Жердің магнит өрісі

Жер магниттілігі — Жердің және Жер төңірегіндегі ғарыштық кеңістіктің магнит өрісі; геомагниттік өрістің кеңістікте таралуын және уақыт бойынша өзгерісін, сондай-ақ, соған байланысты пайда болатын Жердегі және жоғары атмосферадағы геофизикалық процестерді зерттейтін геофизиканың бөлімі. Жердің магнит өрісінің әрбір нүктесіндегі магнит өрісінің кернеулігі Т векторымен сипатталады. Бұл вектордың шамасы мен бағыты кернеуліктің горизонталь құраушысы (Н), магниттік бұрылу (D) және магниттік еңкею (І) деп аталатын жер магниттілігінің 3 элементі арқылы анықталады. Магниттік бұрылу (D) — Н пен географиялық меридиан арасындағы, ал магниттік еңкею (І) — Т векторы мен горизонт жазықтығы арасындағы бұрыш. Жер магниттілігінің элементтерін (Н, D, Т) өлшеу үшін түрлімагнитометр, аэромагнитометр, магниттік компас, теодолит, магниттік таразы, магниттік буссоль, т.б. қолданылады. Жердің магнит өрісі тұрақты (99%) және айнымалы (1%) болып екіге бөлінеді. Жердің тұрақты магнит өрісі Жердің ішінде толассыз жүріп жатқан процесстерге байланысты және ол Жер бетінің әр нүктесінде әр түрлі болады. Жердің тұрақты (негізгі) магнит өрісінің пайда болуы жайында әр түрлі болжамдар бар. Оның ішінде ғалымдар гидромагнитті динамо теориясына сүйенеді. Температураның өзгеруіне байланысты Жердің сұйық ядросында электр өткізгіш заттар айналып тұруы мүмкін. Мұны “конвективті” айналым деп атайды. Жер ядросында әрқашан да болатын әлсіз магнит өрісі салдарынан конвективті айналымдар тұйық құйынды электр токтарын туғызады. Ал бұл токтар Жердің магнит өрісін қоздырады. Жер бетінен жоғары ұзаған сайын магнит өрісіне Күн желі — Күннен шыққан зарядты бөлшектер ағыны әсер етеді. Жер бетінде бақыланатын магнит өрісі магнит диполінің (магниттелген біртекті шардың) магнит өрісіне ұқсайды. Бұл дипольдің центрі Жер центрінен 436 км-ге ығысқан және оның магниттік моменті Жер осімен 11,5° бұрыш жасайды. Дипольдің магнит полюстеріне сәйкес геомагниттік ендік, геомагниттік меридиан, геомагниттік экватор деп аталатын координаттар жүйесі болады. Жердің магнит өрісі мен дипольдің арасындағы нақты өлшеу арқылы анықталған айырма магниттік аномалия деп аталады. Көлеміне қарай магниттік аномалиялар материктік, аймақтық, жергілікті болып ажыратылады. Материктік аномалиялар Жердің терең қабатында өтетін құбылыстарға байланысты пайда болады. Жер бетінде 6 материктік аномалия бар. Аймақтық аномалиялар ондаған, жүздеген километрге созылады. Жергілікті аномалиялардың ұзындығы ондаған километрден бір метрге дейін болады. Қазақстанда Соколов — Сарыбай, Қоржынкөл магниттік аномалиялары бар. Негізгі магнит өрісі ұзақ жылдар ішінде өзгеріп отырады. Мұндай баяу өзгерістерді — ғасырлық вариация (ғасырлық жылжу) деп атайды. Ғасырлық жылжу Жер ядросындағы процестерге тәуелді болады. Жердің айнымалы магнит өрісі (магниттік вариациялар) — Жер атмосферасының жоғарғы қабаттарында (ионосфера) не одан да жоғарырақ қабаттардағы электр тогысалдарынан пайда болады. Магниттік вариациялар бірқалыпты периодты вариациялар және магниттік ұйтқулар болып бөлінеді. Бірқалыпты периодты вариациялар ендікке, жыл мезгіліне және Күн активтілігіне байланысты өзгеріп отырады. Магниттік ұйтқулар ионосферадағы ұйтқулар мен полярлық жарқылға тікелей байланысты болады. Жергілікті магниттік аномалияларды бақылау нәтижесінде кен байлықтардың, әсіресе, темір кендерінің жатқан орны және оның қоры анықталады. Бұл жұмыстар магниттік барлау әдістерімен жүргізіледі. Магниттік ұйтқуларды зерттеу арқылы радиобайланыс жүйесін бұзатын ионосферадағы құбылыстарды алдын-ала біліп отыруға болады. Жердің магнит өрісінің тірі организмге әсерін зерттеу ісі де биология ғылымы үшін маңызды мәселе.

Табиғатта магнит өрісінің сан алуан түрі кездеседі. Магнитосфераны түзетін Жердің магнит өрісі Күнге қарай 70 — 80 мың км-ге, ал оған қарама-қарсы бағытта миллиондаған км-ге созылады. Жер бетінде магнит өрісі орташа 0,5 Э-ке тең, ал магнитосфераның шекарасында 10–3 Э. Планетааралық магнит өрісі — негізінен Күн желінің өрісі. Күннің оталуы, ондағы дақтар менпротуберанецтердің байқалуы, Күннен шығатын ғарыштық сәулелердің пайда болуы тәрізді құбылыстарда магнит өрісі елеулі рөл атқарады. Магнит өрісі заттың (ортаның) оптикалық қасиетіне және электр-магниттік сәуле шығару құбылысының затпен әсерлесу процесіне елеулі ықпал жасайды, өткізгіштер мен шала өткізгіштерде гальваномагн. құбылыстар мен термомагн. құбылыстарды туғызады. Магнит өрісі әдетте әлсіз (500 Э-ға дейін), орташа (500 Э — 40 кЭ), күшті (40 кЭ — 1МЭ) және аса күшті (1МЭ-ден жоғары) болып бөлінеді. Іс жүзінде бүкіл электртехника, радиотехника мен электроника әлсіз және орташа магнит өрісін пайдалануға негізделген. Әлсіз және орташа магнит өрісі әдетте тұрақты магнит, электрмагнит, суытылмайтын соленоид, асқын өткізгіш магниттердің көмегімен алынады. Күшті магнит өрісін алуда асқын өткізгіш соленоидтар (150 — 200 кЭ), сумен салқындатылатын соленоидтар (250 кЭ-ға дейін), импульстік соленоидтар (1,6 МЭ) қолданылады. Аса күшті магнит өрісі бағытталған жарылыс (қопарылыс) әдісімен алынады.^[1][2] Жер магнетизмін системалы түрде өлшеу арқылы теңізде жүргізушілерге, авиаторларға керек болатын магниттік карта жасайды, пайдалы қазбаларды зерттейді және Күннің әрекет қимылың өзгерін бақылайды. Жер магнетизмінің қалай пайда болғаны әзірше толық шешілмеген.

Магниттік қасиеттер тек Жерге ғана емес, басқа аспан денелеріне де тән.Күнді зерттеу онда магнит өрісінің бар екендігін көрсетеді. Күндегі дақтар,факельдер ондағы болып жатқан құбылыстар барлығы күннің белсенділік аймағы деп аталады.Күннің айналу бағытымен бірінші орналасқан дақ басы, соңғылары құйрығы деп аталады.Бұл дақтардың қарама-қарсы полюстері бар,мысалы, біріншілері солтүстік, соңғылары оңтүстік магниттік полюске ие.Осылайша дақтар тобы зор магнитті құрайды.Айда,Марста магнит өрісі жоқ. Ал Марста Жердегіге қарағанда 500 есе әлсіз магнит өрісі бар.

Реферат

Орындаған:Қаржаубай Аян

Тексерген:Сейилханова Гүлшат Садыевна

Тақырыбы:Жердің магнит өрісі

2016 жыл.