Магнитни аномалии на Земята

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

Магнитното поле на Земята защитава нейната повърхност и нейните жители – включително всички хора с техните крехки тела, както и чувствителната електроника – от смъртоносни космически лъчи и заредени частици, летящи от слънцето. На някои места обаче тази невидима броня отслабва и пролуките се увеличават. Затова учени от цял свят много внимателно изучават подобни аномалии, за да разберат по-добре механиката на магнитохидродинамичното динамо в недрата на планетата, както и да предскажат промените в магнитното поле.

Магнитната аномалия е значително отслабване на магнитното поле на Земята над определен регион на повърхността на планетата. Както подсказва името, Южният Атлантик (SAA) се намира над южната част на Атлантическо море, частично „покривайки“Южна Америка и „придържайки се с опашката си“в самата южна част на Африка.

Това образувание има най-голям размер на височина около 500-600 километра. На морското равнище неговата "проекция" е малко по-малка и се проявява в величината на магнитното поле - тя е равна на тази на височина около хиляда километра над онези области от земната повърхност, където няма аномалии.

Такова намаляване на магнитното поле все още не е опасно за жителите на нашата планета, но вече създава сериозни проблеми на инженерите, които проектират космически кораби и контролират техните мисии. Например, легендарният орбитален телескоп Хъбъл се върти около Земята точно на височина от около 540 километра – тоест няколко пъти на ден прелита точно през аномалията. В тези минути работата на космическата лаборатория е преустановена поради повишеното ниво на радиация.

Проблемът е, че там, където магнитното поле на Земята отслабва, защитата на цялото пространство около планетата от слънчевия вятър и галактическите лъчи е намалена. Заредените частици получават възможност да се втурват почти без да се отклоняват към земната повърхност и, естествено, да се сблъскат с всичко, което им попадне.

Освен това за космическите кораби ситуацията с южноатлантическата аномалия се усложнява допълнително от структурата на радиационните пояси. Именно в този район на Атлантическия океан вътрешният пояс на Ван Алън се спуска почти до повърхността на планетата.

Радиационните пояси на Ван Алън са две одеяла на Земята, образувани от заредени частици (протони и електрони), които са уловени между линиите на магнитното поле на нашата планета.

Обикновено повечето спътници са разположени под вътрешния пояс (орбити до 1000 km в апогея) и почти не са изложени на разрушителното въздействие на йонизиращото лъчение. Но южноатлантическата аномалия все още разваля нервите на астронавтите и инженерите в ракетната и космическата индустрия.

В допълнение към Хъбъл, който трябва периодично да спира научна работа, много други превозни средства са жертви на тази област в околоземното пространство: МКС носи повишена радиационна защита, тъй като също лети през тази аномалия, вероятно няколко сателита на Globalstar са повредени, а на совалките бяха съвсем обикновени лаптопи се изключваха.

За хората полетът през аномалията на височина от 400 километра над Земята също не минава незабелязано – повечето от фосфените (светкавици зад затворени очи, които причиняват високоенергийни елементарни частици) се наблюдават от астронавти и космонавти над Атлантика.

Какво е причинило това неприятно поведение на магнитното поле - въпросът не е напълно затворен. Според общоприетата и добре доказана теория, течнометалното ядро на Земята, по време на своето въртене и постоянно смесване на конвективни потоци, работи като динамо.

Но тъй като структурата му е хетерогенна, различни маси материя се движат в недрата на планетата с малко различни скорости. Тези флуктуации се наслагват върху несъответствието на магнитната ос с оста на въртене на планетата и "водят" до отслабване на магнитното поле над южната част на Атлантика.

Съвременните изследвания показват, че Южноатлантическата аномалия е била повече или по-малко стабилна от най-малко 8 милиона години и се движи плавно на запад със скорост от около 0,3 градуса годишно.

Това съвпада с разликата в скоростта на въртене на земната повърхност и на външните слоеве на ядрото на планетата. Но най-интересното е, че UAA променя формата си и постепенно се разделя на две части. Този процес продължава дълго време и в редица източници първоначално се разглеждат две отделни аномалии – бразилска и кейптаунска.

Върху общото здраве на планетата подобни промени, доколкото може да се прецени, не оказват сериозно влияние. Проблеми възникват само когато човек се изкачи по-високо над повърхността - има повече спътници в орбита и в дизайна им все повече се използват обикновени налични в търговската мрежа компоненти.

Колко сериозен ще бъде ефектът от повишената радиация върху онези устройства, които попаднат в аномалията по време или след силна слънчева буря, само времето може да покаже.