Очевидно, что коль скоро возмущения магнитосферы
Земли в основном обусловлены процессами, происходящими на Солнце, частота и
сила таких возмущений должны хорошо коррелировать с солнечной активностью, в
частности, соответствовать известному 11-летнему циклу активности Солнца.
Кстати, последний пик солнечной активности имел место в 2003 году.
Помимо кратковременных колебаний магнитного поля существуют и гораздо более медленные, плавные изменения его параметров с периодом в несколько сотен лет. Они связаны с процессами, происходящими внутри Земли, и названы вековыми вариациями.
Природа магнитного поля Земли вызывает огромный интерес исследователей и до конца не ясна в настоящее время. Догадка о том, что сама Земля является магнитом, была высказана основателем магнитологии У. Гильбертом (W. Gilbert, 1544-1603) более 400 лет назад. Однако за это время человечество сумело выработать только более или менее достоверную гипотезу, объясняющую механизм возникновения магнитного поля в рамках модели «самовозбуждающегося динамо». Основы этой модели были предложены в 1947 г. известным советским физиком Я.И. Френкелем.
Модель основывается на достоверно установленном факте, что внешняя оболочка земного ядра находится в жидком состоянии. Именно это обстоятельство и является ключом к пониманию природы земного магнетизма. Распад радиоактивных элементов внутри ядра приводит к разогреву его вещества, в то время как внешняя его оболочка сохраняет несколько более низкую температуру. Предполагается, что в таких условиях возникают конвективные потоки – холодные массы с периферии ядра стремятся опуститься к его центру, а им навстречу из глубины ядра поднимается горячее вещество.
Вращение Земли по-разному сказывается на скорости движения вещества в ядре, вращающемся вместе с твердой Землей. На внешней оболочке массы перемещаются быстрее чем в глубине ядра. Поэтому жидкость, поднимающаяся от центра ядра будет тормозить вращение внешней оболочки, а потоки холодных масс от внешней оболочки к центру ядра будут ускорять вращение центральной его части. В результате оказывается, что внутренняя часть ядра вращается быстрее внешней, и это напоминает некое подобие динамо-машины, в которой происходит самовозбуждение электрических токов. Последние и формируют наблюдаемое нами магнитное поле Земли.
История регулярных наблюдений за магнитным полем Земли насчитывает немногим более 100 лет. Поэтому сведения о вековых вариациях на основе таких наблюдений не могут быть полными. Настоящую революцию в магнитологии произвела выдвинутая в 1963 г. Д. Метьюзом (Drummond H. Matthews) и Ф. Вайном (Fred J. Vine) гипотеза о природе магнитных аномалий над океаническими хребтами [68].
Предложенная ими модель базируется на явлении термоостаточного магнетизма вулканических лав. Оказалось, что во время извержений вулканов горные породы в виде лавы при остывании ниже температуры 500-700 оС приобретают намагниченность, величина и направление которой соответствуют действовавшему на тот момент магнитному полю. Эта намагниченность сохраняется в течение миллионов лет и доносит до нас сведения о состоянии магнитного поля в далекие эпохи. Определив геологическими методами возраст лавовых образований, можно восстановить «магнитную историю Земли». Однако полученные данные охватывали период всего лишь в 3.5 млн. лет и не отличались большой детальностью, поскольку периоды активного лавообразования чередовались с периодами относительного «затишья».
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.