянах зорилгоор ажиглалтын төвүүдэд суурилуулсан.
– Аэромагнит судалгаа: Дэлхийн царцдас дахь соронзон хэлбэлзлийг газрын зурагт оруулахын тулд онгоц ашиглах нь геологи болон нөөцийн хайгуулд ашигтай.
– Хиймэл дагуулууд: ESA Swarm зэрэг даалгаврууд нь дэлхийн соронзон орныг нарийн зураглаж, цөм, царцдас, далай, ионосфероос оруулсан хувь нэмрийг ялгаж байна.
Дараа нь өгөгдлийг навигаци болон шинжлэх ухааны загварчлалд ихэвчлэн ашиглагддаг IGRF (Олон улсын геомагнитын лавлах талбар) зэрэг дэлхийн загваруудад нэгтгэн дүгнэдэг.
Дэлхий болон амьдралд геосоронзон орны үүрэг
1. Цацраг туяа болон хортой тоосонцроос хамгаалах
Геосоронзон орны хамгийн чухал үүргүүдийн нэг бол нарны салхинаас цэнэгтэй бөөмсийг холдуулж, "бамбай" болж ажиллах явдал юм. Агаар мандал нь мөн чухал хамгаалалтын үүрэг гүйцэтгэдэг ч соронзон мандал нь өндөр энергитэй бөөмсийн агаар мандлын элэгдлийг бууруулж, гадаргуу дээрх цацрагийн нөлөөллийг бууруулдаг.
Хүчтэй соронзон мандлын хамгаалалтгүйгээр агаар мандал илүү хурдан элэгдэж болзошгүй. Зарим эрдэмтэд энэ нөхцөл байдлыг Ангараг гарагтай харьцуулдаг бөгөөд түүний сул соронзон орон нь агаар мандлыг нарны салхины харилцан үйлчлэлд илүү эмзэг болгодог.
2. Хүний навигацид туслах
Луужин нь соронзон хойд зүгийг заахын тулд геосоронзон орныг ашигладаг. Олон зууны турш луужин нь навигаци, судалгааны чухал хэрэгсэл байсаар ирсэн. GPS болон орчин үеийн навигацийн системүүдтэй хослуулсан ч гэсэн ижил зарчмуудыг өнөөдөр ч ашиглаж байна.
Практикт навигатор дараахь зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.
– соронзон хазайлт: газарзүйн хойд ба соронзон хойд хэсгийн ялгаа,
– соронзон хазайлт: өргөрөгөөс хамааран өөрчлөгддөг соронзон орны шугамын босоо чиглэлд хазайлт.
3. Амьтдын навигаци (магнито хүлээн авалт)
Олон амьтад дэлхийн соронзон орон буюу соронзон хүлээн авалтыг алсын зайн навигацид ашиглах чадвартай гэж үздэг. Жишээлбэл, нүүдлийн шувууд, далайн яст мэлхий, хулд загас, зарим шавьж зэрэг орно. Тэд геосоронзон орныг тодорхой байршил руу чиглүүлэх байгалийн "газрын зураг" болон "луужин" болгон ашигладаг гэж үздэг.
Биологийн механизмыг судалж байгаа ч туршилтын нотолгооноос харахад соронзон орны хэлбэлзэл зарим зүйлийн чиг баримжаа олгох зан төлөвт нөлөөлж болзошгүйг харуулж байна.
4. Орчин үеийн технологид үзүүлэх нөлөө
Гео соронзон орны орон, ялангуяа гео соронзон шуурганы үеэр үүсэх тэдгээрийн хэлбэлзэл нь технологид мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлж болзошгүй бөгөөд үүнд дараахь зүйлс орно.
– Цахилгаан сүлжээ: Геосоронзон индукцийн гүйдэл нь трансформаторын эвдрэл болон цахилгаан тасалдлыг өдөөж болно.
– Радио холбоо: Ионосферийн өөрчлөлт нь радио долгион, ялангуяа өндөр давтамжийн (HF) тархалтад нөлөөлдөг.
– Хиймэл дагуул болон GPS: Цацраг идэвхжил нэмэгдэх нь хиймэл дагуулын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гэмтээж, нам тойрог замд агаар мандлын чирэлтийг нэмэгдүүлж, GPS-ийн байршлын нарийвчлалд саад учруулж болзошгүй.
– Нислэгүүд: Туйлуудын ойролцоох маршрутууд нь харилцаа холбоо тасалдах, багийнхан болон зорчигчдын цацрагийн нөлөөлөлд өртөх магадлал өндөр байдаг.
Энэ нь дэд бүтцийн эрсдэлийг бууруулахын тулд нарны идэвхжил болон соронзон орны хариу үйлдлийг хянадаг сансрын цаг агаарын салбарыг бий болгосон.
5. Дэлхийн дотоод хэсэг болон геологийн түүхийг ойлгох түлхүүр
Геосоронзон орон нь дэлхийн дотоод хэсгийг харах цонх болдог. Түүний урт хугацааны хэлбэлзэл нь гаднах цөмийн динамикийн талаарх сэжүүрийг өгдөг. Үүний зэрэгцээ чулуулгийн палеосоронзон бичлэгүүд эрдэмтдэд тусалдаг:
– туйлуудын эргэлтийн түүхийг мөрдөх,
- чулуулгийн давхаргын харьцангуй насыг тодорхойлох;
– тектоник хавтангийн хөдөлгөөнийг (тивийн шилжилт) цаг хугацааны явцад сэргээн босгох.
Өөрөөр хэлбэл, геомагнетизм нь геофизик ба геологийн чухал хэрэгсэл юм.
Хаах
Геосоронзон орон нь зүгээр нэг гайхалтай физик үзэгдэл биш, харин Дэлхий дээрх амьдрал, соёл иргэншлийг тэтгэдэг үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Гадна цөм дэх геодинамо хөдөлгүүрээс үүсэлтэй энэ нь гарагийг хортой бөөмсөөс хамгаалж, хүн, амьтны навигацид тусалдаг, сансрын цаг агаарын өөрчлөлтийн үед орчин үеийн технологид нөлөөлдөг соронзон мандал үүсгэдэг. Цаашилбал, геосоронзон орон нь Дэлхийн дотоод хэсэг болон геологийн түүхийн талаар үнэ цэнэтэй мэдээллийг агуулдаг. Геосоронзон орныг ойлгох нь манай гараг дээрх амьдралын оршин тогтнолыг тодорхойлдог хамгаалалтын системүүдийн нэгийг ойлгох гэсэн үг юм.
Хэрэв та хүсвэл би туйлын туяа, түүхэн дэх томоохон геосоронзон шуурга, эсвэл навигацид IGRF өгөгдлийг ашиглах жишээнүүдийн талаар тусгай дэд хэсгүүдийг нэмж болно.
