భూమి క్షేత్రం యొక్క మాంత్రికుడు. భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క సిద్ధాంతం: మూలం యొక్క యంత్రాంగం, నిర్మాణం, అయస్కాంత తుఫానులు, పునః ధ్రువణత

ఆధునిక ఆలోచనల ప్రకారం, ఇది సుమారు 4.5 బిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం ఏర్పడింది మరియు ఆ క్షణం నుండి మన గ్రహం చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రం ఉంది. ప్రజలు, జంతువులు మరియు మొక్కలతో సహా భూమిపై ఉన్న ప్రతిదీ దాని ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది.

అయస్కాంత క్షేత్రం దాదాపు 100,000 కి.మీ (Fig. 1) ఎత్తు వరకు విస్తరించి ఉంది. ఇది అన్ని జీవులకు హాని కలిగించే సౌర గాలి కణాలను విక్షేపం చేస్తుంది లేదా సంగ్రహిస్తుంది. ఈ చార్జ్డ్ కణాలు భూమి యొక్క రేడియేషన్ బెల్ట్‌ను ఏర్పరుస్తాయి మరియు అవి ఉన్న భూమికి సమీపంలో ఉన్న మొత్తం ప్రాంతాన్ని అంటారు. అయస్కాంత గోళము(Fig. 2). సూర్యునిచే ప్రకాశించే భూమి వైపు, అయస్కాంత గోళం సుమారు 10-15 భూమి రేడియాల వ్యాసార్థంతో గోళాకార ఉపరితలంతో పరిమితం చేయబడింది మరియు ఎదురుగా అది అనేక వేల దూరం వరకు కామెట్ తోక వలె విస్తరించి ఉంటుంది. భూమి వ్యాసార్థం, భూ అయస్కాంత తోకను ఏర్పరుస్తుంది. అయస్కాంత గోళం అంతర్ గ్రహ క్షేత్రం నుండి పరివర్తన ప్రాంతం ద్వారా వేరు చేయబడింది.

భూమి యొక్క అయస్కాంత ధ్రువాలు

భూమి యొక్క అయస్కాంతం యొక్క అక్షం భూమి యొక్క భ్రమణ అక్షానికి సంబంధించి 12° ద్వారా వంపుతిరిగి ఉంటుంది. ఇది భూమి యొక్క కేంద్రం నుండి సుమారు 400 కి.మీ దూరంలో ఉంది. ఈ అక్షం గ్రహం యొక్క ఉపరితలాన్ని కలుస్తున్న పాయింట్లు అయస్కాంత ధ్రువాలు.భూమి యొక్క అయస్కాంత ధ్రువాలు నిజమైన భౌగోళిక ధ్రువాలతో ఏకీభవించవు. ప్రస్తుతం, అయస్కాంత ధ్రువాల కోఆర్డినేట్లు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి: ఉత్తరం - 77 ° ఉత్తర అక్షాంశం. మరియు 102°W; దక్షిణ - (65° S మరియు 139° E).

అన్నం. 1. భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క నిర్మాణం

అన్నం. 2. మాగ్నెటోస్పియర్ యొక్క నిర్మాణం

ఒక అయస్కాంత ధ్రువం నుండి మరొక అయస్కాంత ధృవానికి వెళ్లే శక్తి రేఖలను అంటారు అయస్కాంత మెరిడియన్లు. అయస్కాంత మరియు భౌగోళిక మెరిడియన్ల మధ్య ఒక కోణం ఏర్పడుతుంది అయస్కాంత క్షీణత. భూమిపై ప్రతి ప్రదేశానికి దాని స్వంత క్షీణత కోణం ఉంటుంది. మాస్కో ప్రాంతంలో క్షీణత కోణం తూర్పున 7 °, మరియు యాకుట్స్క్‌లో ఇది పశ్చిమాన 17 ° ఉంటుంది. దీని అర్థం మాస్కోలోని దిక్సూచి సూది యొక్క ఉత్తర చివర మాస్కో గుండా వెళుతున్న భౌగోళిక మెరిడియన్ యొక్క కుడి వైపున T ద్వారా విచలనం చెందుతుంది మరియు యాకుట్స్క్‌లో - సంబంధిత మెరిడియన్‌కు ఎడమ వైపున 17° వరకు ఉంటుంది.

స్వేచ్ఛగా సస్పెండ్ చేయబడిన అయస్కాంత సూది అయస్కాంత భూమధ్యరేఖ రేఖపై మాత్రమే అడ్డంగా ఉంది, ఇది భౌగోళికానికి సమానంగా ఉండదు. మీరు అయస్కాంత భూమధ్యరేఖకు ఉత్తరం వైపుకు వెళితే, సూది యొక్క ఉత్తర చివర క్రమంగా క్రిందికి వస్తుంది. అయస్కాంత సూది మరియు క్షితిజ సమాంతర విమానం ద్వారా ఏర్పడిన కోణాన్ని అంటారు అయస్కాంత వంపు. ఉత్తర మరియు దక్షిణ అయస్కాంత ధ్రువాల వద్ద, అయస్కాంత వంపు ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఇది 90°కి సమానం. ఉత్తర అయస్కాంత ధ్రువం వద్ద, స్వేచ్ఛగా సస్పెండ్ చేయబడిన అయస్కాంత సూది దాని ఉత్తర చివరతో నిలువుగా వ్యవస్థాపించబడుతుంది మరియు దక్షిణ అయస్కాంత ధ్రువంలో దాని దక్షిణ చివర క్రిందికి వెళుతుంది. అందువలన, అయస్కాంత సూది భూమి యొక్క ఉపరితలం పైన ఉన్న అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖల దిశను చూపుతుంది.

కాలక్రమేణా, భూమి యొక్క ఉపరితలానికి సంబంధించి అయస్కాంత ధ్రువాల స్థానం మారుతుంది.

అయస్కాంత ధ్రువాన్ని 1831లో అన్వేషకుడు జేమ్స్ సి. రాస్ కనుగొన్నారు, ఇది ప్రస్తుత స్థానానికి వందల కిలోమీటర్ల దూరంలో ఉంది. సగటున, ఇది ఒక సంవత్సరంలో 15 కి.మీ. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, అయస్కాంత ధ్రువాల కదలిక వేగం బాగా పెరిగింది. ఉదాహరణకు, ఉత్తర అయస్కాంత ధ్రువం ప్రస్తుతం సంవత్సరానికి 40 కి.మీ వేగంతో కదులుతోంది.

భూమి యొక్క అయస్కాంత ధ్రువాల విపర్యయం అంటారు అయస్కాంత క్షేత్ర విలోమం.

మన గ్రహం యొక్క భౌగోళిక చరిత్రలో, భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం దాని ధ్రువణతను 100 కంటే ఎక్కువ సార్లు మార్చింది.

అయస్కాంత క్షేత్రం తీవ్రత ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. భూమిపై కొన్ని ప్రదేశాలలో, అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలు సాధారణ క్షేత్రం నుండి వైదొలిగి, క్రమరాహిత్యాలను ఏర్పరుస్తాయి. ఉదాహరణకు, కుర్స్క్ మాగ్నెటిక్ అనోమలీ (KMA) ప్రాంతంలో, ఫీల్డ్ బలం సాధారణం కంటే నాలుగు రెట్లు ఎక్కువ.

భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో రోజువారీ వైవిధ్యాలు ఉన్నాయి. భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఈ మార్పులకు కారణం వాతావరణంలో అధిక ఎత్తులో ప్రవహించే విద్యుత్ ప్రవాహాలు. అవి సౌర వికిరణం వల్ల కలుగుతాయి. సౌర గాలి ప్రభావంతో, భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం వక్రీకరించబడింది మరియు సూర్యుని నుండి దిశలో "ట్రయల్" ను పొందుతుంది, ఇది వందల వేల కిలోమీటర్ల వరకు విస్తరించి ఉంది. సౌర గాలికి ప్రధాన కారణం, మనకు ఇప్పటికే తెలిసినట్లుగా, సౌర కరోనా నుండి పదార్థం యొక్క అపారమైన ఎజెక్షన్. అవి భూమి వైపు కదులుతున్నప్పుడు, అవి అయస్కాంత మేఘాలుగా మారుతాయి మరియు భూమిపై బలమైన, కొన్నిసార్లు తీవ్ర అవాంతరాలకు దారితీస్తాయి. భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ముఖ్యంగా బలమైన ఆటంకాలు - అయస్కాంత తుఫానులు.కొన్ని అయస్కాంత తుఫానులు భూమి అంతటా అకస్మాత్తుగా మరియు దాదాపు ఏకకాలంలో ప్రారంభమవుతాయి, మరికొన్ని క్రమంగా అభివృద్ధి చెందుతాయి. అవి చాలా గంటలు లేదా రోజులు కూడా ఉంటాయి. అయస్కాంత తుఫానులు తరచుగా 1-2 రోజుల తర్వాత సూర్యుని ద్వారా విడుదల చేయబడిన కణాల ప్రవాహం ద్వారా భూమి ప్రయాణిస్తున్న కారణంగా సౌర మంటలు సంభవిస్తాయి. ఆలస్యం సమయం ఆధారంగా, అటువంటి కార్పస్కులర్ ప్రవాహం యొక్క వేగం గంటకు అనేక మిలియన్ కిమీలుగా అంచనా వేయబడింది.

బలమైన అయస్కాంత తుఫానుల సమయంలో, టెలిగ్రాఫ్, టెలిఫోన్ మరియు రేడియో యొక్క సాధారణ ఆపరేషన్ చెదిరిపోతుంది.

అయస్కాంత తుఫానులు తరచుగా అక్షాంశం 66-67° వద్ద (అరోరా జోన్‌లో) గమనించబడతాయి మరియు అరోరాస్‌తో ఏకకాలంలో సంభవిస్తాయి.

భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క నిర్మాణం ప్రాంతం యొక్క అక్షాంశాన్ని బట్టి మారుతూ ఉంటుంది. అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క పారగమ్యత ధ్రువాల వైపు పెరుగుతుంది. ధ్రువ ప్రాంతాలపై, అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలు భూమి యొక్క ఉపరితలానికి ఎక్కువ లేదా తక్కువ లంబంగా ఉంటాయి మరియు గరాటు ఆకారపు ఆకృతీకరణను కలిగి ఉంటాయి. వాటి ద్వారా, పగటిపూట నుండి సౌర గాలిలో కొంత భాగం అయస్కాంత గోళంలోకి చొచ్చుకుపోతుంది మరియు తరువాత ఎగువ వాతావరణంలోకి ప్రవేశిస్తుంది. అయస్కాంత తుఫానుల సమయంలో, మాగ్నెటోస్పియర్ యొక్క తోక నుండి కణాలు ఇక్కడకు పరుగెత్తుతాయి, ఉత్తర మరియు దక్షిణ అర్ధగోళాల యొక్క అధిక అక్షాంశాలలో ఎగువ వాతావరణం యొక్క సరిహద్దులను చేరుకుంటాయి. ఈ చార్జ్డ్ పార్టికల్స్ వల్లే ఇక్కడ అరోరాస్ ఏర్పడతాయి.

కాబట్టి, అయస్కాంత తుఫానులు మరియు అయస్కాంత క్షేత్రంలో రోజువారీ మార్పులు మేము ఇప్పటికే కనుగొన్నట్లుగా, సౌర వికిరణం ద్వారా వివరించబడ్డాయి. కానీ భూమి యొక్క శాశ్వత అయస్కాంతత్వం సృష్టించడానికి ప్రధాన కారణం ఏమిటి? సిద్ధాంతపరంగా, భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో 99% గ్రహం లోపల దాగి ఉన్న మూలాల వల్ల సంభవిస్తుందని నిరూపించడం సాధ్యమైంది. ప్రధాన అయస్కాంత క్షేత్రం భూమి యొక్క లోతులలో ఉన్న మూలాల వల్ల ఏర్పడుతుంది. వాటిని స్థూలంగా రెండు గ్రూపులుగా విభజించవచ్చు. వాటిలో ప్రధాన భాగం భూమి యొక్క కోర్లోని ప్రక్రియలతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, ఇక్కడ, విద్యుత్ వాహక పదార్థం యొక్క నిరంతర మరియు సాధారణ కదలికల కారణంగా, విద్యుత్ ప్రవాహాల వ్యవస్థ సృష్టించబడుతుంది. మరొకటి ఏమిటంటే, భూమి యొక్క క్రస్ట్ యొక్క రాళ్ళు, ప్రధాన విద్యుత్ క్షేత్రం (కోర్ యొక్క క్షేత్రం) ద్వారా అయస్కాంతీకరించబడినప్పుడు, వారి స్వంత అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తాయి, ఇది కోర్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంతో సంగ్రహించబడుతుంది.

భూమి చుట్టూ ఉన్న అయస్కాంత క్షేత్రానికి అదనంగా, ఇతర క్షేత్రాలు ఉన్నాయి: a) గురుత్వాకర్షణ; బి) విద్యుత్; సి) థర్మల్.

గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రంభూమిని గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రం అంటారు. ఇది జియోయిడ్ యొక్క ఉపరితలంపై లంబంగా ఉన్న ప్లంబ్ లైన్ వెంట దర్శకత్వం వహించబడుతుంది. భూమి విప్లవం యొక్క దీర్ఘవృత్తాకార ఆకారం కలిగి ఉంటే మరియు దానిలో ద్రవ్యరాశి సమానంగా పంపిణీ చేయబడితే, అది సాధారణ గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రాన్ని కలిగి ఉంటుంది. నిజమైన గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రం మరియు సైద్ధాంతిక తీవ్రత మధ్య వ్యత్యాసం గురుత్వాకర్షణ క్రమరాహిత్యం. వివిధ పదార్థ కూర్పు మరియు రాళ్ల సాంద్రత ఈ క్రమరాహిత్యాలకు కారణమవుతాయి. కానీ ఇతర కారణాలు కూడా సాధ్యమే. వాటిని క్రింది ప్రక్రియ ద్వారా వివరించవచ్చు - భారీ ఎగువ మాంటిల్‌పై ఘన మరియు సాపేక్షంగా తేలికైన భూమి యొక్క క్రస్ట్ యొక్క సమతౌల్యం, ఇక్కడ పై పొరల ఒత్తిడి సమం చేయబడుతుంది. ఈ ప్రవాహాలు టెక్టోనిక్ వైకల్యాలు, లిథోస్పిరిక్ ప్లేట్ల కదలికకు కారణమవుతాయి మరియు తద్వారా భూమి యొక్క మాక్రోరిలీఫ్‌ను సృష్టిస్తాయి. గురుత్వాకర్షణ భూమిపై వాతావరణం, హైడ్రోస్పియర్, ప్రజలు, జంతువులను కలిగి ఉంటుంది. భౌగోళిక ఎన్వలప్‌లోని ప్రక్రియలను అధ్యయనం చేసేటప్పుడు గురుత్వాకర్షణ తప్పనిసరిగా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. పదం " జియోట్రోపిజం" మొక్కల అవయవాల పెరుగుదల కదలికలు, ఇవి గురుత్వాకర్షణ శక్తి ప్రభావంతో, భూమి యొక్క ఉపరితలంపై లంబంగా ఉన్న ప్రాధమిక మూలం యొక్క పెరుగుదల యొక్క నిలువు దిశను ఎల్లప్పుడూ నిర్ధారిస్తాయి. గురుత్వాకర్షణ జీవశాస్త్రం మొక్కలను ప్రయోగాత్మక అంశాలుగా ఉపయోగిస్తుంది.

గురుత్వాకర్షణను పరిగణనలోకి తీసుకోకపోతే, రాకెట్లు మరియు అంతరిక్ష నౌకలను ప్రయోగించడానికి, ధాతువు నిక్షేపాల గ్రావిమెట్రిక్ అన్వేషణకు ప్రారంభ డేటాను లెక్కించడం అసాధ్యం మరియు చివరకు, ఖగోళశాస్త్రం, భౌతిక శాస్త్రం మరియు ఇతర శాస్త్రాల యొక్క మరింత అభివృద్ధి అసాధ్యం.

1905లో, ఐన్‌స్టీన్ సమకాలీన భౌతిక శాస్త్రంలోని ఐదు ప్రధాన రహస్యాలలో ఒకటిగా భూసంబంధమైన అయస్కాంతత్వానికి కారణాన్ని పేర్కొన్నాడు.

అలాగే 1905లో, ఫ్రెంచ్ జియోఫిజిసిస్ట్ బెర్నార్డ్ బ్రూన్హేస్, కాంటాల్ యొక్క దక్షిణ విభాగంలో ప్లీస్టోసీన్ లావా నిక్షేపాల యొక్క అయస్కాంతత్వం యొక్క కొలతలను నిర్వహించారు. ఈ శిలల యొక్క అయస్కాంతీకరణ వెక్టర్ గ్రహాల అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క వెక్టర్‌తో దాదాపు 180 డిగ్రీలు (అతని స్వదేశీయుడు P. డేవిడ్ ఒక సంవత్సరం ముందు కూడా ఇలాంటి ఫలితాలను పొందాడు). మూడు వంతుల మిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం, లావా ప్రవహించే సమయంలో, భౌగోళిక అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖల దిశ ఆధునిక దిశకు విరుద్ధంగా ఉందని బ్రన్హెస్ నిర్ధారణకు వచ్చారు. భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క విలోమం (రివర్సల్ ఆఫ్ పోలారిటీ) ప్రభావం ఈ విధంగా కనుగొనబడింది. 1920ల రెండవ భాగంలో, బ్రూన్హేస్ యొక్క తీర్మానాలను P. L. మెర్కాంటన్ మరియు మోనోటోరి మతుయామా ధృవీకరించారు, అయితే ఈ ఆలోచనలు శతాబ్దం మధ్య నాటికి మాత్రమే గుర్తింపు పొందాయి.

భౌగోళిక అయస్కాంత క్షేత్రం కనీసం 3.5 బిలియన్ సంవత్సరాలు ఉనికిలో ఉందని ఇప్పుడు మనకు తెలుసు, మరియు ఈ సమయంలో అయస్కాంత ధ్రువాలు వేలాది సార్లు స్థలాలను మార్చుకున్నాయి (బ్రూన్హెస్ మరియు మాటుయామా ఇటీవలి రివర్సల్‌ను అధ్యయనం చేశారు, ఇది ఇప్పుడు వారి పేర్లను కలిగి ఉంది). కొన్నిసార్లు భౌగోళిక అయస్కాంత క్షేత్రం పది మిలియన్ల సంవత్సరాల పాటు దాని ధోరణిని నిర్వహిస్తుంది మరియు కొన్నిసార్లు ఐదు వందల శతాబ్దాలకు మించదు. విలోమ ప్రక్రియ సాధారణంగా అనేక వేల సంవత్సరాలు పడుతుంది, మరియు పూర్తయిన తర్వాత, ఫీల్డ్ బలం, ఒక నియమం వలె, దాని మునుపటి విలువకు తిరిగి రాదు, కానీ అనేక శాతం మారుతుంది.

భూ అయస్కాంత విలోమం యొక్క యంత్రాంగం ఈ రోజు వరకు పూర్తిగా స్పష్టంగా లేదు మరియు వంద సంవత్సరాల క్రితం కూడా ఇది సహేతుకమైన వివరణను అనుమతించలేదు. అందువల్ల, బ్రూన్హెస్ మరియు డేవిడ్ యొక్క ఆవిష్కరణలు ఐన్స్టీన్ యొక్క అంచనాను మాత్రమే బలపరిచాయి - నిజానికి, భూసంబంధమైన అయస్కాంతత్వం చాలా రహస్యమైనది మరియు అపారమయినది. కానీ అప్పటికి ఇది మూడు వందల సంవత్సరాలకు పైగా అధ్యయనం చేయబడింది మరియు 19 వ శతాబ్దంలో గొప్ప యాత్రికుడు అలెగ్జాండర్ వాన్ హంబోల్ట్, తెలివైన గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు కార్ల్ ఫ్రెడరిక్ గాస్ మరియు అద్భుతమైన ప్రయోగాత్మక భౌతిక శాస్త్రవేత్త విల్హెల్మ్ వెబర్ వంటి యూరోపియన్ సైన్స్ యొక్క నక్షత్రాలు దీనిని అధ్యయనం చేశారు. కాబట్టి ఐన్‌స్టీన్ నిజంగా మూలాన్ని చూశాడు.

మన గ్రహానికి ఎన్ని అయస్కాంత ధ్రువాలు ఉన్నాయని మీరు అనుకుంటున్నారు? రెండు ఆర్కిటిక్ మరియు అంటార్కిటిక్‌లో ఉన్నాయని దాదాపు అందరూ చెబుతారు. నిజానికి, సమాధానం పోల్ భావన యొక్క నిర్వచనంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. భౌగోళిక ధ్రువాలు గ్రహం యొక్క ఉపరితలంతో భూమి యొక్క అక్షం యొక్క ఖండన బిందువులుగా పరిగణించబడతాయి. భూమి దృఢమైన శరీరంగా తిరుగుతుంది కాబట్టి, అలాంటి రెండు పాయింట్లు మాత్రమే ఉన్నాయి మరియు మరేమీ ఆలోచించలేము. కానీ అయస్కాంత ధ్రువాలతో పరిస్థితి చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, ఒక ధ్రువాన్ని ఒక చిన్న ప్రాంతంగా పరిగణించవచ్చు (ఆదర్శంగా, మళ్లీ ఒక బిందువు) ఇక్కడ శక్తి యొక్క అయస్కాంత రేఖలు భూమి యొక్క ఉపరితలంపై లంబంగా ఉంటాయి. ఏదేమైనా, ఏదైనా మాగ్నెటోమీటర్ గ్రహాల అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని మాత్రమే కాకుండా, స్థానిక శిలలు, అయానోస్పిరిక్ విద్యుత్ ప్రవాహాలు, సౌర పవన కణాలు మరియు ఇతర అదనపు అయస్కాంత వనరుల క్షేత్రాలను కూడా నమోదు చేస్తుంది (మరియు వాటి సగటు వాటా చాలా తక్కువ కాదు, అనేక శాతం క్రమంలో) . పరికరం మరింత ఖచ్చితమైనది, ఇది బాగా చేస్తుంది - అందువల్ల నిజమైన భూ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని (దీనిని ప్రధానమైనదిగా పిలుస్తారు) వేరుచేయడం కష్టతరం చేస్తుంది, దీని మూలం భూమి యొక్క లోతులలో ఉంది. అందువల్ల, ప్రత్యక్ష కొలత ద్వారా నిర్ణయించబడిన పోల్ కోఆర్డినేట్‌లు తక్కువ వ్యవధిలో కూడా స్థిరంగా ఉండవు.

మీరు విభిన్నంగా పని చేయవచ్చు మరియు భూసంబంధమైన అయస్కాంతత్వం యొక్క నిర్దిష్ట నమూనాల ఆధారంగా పోల్ యొక్క స్థానాన్ని ఏర్పరచవచ్చు. మొదటి ఉజ్జాయింపులో, మన గ్రహం భూకేంద్రీకృత అయస్కాంత ద్విధ్రువంగా పరిగణించబడుతుంది, దీని అక్షం దాని కేంద్రం గుండా వెళుతుంది. ప్రస్తుతం, దానికి మరియు భూమి యొక్క అక్షానికి మధ్య కోణం 10 డిగ్రీలు (అనేక దశాబ్దాల క్రితం ఇది 11 డిగ్రీల కంటే ఎక్కువ). మరింత ఖచ్చితమైన మోడలింగ్‌తో, ద్విధ్రువ అక్షం భూమి యొక్క కేంద్రానికి సంబంధించి పసిఫిక్ మహాసముద్రం యొక్క వాయువ్య భాగం వైపు 540 కిమీ (ఇది అసాధారణ ద్విధ్రువం) ద్వారా మార్చబడిందని తేలింది. ఇతర నిర్వచనాలు ఉన్నాయి.

అయితే అదంతా కాదు. భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం వాస్తవానికి ద్విధ్రువ సమరూపతను కలిగి ఉండదు మరియు అందువల్ల బహుళ ధ్రువాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు భారీ సంఖ్యలో ఉంటుంది. మనం భూమిని అయస్కాంత చతుర్భుజం, చతుర్భుజం అని పరిగణిస్తే, మనం మరో రెండు ధ్రువాలను - మలేషియాలో మరియు అట్లాంటిక్ మహాసముద్రం యొక్క దక్షిణ భాగంలో పరిచయం చేయవలసి ఉంటుంది. ఆక్టోపోల్ మోడల్ ఎనిమిది ధ్రువాలను నిర్దేశిస్తుంది. విలోమం సమయంలో, భూ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ద్విధ్రువ భాగం మాత్రమే తాత్కాలికంగా అదృశ్యమవుతుంది, మిగిలినవి చాలా తక్కువగా మారుతాయి.

రివర్స్‌లో పోల్స్

ధ్రువాల యొక్క సాధారణంగా ఆమోదించబడిన పేర్లు సరిగ్గా విరుద్ధంగా ఉన్నాయని చాలా మందికి తెలుసు. ఆర్కిటిక్‌లో అయస్కాంత సూది యొక్క ఉత్తర చివర పాయింట్లు ఉన్న ఒక ధ్రువం ఉంది - కాబట్టి, దీనిని దక్షిణంగా పరిగణించాలి (ధృవాలు తిప్పికొట్టినట్లు, వ్యతిరేక ధ్రువాలు ఆకర్షిస్తాయి!). అదేవిధంగా, అయస్కాంత ఉత్తర ధ్రువం దక్షిణ అర్ధగోళంలో అధిక అక్షాంశాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అయితే, సాంప్రదాయకంగా మనం భౌగోళిక శాస్త్రం ప్రకారం ధ్రువాలకు పేరు పెడతాము. ఏదైనా అయస్కాంతం యొక్క ఉత్తర ధ్రువం నుండి శక్తి రేఖలు బయటకు వచ్చి దక్షిణాన ప్రవేశిస్తాయని భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు చాలా కాలంగా అంగీకరించారు. భూమి యొక్క అయస్కాంతత్వం యొక్క రేఖలు దక్షిణ భూ అయస్కాంత ధ్రువాన్ని విడిచిపెట్టి ఉత్తరం వైపుకు లాగబడతాయని ఇది అనుసరిస్తుంది. ఇది సమావేశం, మరియు మీరు దానిని ఉల్లంఘించకూడదు (పనికోవ్స్కీ యొక్క విచారకరమైన అనుభవాన్ని గుర్తుంచుకోవలసిన సమయం ఇది!).

అయస్కాంత ధృవం, మీరు దానిని ఎలా నిర్వచించినా, నిశ్చలంగా నిలబడదు. జియోసెంట్రిక్ డైపోల్ యొక్క ఉత్తర ధ్రువం 2000లో 79.5 N మరియు 71.6 W, మరియు 2010లో 80.0 N మరియు 72.0 W అక్షాంశాలను కలిగి ఉంది. నిజమైన ఉత్తర ధ్రువం (భౌతిక కొలతల ద్వారా వెల్లడి చేయబడినది) 2000 నుండి 81.0 N మరియు 109కి మారింది. 85.2 N మరియు 127.1 W. దాదాపు మొత్తం ఇరవయ్యవ శతాబ్దంలో ఇది సంవత్సరానికి 10 కి.మీ కంటే ఎక్కువ కాదు, కానీ 1980 తర్వాత అది అకస్మాత్తుగా చాలా వేగంగా కదలడం ప్రారంభించింది. 1990వ దశకం ప్రారంభంలో, దాని వేగం సంవత్సరానికి 15 కి.మీ కంటే ఎక్కువగా ఉంది మరియు పెరుగుతూనే ఉంది.

కెనడియన్ జియోలాజికల్ రీసెర్చ్ సర్వీస్ యొక్క జియోమాగ్నెటిక్ లేబొరేటరీ మాజీ హెడ్ లారెన్స్ నెవిట్ పాపులర్ మెకానిక్స్‌తో చెప్పినట్లుగా, నిజమైన ధ్రువం ఇప్పుడు వాయువ్య దిశకు వలస వెళుతోంది, ఏటా 50 కి.మీ. దాని కదలిక యొక్క వెక్టర్ అనేక దశాబ్దాలుగా మారకపోతే, 21 వ శతాబ్దం మధ్య నాటికి అది సైబీరియాలో ముగుస్తుంది. అనేక సంవత్సరాల క్రితం అదే నెవిట్ చేపట్టిన పునర్నిర్మాణం ప్రకారం, 17వ మరియు 18వ శతాబ్దాలలో ఉత్తర అయస్కాంత ధ్రువం ప్రధానంగా ఆగ్నేయానికి మారింది మరియు 1860లో వాయువ్య దిశగా మాత్రమే మారింది. నిజమైన దక్షిణ అయస్కాంత ధ్రువం గత 300 సంవత్సరాలుగా అదే దిశలో కదులుతోంది మరియు దాని సగటు వార్షిక స్థానభ్రంశం 10-15 కి.మీ మించదు.

భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం ఎక్కడ నుండి వస్తుంది? ఒక సాధ్యమైన వివరణ కేవలం మెరుస్తున్నది. భూమి లోపలి ఘన ఇనుము-నికెల్ కోర్ కలిగి ఉంది, దీని వ్యాసార్థం 1220 కి.మీ. ఈ లోహాలు ఫెర్రో అయస్కాంతం కాబట్టి, అంతర్గత కోర్ స్థిర అయస్కాంతీకరణను కలిగి ఉందని ఎందుకు భావించకూడదు, ఇది భూ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ఉనికిని నిర్ధారిస్తుంది? టెరెస్ట్రియల్ అయస్కాంతత్వం యొక్క బహుళ ధ్రువణత కోర్ లోపల అయస్కాంత డొమైన్‌ల పంపిణీ యొక్క అసమానతకు కారణమని చెప్పవచ్చు. పోలార్ మైగ్రేషన్ మరియు జియోమాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ రివర్సల్స్ వివరించడం చాలా కష్టం, కానీ మనం బహుశా ప్రయత్నించవచ్చు.

అయితే, దీని నుండి ఏమీ రాదు. అన్ని ఫెర్రో అయస్కాంతాలు ఫెర్రో అయస్కాంతంగా ఉంటాయి (అంటే, అవి ఆకస్మిక అయస్కాంతీకరణను కలిగి ఉంటాయి) ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువ - క్యూరీ పాయింట్. ఇనుము కోసం ఇది 768 ° C (నికెల్ కోసం ఇది చాలా తక్కువగా ఉంటుంది), మరియు భూమి యొక్క అంతర్గత కోర్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత గణనీయంగా 5000 డిగ్రీల కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, స్థిరమైన భూ అయస్కాంతత్వం యొక్క పరికల్పనతో మనం విడిపోవాలి. అయినప్పటికీ, అంతరిక్షంలో ఫెర్రో అయస్కాంత కోర్లతో చల్లబడిన గ్రహాలు ఉండే అవకాశం ఉంది.

మరొక అవకాశాన్ని పరిశీలిద్దాం. మన గ్రహం సుమారు 2,300 కి.మీ మందపాటి ద్రవ బాహ్య కోర్ కూడా కలిగి ఉంది. ఇది తేలికైన మూలకాల (సల్ఫర్, కార్బన్, ఆక్సిజన్ మరియు, బహుశా, రేడియోధార్మిక పొటాషియం - ఎవరికీ ఖచ్చితంగా తెలియదు) మిశ్రమంతో ఇనుము మరియు నికెల్ కరుగును కలిగి ఉంటుంది. బాహ్య కోర్ యొక్క దిగువ భాగం యొక్క ఉష్ణోగ్రత దాదాపు లోపలి కోర్ యొక్క ఉష్ణోగ్రతతో సమానంగా ఉంటుంది మరియు మాంటిల్‌తో సరిహద్దులో ఉన్న ఎగువ జోన్‌లో ఇది 4400 ° C కి పడిపోతుంది. అందువల్ల, భూమి యొక్క భ్రమణ కారణంగా, అక్కడ వృత్తాకార ప్రవాహాలు ఏర్పడతాయని భావించడం చాలా సహజం, ఇది భూసంబంధమైన అయస్కాంతత్వం యొక్క ఆవిర్భావానికి కారణం కావచ్చు.

ఉష్ణప్రసరణ డైనమో

"పోలోయిడల్ ఫీల్డ్ యొక్క రూపాన్ని వివరించడానికి, అణు పదార్థం యొక్క నిలువు ప్రవాహాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం. అవి ఉష్ణప్రసరణ కారణంగా ఏర్పడతాయి: వేడిచేసిన ఇనుము-నికెల్ కరుగు కోర్ యొక్క దిగువ భాగం నుండి మాంటిల్ వైపు పైకి తేలుతుంది. ఈ జెట్‌లు తుఫానుల వాయు ప్రవాహాల వలె కోరియోలిస్ శక్తితో వక్రీకరించబడతాయి. ఉత్తర అర్ధగోళంలో, అప్‌డ్రాఫ్ట్‌లు సవ్యదిశలో తిరుగుతాయి, అయితే దక్షిణ అర్ధగోళంలో అవి అపసవ్య దిశలో తిరుగుతాయి అని యూనివర్సిటీ ఆఫ్ కాలిఫోర్నియా ప్రొఫెసర్ గ్యారీ గ్లాట్జ్‌మీర్ వివరించారు. - మాంటిల్‌ను సమీపిస్తున్నప్పుడు, కోర్ మెటీరియల్ చల్లబడుతుంది మరియు లోపలికి తిరిగి వెళ్లడం ప్రారంభమవుతుంది. ఆరోహణ మరియు అవరోహణ ప్రవాహాల యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రాలు ఒకదానికొకటి రద్దు చేయబడతాయి మరియు అందువల్ల క్షేత్రం నిలువుగా స్థాపించబడలేదు. కానీ ఉష్ణప్రసరణ జెట్ యొక్క ఎగువ భాగంలో, అది ఒక లూప్ను ఏర్పరుస్తుంది మరియు తక్కువ సమయం పాటు అడ్డంగా కదులుతుంది, పరిస్థితి భిన్నంగా ఉంటుంది. ఉత్తర అర్ధగోళంలో, ఉష్ణప్రసరణ ఆరోహణకు ముందు పశ్చిమానికి ఎదురుగా ఉండే క్షేత్ర రేఖలు సవ్యదిశలో 90 డిగ్రీలు తిరుగుతాయి మరియు ఉత్తరం వైపుగా ఉంటాయి. దక్షిణ అర్ధగోళంలో, అవి తూర్పు నుండి అపసవ్య దిశలో తిరుగుతాయి మరియు ఉత్తరం వైపు కూడా వెళ్తాయి. ఫలితంగా, రెండు అర్ధగోళాలలో ఒక అయస్కాంత క్షేత్రం ఏర్పడుతుంది, ఇది దక్షిణం నుండి ఉత్తరానికి చూపుతుంది. పోలోయిడల్ ఫీల్డ్ యొక్క ఆవిర్భావానికి ఇది మాత్రమే సాధ్యమయ్యే వివరణ కానప్పటికీ, ఇది చాలా మటుకు పరిగణించబడుతుంది.

ఇది ఖచ్చితంగా 80 సంవత్సరాల క్రితం జియోఫిజిసిస్టులు చర్చించిన పథకం. బాహ్య కోర్ యొక్క వాహక ద్రవం యొక్క ప్రవాహాలు, వాటి గతి శక్తి కారణంగా, భూమి యొక్క అక్షాన్ని కప్పి ఉంచే విద్యుత్ ప్రవాహాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయని వారు విశ్వసించారు. ఈ ప్రవాహాలు ప్రధానంగా ద్విధ్రువ రకం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి, భూమి యొక్క ఉపరితలంపై ఉన్న క్షేత్ర రేఖలు మెరిడియన్‌ల వెంట పొడుగుగా ఉంటాయి (అటువంటి క్షేత్రాన్ని పోలోయిడల్ అంటారు). ఈ మెకానిజం డైనమో యొక్క ఆపరేషన్‌తో అనుబంధాన్ని రేకెత్తిస్తుంది, అందుకే దాని పేరు.

వివరించిన పథకం అందంగా మరియు దృశ్యమానంగా ఉంటుంది, కానీ, దురదృష్టవశాత్తు, తప్పు. ఇది భూమి యొక్క అక్షానికి సంబంధించి బయటి కోర్‌లోని పదార్థం యొక్క కదలిక సుష్టంగా ఉంటుందనే భావనపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, 1933లో, ఆంగ్ల గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు థామస్ కౌలింగ్ సిద్ధాంతాన్ని నిరూపించాడు, దీని ప్రకారం దీర్ఘకాల భూ అయస్కాంత క్షేత్రం ఉనికిని నిర్ధారించడానికి అక్షసంబంధ ప్రవాహాలు లేవు. అది కనిపించినప్పటికీ, దాని వయస్సు స్వల్పకాలికంగా ఉంటుంది, మన గ్రహం వయస్సు కంటే పదివేల రెట్లు తక్కువగా ఉంటుంది. మాకు మరింత క్లిష్టమైన నమూనా అవసరం.

"భూమి యొక్క అయస్కాంతత్వం ఎప్పుడు ఉద్భవించిందో మాకు ఖచ్చితంగా తెలియదు, కానీ మాంటిల్ మరియు బాహ్య కోర్ ఏర్పడిన వెంటనే ఇది జరిగి ఉండవచ్చు" అని కాలిఫోర్నియా ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీలో ప్రొఫెసర్ అయిన గ్రహ అయస్కాంతత్వంపై ప్రముఖ నిపుణులలో ఒకరైన డేవిడ్ స్టీవెన్సన్ చెప్పారు. . - జియోడైనమోను ఆన్ చేయడానికి, బాహ్య విత్తన క్షేత్రం అవసరం మరియు శక్తివంతమైనది కాదు. ఉదాహరణకు, ఈ పాత్రను సూర్యుని యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం లేదా థర్మోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం కారణంగా కోర్‌లో ఉత్పన్నమయ్యే ప్రవాహాల క్షేత్రాల ద్వారా తీసుకోవచ్చు. అంతిమంగా, ఇది చాలా ముఖ్యమైనది కాదు; అయస్కాంతత్వం యొక్క తగినంత మూలాలు ఉన్నాయి. అటువంటి క్షేత్రం మరియు వాహక ద్రవం యొక్క ప్రవాహాల వృత్తాకార కదలిక సమక్షంలో, ఇంట్రాప్లానెటరీ డైనమో యొక్క ప్రయోగం కేవలం అనివార్యమైంది.

అయస్కాంత రక్షణ

భూమి యొక్క అయస్కాంతత్వం విస్తృతమైన జియోమాగ్నెటిక్ అబ్జర్వేటరీల నెట్‌వర్క్‌ను ఉపయోగించి పర్యవేక్షించబడుతుంది, దీని సృష్టి 1830లలో ప్రారంభమైంది.

అదే ప్రయోజనాల కోసం, ఓడలో ప్రయాణించే, విమానయానం మరియు అంతరిక్ష పరికరాలు ఉపయోగించబడతాయి (ఉదాహరణకు, 1999 నుండి పనిచేస్తున్న డానిష్ ఓర్స్టెడ్ ఉపగ్రహం యొక్క స్కేలార్ మరియు వెక్టార్ మాగ్నెటోమీటర్లు).

భౌగోళిక అయస్కాంత క్షేత్ర బలాలు బ్రెజిల్ తీరంలో సుమారు 20,000 నానోటెస్లాల నుండి దక్షిణ అయస్కాంత ధ్రువం దగ్గర 65,000 నానోటెస్లాల వరకు ఉంటాయి. 1800 నుండి, దాని ద్విధ్రువ భాగం దాదాపు 13% తగ్గింది (మరియు 16వ శతాబ్దం మధ్యకాలం నుండి 20%), దాని క్వాడ్రూపోల్ భాగం కొద్దిగా పెరిగింది. మన శకం ప్రారంభానికి అనేక వేల సంవత్సరాల ముందు, భూ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క తీవ్రత నిరంతరం పెరిగి, ఆపై తగ్గడం ప్రారంభించిందని పాలియో అయస్కాంత అధ్యయనాలు చూపిస్తున్నాయి. ఏదేమైనా, ప్రస్తుత గ్రహ ద్విధ్రువ క్షణం గత నూట యాభై మిలియన్ సంవత్సరాలలో దాని సగటు విలువ కంటే గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంది (2010లో, 3.5 బిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం సగం బలంగా ఉందని సూచించే పాలియో అయస్కాంత కొలతల ఫలితాలు ప్రచురించబడ్డాయి. నేడు). దీని అర్థం మొదటి రాష్ట్రాల ఆవిర్భావం నుండి మన కాలం వరకు మానవ సమాజాల మొత్తం చరిత్ర భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క స్థానిక గరిష్టంగా పడిపోయింది. ఇది నాగరికత పురోగతిని ప్రభావితం చేసిందా అని ఆలోచించడం ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది. అయస్కాంత క్షేత్రం కాస్మిక్ రేడియేషన్ నుండి జీవగోళాన్ని రక్షిస్తుంది అని మనం పరిగణించినట్లయితే ఈ ఊహ అద్భుతంగా కనిపించడం మానేస్తుంది.

మరియు ఇక్కడ గమనించదగ్గ మరో సందర్భం ఉంది. మన గ్రహం యొక్క యవ్వనంలో మరియు కౌమారదశలో కూడా, దాని ప్రధాన భాగంలో ఉన్న అన్ని పదార్థాలు ద్రవ దశలో ఉన్నాయి. ఘన అంతర్గత కోర్ సాపేక్షంగా ఇటీవల ఏర్పడింది, బహుశా కేవలం ఒక బిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం. ఇది జరిగినప్పుడు, ఉష్ణప్రసరణ ప్రవాహాలు మరింత క్రమబద్ధంగా మారాయి, ఇది జియోడైనమో యొక్క మరింత స్థిరమైన ఆపరేషన్‌కు దారితీసింది. దీని కారణంగా, భూ అయస్కాంత క్షేత్రం పరిమాణం మరియు స్థిరత్వం పొందింది. ఈ పరిస్థితి జీవుల పరిణామంపై ప్రయోజనకరమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుందని భావించవచ్చు. ప్రత్యేకించి, భూ అయస్కాంతత్వం బలోపేతం కాస్మిక్ రేడియేషన్ నుండి జీవగోళం యొక్క రక్షణను మెరుగుపరిచింది మరియు తద్వారా సముద్రం నుండి భూమికి జీవం నిష్క్రమణను సులభతరం చేసింది.

అటువంటి ప్రయోగానికి సాధారణంగా ఆమోదించబడిన వివరణ ఇక్కడ ఉంది. సరళత కోసం, విత్తన క్షేత్రం భూమి యొక్క భ్రమణ అక్షానికి దాదాపు సమాంతరంగా ఉండనివ్వండి (వాస్తవానికి, ఈ దిశలో ఇది సున్నా కాని భాగాన్ని కలిగి ఉంటే సరిపోతుంది, ఇది దాదాపు అనివార్యం). లోతు తగ్గినప్పుడు బాహ్య కోర్ యొక్క పదార్థం యొక్క భ్రమణ వేగం తగ్గుతుంది మరియు దాని అధిక విద్యుత్ వాహకత కారణంగా, అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలు దానితో కదులుతాయి - భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు చెప్పినట్లు, క్షేత్రం మాధ్యమంలోకి “స్తంభింపజేయబడింది”. అందువల్ల, విత్తన క్షేత్రం యొక్క శక్తి రేఖలు వంగి, ఎక్కువ లోతులలో ముందుకు వెళతాయి మరియు నిస్సారమైన వాటి వద్ద వెనుకకు వస్తాయి. చివరికి అవి చాలా విస్తరించి, వైకల్యం చెందుతాయి, అవి టొరాయిడల్ ఫీల్డ్, వృత్తాకార అయస్కాంత లూప్‌లకు దారితీస్తాయి, ఇవి భూమి యొక్క అక్షం మరియు ఉత్తర మరియు దక్షిణ అర్ధగోళాలలో వ్యతిరేక దిశలలో ఉంటాయి. ఈ యంత్రాంగాన్ని w-ఎఫెక్ట్ అంటారు.

ప్రొఫెసర్ స్టీవెన్సన్ ప్రకారం, పొలాయిడల్ సీడ్ ఫీల్డ్ కారణంగా బాహ్య కోర్ యొక్క టొరాయిడల్ ఫీల్డ్ ఉద్భవించిందని అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం మరియు భూమి యొక్క ఉపరితలం వద్ద గమనించిన కొత్త పోలోయిడల్ క్షేత్రానికి దారితీసింది: “రెండు రకాల గ్రహ జియోడైనమో ఫీల్డ్‌లు ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి మరియు ఒకదానికొకటి లేకుండా ఉండవు.” .

15 సంవత్సరాల క్రితం, గ్యారీ గ్లాట్జ్‌మీర్, పాల్ రాబర్ట్స్‌తో కలిసి భూ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క చాలా అందమైన కంప్యూటర్ మోడల్‌ను ప్రచురించారు: “సూత్రప్రాయంగా, భూ అయస్కాంతత్వాన్ని వివరించడానికి, తగినంత గణిత ఉపకరణం చాలా కాలంగా ఉంది - మాగ్నెటిక్ హైడ్రోడైనమిక్స్ యొక్క సమీకరణాలు మరియు శక్తిని వివరించే సమీకరణాలు. గురుత్వాకర్షణ మరియు వేడి భూమి యొక్క కోర్ లోపల ప్రవహిస్తుంది. ఈ సమీకరణాలపై ఆధారపడిన నమూనాలు వాటి అసలు రూపంలో చాలా క్లిష్టంగా ఉంటాయి, అయితే వాటిని కంప్యూటర్ లెక్కల కోసం సరళీకరించవచ్చు మరియు స్వీకరించవచ్చు. రాబర్ట్స్ మరియు నేను సరిగ్గా అదే చేసాము. సూపర్‌కంప్యూటర్‌పై పరుగు అనేది బాహ్య కోర్‌లోని పదార్థ ప్రవాహాల వేగం, ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాల అనుబంధ పరిణామం యొక్క దీర్ఘకాలిక పరిణామం యొక్క స్వీయ-స్థిరమైన వివరణను రూపొందించడం సాధ్యం చేసింది. మేము పదుల మరియు వందల వేల సంవత్సరాల క్రమం యొక్క సమయ వ్యవధిలో అనుకరణను ప్లే చేస్తే, అప్పుడు భూ అయస్కాంత క్షేత్ర విలోమాలు అనివార్యంగా సంభవిస్తాయని కూడా మేము కనుగొన్నాము. కాబట్టి ఈ విషయంలో, మా మోడల్ గ్రహం యొక్క అయస్కాంత చరిత్రను తెలియజేయడంలో మంచి పని చేస్తుంది. అయినా ఇంకా పరిష్కారం కాని సమస్య ఉంది. అటువంటి నమూనాలలో చేర్చబడిన బాహ్య కోర్ యొక్క పదార్థం యొక్క పారామితులు ఇప్పటికీ వాస్తవ పరిస్థితుల నుండి చాలా దూరంగా ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు, దాని స్నిగ్ధత చాలా ఎక్కువగా ఉందని మేము అంగీకరించాలి, లేకుంటే అత్యంత శక్తివంతమైన సూపర్ కంప్యూటర్ల వనరులు సరిపోవు. వాస్తవానికి, ఇది అలా కాదు; ఇది దాదాపు నీటి స్నిగ్ధతతో సమానంగా ఉంటుందని నమ్మడానికి ప్రతి కారణం ఉంది. మా ప్రస్తుత నమూనాలు నిస్సందేహంగా సంభవించే గందరగోళాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకునే శక్తిలేనివి. కానీ కంప్యూటర్లు ప్రతి సంవత్సరం బలాన్ని పొందుతున్నాయి మరియు పదేళ్లలో మరింత వాస్తవిక అనుకరణలు ఉంటాయి.

"జియోడైనమో యొక్క ఆపరేషన్ అనివార్యంగా ఇనుము-నికెల్ ద్రవీభవన ప్రవాహంలో అస్తవ్యస్తమైన మార్పులతో ముడిపడి ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా అయస్కాంత క్షేత్రాలలో హెచ్చుతగ్గులు ఏర్పడతాయి" అని ప్రొఫెసర్ స్టీవెన్సన్ జతచేస్తారు. - భూసంబంధమైన అయస్కాంతత్వం యొక్క విలోమాలు కేవలం బలమైన సాధ్యం హెచ్చుతగ్గులు. అవి యాదృచ్ఛిక స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి కాబట్టి, వాటిని ముందుగానే అంచనా వేయలేము - కనీసం అలా ఎలా చేయాలో మాకు తెలియదు.

భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం అనేది గ్రహం లోపల మూలాల ద్వారా ఏర్పడిన నిర్మాణం. ఇది జియోఫిజిక్స్ యొక్క సంబంధిత విభాగంలో అధ్యయనం యొక్క వస్తువు. తరువాత, భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం ఏమిటి మరియు అది ఎలా ఏర్పడిందో నిశితంగా పరిశీలిద్దాం.

సాధారణ సమాచారం

భూమి యొక్క ఉపరితలం నుండి చాలా దూరంలో లేదు, దాని యొక్క మూడు రేడియాల దూరంలో, అయస్కాంత క్షేత్రం నుండి శక్తి రేఖలు "రెండు ధ్రువ ఛార్జీల" వ్యవస్థ వెంట ఉన్నాయి. ఇక్కడ "ప్లాస్మా గోళం" అనే ప్రాంతం ఉంది. గ్రహం యొక్క ఉపరితలం నుండి దూరంతో, సౌర కరోనా నుండి అయనీకరణం చేయబడిన కణాల ప్రవాహం యొక్క ప్రభావం పెరుగుతుంది. ఇది సూర్యుని వైపు నుండి మాగ్నెటోస్పియర్ యొక్క కుదింపుకు దారితీస్తుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా, భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం ఎదురుగా, నీడ వైపు నుండి విస్తరించి ఉంటుంది.

ప్లాస్మా గోళం

వాతావరణం (అయానోస్పియర్) పై పొరలలో చార్జ్ చేయబడిన కణాల దిశాత్మక కదలిక భూమి యొక్క ఉపరితల అయస్కాంత క్షేత్రంపై గుర్తించదగిన ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. తరువాతి స్థానం గ్రహం యొక్క ఉపరితలం నుండి వంద కిలోమీటర్లు మరియు అంతకంటే ఎక్కువ. భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం ప్లాస్మాస్పియర్‌ను కలిగి ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, దాని నిర్మాణం సౌర గాలి యొక్క కార్యాచరణ మరియు పరిమిత పొరతో దాని పరస్పర చర్యపై బలంగా ఆధారపడి ఉంటుంది. మరియు మన గ్రహం మీద అయస్కాంత తుఫానుల ఫ్రీక్వెన్సీ సూర్యునిపై మంటల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

పరిభాష

"భూమి యొక్క అయస్కాంత అక్షం" అనే భావన ఉంది. ఇది గ్రహం యొక్క సంబంధిత ధ్రువాల గుండా వెళ్ళే సరళ రేఖ. "అయస్కాంత భూమధ్యరేఖ" అనేది ఈ అక్షానికి లంబంగా ఉన్న విమానం యొక్క పెద్ద వృత్తం. దానిపై ఉన్న వెక్టర్ క్షితిజ సమాంతరానికి దగ్గరగా ఉండే దిశను కలిగి ఉంటుంది. భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క సగటు బలం భౌగోళిక స్థానంపై గణనీయంగా ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇది దాదాపు 0.5 Oeకి సమానం, అంటే 40 A/m. అయస్కాంత భూమధ్యరేఖ వద్ద, ఇదే సూచిక దాదాపు 0.34 Oe, మరియు ధ్రువాల దగ్గర ఇది 0.66 Oeకి దగ్గరగా ఉంటుంది. గ్రహం యొక్క కొన్ని క్రమరాహిత్యాలలో, ఉదాహరణకు, కుర్స్క్ క్రమరాహిత్యంలో, సూచిక పెరిగింది మరియు 2 Oe. ఫీల్డ్ సంక్లిష్టమైన నిర్మాణంతో భూమి యొక్క అయస్కాంత గోళం యొక్క పంక్తులు , దాని ఉపరితలంపై అంచనా వేయబడి మరియు దాని స్వంత ధ్రువాల వద్ద కలుస్తాయి, వీటిని "మాగ్నెటిక్ మెరిడియన్స్" అంటారు.

సంభవించే స్వభావం. ఊహలు మరియు ఊహలు

కొంతకాలం క్రితం, భూమి యొక్క మాగ్నెటోస్పియర్ యొక్క ఆవిర్భావం మరియు ద్రవ లోహపు కోర్లో ప్రస్తుత ప్రవాహం మధ్య సంబంధం గురించి ఊహ, మన గ్రహం యొక్క వ్యాసార్థంలో పావు నుండి మూడవ వంతు దూరంలో ఉంది, ఉనికిలో ఉండే హక్కును పొందింది. భూమి యొక్క క్రస్ట్ దగ్గర ప్రవహించే "టెల్యురిక్ కరెంట్స్" అని పిలవబడే గురించి శాస్త్రవేత్తలు కూడా ఒక ఊహను కలిగి ఉన్నారు. కాలక్రమేణా ఏర్పడే పరివర్తన అని చెప్పాలి. గత నూట ఎనభై సంవత్సరాలలో భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం చాలాసార్లు మారిపోయింది. ఇది సముద్రపు క్రస్ట్‌లో నమోదు చేయబడింది మరియు ఇది రీమనెంట్ అయస్కాంతీకరణ అధ్యయనాల ద్వారా రుజువు చేయబడింది. సముద్రపు చీలికలకు రెండు వైపులా ఉన్న ప్రాంతాలను పోల్చడం ద్వారా, ఈ ప్రాంతాలు విభేదించే సమయం నిర్ణయించబడుతుంది.

భూమి యొక్క అయస్కాంత ధ్రువం మార్పు

గ్రహం యొక్క ఈ భాగాల స్థానం స్థిరంగా ఉండదు. వారి స్థానభ్రంశం యొక్క వాస్తవం పందొమ్మిదవ శతాబ్దం చివరి నుండి నమోదు చేయబడింది. దక్షిణ అర్ధగోళంలో, ఈ సమయంలో అయస్కాంత ధ్రువం 900 కి.మీల మేర కదిలి హిందూ మహాసముద్రంలో ముగిసింది. ఉత్తరాదిలో కూడా ఇలాంటి ప్రక్రియలు జరుగుతున్నాయి. ఇక్కడ ధ్రువం తూర్పు సైబీరియాలో అయస్కాంత క్రమరాహిత్యం వైపు కదులుతుంది. 1973 నుండి 1994 వరకు, సైట్ ఇక్కడికి తరలించిన దూరం 270 కి.మీ. ముందుగా లెక్కించిన ఈ డేటా తర్వాత కొలతల ద్వారా నిర్ధారించబడింది. తాజా సమాచారం ప్రకారం, ఉత్తర అర్ధగోళంలోని అయస్కాంత ధ్రువం యొక్క కదలిక వేగం గణనీయంగా పెరిగింది. ఇది గత శతాబ్దపు డెబ్బైలలో సంవత్సరానికి 10 కిమీ నుండి ఈ శతాబ్దం ప్రారంభంలో 60 కిమీ/సంవత్సరానికి పెరిగింది. అదే సమయంలో, భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క బలం అసమానంగా తగ్గుతుంది. కాబట్టి, గత 22 సంవత్సరాలలో, కొన్ని ప్రదేశాలలో ఇది 1.7% తగ్గింది, మరియు ఎక్కడో 10% తగ్గింది, అయితే దీనికి విరుద్ధంగా పెరిగిన ప్రాంతాలు కూడా ఉన్నాయి. అయస్కాంత ధ్రువాల స్థానభ్రంశంలో త్వరణం (సంవత్సరానికి సుమారు 3 కి.మీ) వారి కదలిక నేడు గమనించిన విహారయాత్ర కాదు, మరొక విలోమం అని భావించడానికి కారణాన్ని ఇస్తుంది.

మాగ్నెటోస్పియర్ యొక్క దక్షిణ మరియు ఉత్తరాన "ధ్రువ అంతరాలు" అని పిలవబడే పెరుగుదల ద్వారా ఇది పరోక్షంగా నిర్ధారించబడింది. సౌర కరోనా మరియు స్పేస్ యొక్క అయనీకరణం చేయబడిన పదార్థం ఫలితంగా వచ్చే విస్తరణలలోకి వేగంగా చొచ్చుకుపోతుంది. తత్ఫలితంగా, భూమి యొక్క సర్క్యుపోలార్ ప్రాంతాలలో శక్తి యొక్క పెరుగుతున్న మొత్తం సేకరించబడుతుంది, ఇది ధ్రువ మంచు కప్పుల అదనపు వేడితో నిండి ఉంటుంది.

కోఆర్డినేట్లు

కాస్మిక్ కిరణాల శాస్త్రంలో, జియోమాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ కోఆర్డినేట్‌లు ఉపయోగించబడతాయి, దీనికి శాస్త్రవేత్త మెక్‌ల్వైన్ పేరు పెట్టారు. అయస్కాంత క్షేత్రంలో చార్జ్ చేయబడిన మూలకాల యొక్క కార్యాచరణ యొక్క సవరించిన సంస్కరణలపై ఆధారపడినందున, వాటి వినియోగాన్ని ప్రతిపాదించిన మొదటి వ్యక్తి అతను. ఒక పాయింట్ కోసం, రెండు కోఆర్డినేట్లు ఉపయోగించబడతాయి (L, B). వారు మాగ్నెటిక్ షెల్ (McIlwain పరామితి) మరియు ఫీల్డ్ ఇండక్షన్ L. రెండోది గ్రహం యొక్క కేంద్రం నుండి దాని వ్యాసార్థానికి గోళం యొక్క సగటు దూరం యొక్క నిష్పత్తికి సమానమైన పరామితి.

"అయస్కాంత వంపు"

అనేక వేల సంవత్సరాల క్రితం, చైనీయులు ఒక అద్భుతమైన ఆవిష్కరణ చేశారు. అయస్కాంతీకరించబడిన వస్తువులను ఒక నిర్దిష్ట దిశలో ఉంచవచ్చని వారు కనుగొన్నారు. మరియు పదహారవ శతాబ్దం మధ్యలో, జర్మన్ శాస్త్రవేత్త జార్జ్ కార్ట్‌మాన్ ఈ ప్రాంతంలో మరొక ఆవిష్కరణ చేశారు. ఈ విధంగా "అయస్కాంత వంపు" అనే భావన కనిపించింది. ఈ పేరు గ్రహం యొక్క మాగ్నెటోస్పియర్ ప్రభావంతో క్షితిజ సమాంతర విమానం నుండి పైకి లేదా క్రిందికి బాణం యొక్క విచలనం యొక్క కోణాన్ని సూచిస్తుంది.

పరిశోధన చరిత్ర నుండి

భౌగోళిక భూమధ్యరేఖకు భిన్నమైన ఉత్తర అయస్కాంత భూమధ్యరేఖ ప్రాంతంలో, ఉత్తర ముగింపు క్రిందికి కదులుతుంది మరియు దక్షిణాన, దీనికి విరుద్ధంగా, పైకి కదులుతుంది. 1600లో, ఆంగ్ల వైద్యుడు విలియం గిల్బర్ట్ భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం ఉనికి గురించి మొదట ఊహలు చేసాడు, ఇది గతంలో అయస్కాంతీకరించబడిన వస్తువుల యొక్క నిర్దిష్ట ప్రవర్తనకు కారణమవుతుంది. ఇనుప బాణంతో కూడిన బంతితో చేసిన ప్రయోగాన్ని తన పుస్తకంలో వివరించాడు. అతని పరిశోధన ఫలితంగా, అతను భూమి ఒక పెద్ద అయస్కాంతం అని నిర్ధారణకు వచ్చాడు. ఆంగ్ల ఖగోళ శాస్త్రవేత్త హెన్రీ గెల్లిబ్రాంట్ కూడా ప్రయోగాలు చేశాడు. అతని పరిశీలనల ఫలితంగా, అతను భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం నెమ్మదిగా మార్పులకు లోబడి ఉంటుందని నిర్ధారణకు వచ్చాడు.

జోస్ డి అకోస్టా దిక్సూచిని ఉపయోగించే అవకాశాన్ని వివరించాడు. అతను అయస్కాంత మరియు ఉత్తర ధ్రువాల మధ్య వ్యత్యాసాన్ని కూడా స్థాపించాడు మరియు అతని ప్రసిద్ధ చరిత్రలో (1590) అయస్కాంత విక్షేపం లేని రేఖల సిద్ధాంతం నిరూపించబడింది. క్రిస్టోఫర్ కొలంబస్ కూడా పరిశీలనలో ఉన్న సమస్య యొక్క అధ్యయనానికి గణనీయమైన సహకారం అందించారు. అయస్కాంత క్షీణత యొక్క వైవిధ్యం యొక్క ఆవిష్కరణకు అతను బాధ్యత వహించాడు. భౌగోళిక కోఆర్డినేట్లలో మార్పులపై ఆధారపడి పరివర్తనలు చేయబడతాయి. అయస్కాంత క్షీణత అనేది ఉత్తర-దక్షిణ దిశ నుండి సూది యొక్క విచలనం యొక్క కోణం. కొలంబస్ ఆవిష్కరణకు సంబంధించి, పరిశోధన తీవ్రమైంది. భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం గురించిన సమాచారం నావిగేటర్లకు చాలా అవసరం. M.V. లోమోనోసోవ్ కూడా ఈ సమస్యపై పనిచేశారు. భూసంబంధమైన అయస్కాంతత్వాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి, అతను శాశ్వత పాయింట్లను (అబ్జర్వేటరీల మాదిరిగానే) ఉపయోగించి క్రమబద్ధమైన పరిశీలనలను నిర్వహించాలని సిఫార్సు చేశాడు. లోమోనోసోవ్ ప్రకారం, సముద్రంలో దీన్ని చేయడం కూడా చాలా ముఖ్యం. గొప్ప శాస్త్రవేత్త యొక్క ఈ ఆలోచన అరవై సంవత్సరాల తరువాత రష్యాలో గ్రహించబడింది. కెనడియన్ ద్వీపసమూహంలో అయస్కాంత ధ్రువం యొక్క ఆవిష్కరణ ధ్రువ అన్వేషకుడు ఆంగ్లేయుడు జాన్ రాస్ (1831)కి చెందినది. మరియు 1841 లో అతను గ్రహం యొక్క మరొక ధ్రువాన్ని కనుగొన్నాడు, కానీ అంటార్కిటికాలో. భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క మూలం గురించిన పరికల్పనను కార్ల్ గాస్ ముందుకు తెచ్చారు. గ్రహం లోపల ఉన్న మూలం నుండి చాలా వరకు ఆహారం ఇవ్వబడుతుందని అతను త్వరలోనే నిరూపించాడు, అయితే దాని చిన్న వ్యత్యాసాలకు కారణం బాహ్య వాతావరణంలో ఉంది.

వ్యాసం యొక్క కంటెంట్

భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం.సౌర వ్యవస్థలోని చాలా గ్రహాలు ఒక డిగ్రీ లేదా మరొక అయస్కాంత క్షేత్రాలను కలిగి ఉంటాయి. ద్విధ్రువ అయస్కాంత క్షణం యొక్క అవరోహణ క్రమంలో, బృహస్పతి మరియు శని మొదటి స్థానంలో ఉన్నాయి, తరువాత భూమి, బుధుడు మరియు అంగారక గ్రహాలు ఉన్నాయి మరియు భూమి యొక్క అయస్కాంత కదలికకు సంబంధించి, వాటి క్షణాల విలువ 20,000, 500, 1, 3. /5000 3/10000. 1970లో భూమి యొక్క ద్విధ్రువ అయస్కాంత క్షణం 7.98 10 25 G/cm 3 (లేదా 8.3 10 22 A.m 2), దశాబ్దంలో 0.04 10 25 G/cm 3 తగ్గింది. ఉపరితలం వద్ద సగటు క్షేత్ర బలం సుమారు 0.5 Oe (5·10 –5 T). మూడు రేడియాల కంటే తక్కువ దూరం వరకు భూమి యొక్క ప్రధాన అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ఆకారం సమానమైన అయస్కాంత ద్విధ్రువ క్షేత్రానికి దగ్గరగా ఉంటుంది. దీని కేంద్రం 18° N దిశలో భూమి యొక్క కేంద్రానికి సంబంధించి మార్చబడింది. మరియు 147.8° E. d. ఈ ద్విధ్రువ అక్షం భూమి యొక్క భ్రమణ అక్షానికి 11.5° వంపుతిరిగి ఉంటుంది. భూ అయస్కాంత ధ్రువాలు సంబంధిత భౌగోళిక ధ్రువాల నుండి ఒకే కోణంతో వేరు చేయబడతాయి. అంతేకాకుండా, దక్షిణ భూ అయస్కాంత ధ్రువం ఉత్తర అర్ధగోళంలో ఉంది. ఇది ప్రస్తుతం ఉత్తర గ్రీన్‌ల్యాండ్‌లో భూమి యొక్క ఉత్తర భౌగోళిక ధ్రువానికి సమీపంలో ఉంది. దీని కోఆర్డినేట్లు j = 78.6 + 0.04° T N, l = 70.1 + 0.07° T W, ఇక్కడ T అనేది 1970 నుండి దశాబ్దాల సంఖ్య. ఉత్తర అయస్కాంత ధ్రువం వద్ద j = 75° S, l = 120.4°E (అంటార్కిటికాలో). భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క నిజమైన అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలు ఈ డైపోల్ యొక్క క్షేత్ర రేఖలకు సగటున దగ్గరగా ఉంటాయి, క్రస్ట్‌లో అయస్కాంతీకరించిన శిలల ఉనికితో సంబంధం ఉన్న స్థానిక అసమానతలలో వాటి నుండి భిన్నంగా ఉంటాయి. లౌకిక వైవిధ్యాల ఫలితంగా, భౌగోళిక ధృవానికి సంబంధించి భూ అయస్కాంత ధ్రువం సుమారు 1200 సంవత్సరాల వ్యవధిలో ఉంటుంది. పెద్ద దూరం వద్ద, భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం అసమానంగా ఉంటుంది. సూర్యుడి నుండి వెలువడే ప్లాస్మా ప్రవాహం ప్రభావంతో (సౌర గాలి), భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం వక్రీకరించబడింది మరియు సూర్యుడి నుండి దిశలో "ట్రయల్" ను పొందుతుంది, ఇది వందల వేల కిలోమీటర్ల వరకు విస్తరించి, కక్ష్యకు మించి ఉంటుంది. చంద్రుడు.

భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క మూలం మరియు స్వభావాన్ని అధ్యయనం చేసే జియోఫిజిక్స్ యొక్క ప్రత్యేక శాఖను జియోమాగ్నెటిజం అంటారు. జియోమాగ్నెటిజం ప్రధాన, శాశ్వత భాగం యొక్క ఆవిర్భావం మరియు పరిణామం యొక్క సమస్యలను పరిగణిస్తుంది భూ అయస్కాంత క్షేత్రం, వేరియబుల్ భాగం యొక్క స్వభావం (ప్రధాన క్షేత్రంలో దాదాపు 1%), అలాగే మాగ్నెటోస్పియర్ యొక్క నిర్మాణం - సౌర గాలితో సంకర్షణ చెందుతున్న భూమి యొక్క వాతావరణంలోని పైభాగంలోని అయస్కాంతీకరించిన ప్లాస్మా పొరలు మరియు కాస్మిక్ రేడియేషన్ చొచ్చుకుపోకుండా భూమిని రక్షించడం. భూ అయస్కాంత క్షేత్ర వైవిధ్యాల నమూనాలను అధ్యయనం చేయడం ఒక ముఖ్యమైన పని, ఎందుకంటే అవి ప్రధానంగా సౌర కార్యకలాపాలతో అనుబంధించబడిన బాహ్య ప్రభావాల వల్ల సంభవిస్తాయి. .

అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క మూలం.

భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క గమనించిన లక్షణాలు హైడ్రోమాగ్నెటిక్ డైనమో యొక్క మెకానిజం కారణంగా ఉత్పన్నమయ్యే ఆలోచనకు అనుగుణంగా ఉంటాయి. ఈ ప్రక్రియలో, గ్రహం యొక్క ద్రవ కోర్ లేదా నక్షత్రం యొక్క ప్లాస్మాలో విద్యుత్ వాహక పదార్థం యొక్క కదలికల (సాధారణంగా ఉష్ణప్రసరణ లేదా అల్లకల్లోలమైన) ఫలితంగా అసలు అయస్కాంత క్షేత్రం బలపడుతుంది. అనేక వేల K పదార్ధం యొక్క ఉష్ణోగ్రత వద్ద, దాని వాహకత తగినంత ఎక్కువగా ఉంటుంది, బలహీనంగా అయస్కాంతీకరించబడిన మాధ్యమంలో కూడా సంభవించే ఉష్ణప్రసరణ కదలికలు మారుతున్న విద్యుత్ ప్రవాహాలను ఉత్తేజపరుస్తాయి, ఇవి విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ నియమాలకు అనుగుణంగా, కొత్త అయస్కాంత క్షేత్రాలను సృష్టించగలవు. ఈ క్షేత్రాల క్షయం ఉష్ణ శక్తిని సృష్టిస్తుంది (జౌల్ చట్టం ప్రకారం) లేదా కొత్త అయస్కాంత క్షేత్రాల ఆవిర్భావానికి దారితీస్తుంది. కదలికల స్వభావాన్ని బట్టి, ఈ క్షేత్రాలు అసలు ఫీల్డ్‌లను బలహీనపరచవచ్చు లేదా బలోపేతం చేయవచ్చు. ఫీల్డ్‌ను మెరుగుపరచడానికి, కదలికల యొక్క నిర్దిష్ట అసమానత సరిపోతుంది. అందువల్ల, హైడ్రోమాగ్నెటిక్ డైనమోకు అవసరమైన షరతు అనేది ఒక వాహక మాధ్యమంలో కదలికల ఉనికి, మరియు తగినంత పరిస్థితి మాధ్యమం యొక్క అంతర్గత ప్రవాహాల యొక్క నిర్దిష్ట అసమానత (స్పైరాలిటీ) ఉనికి. ఈ పరిస్థితులు నెరవేరినప్పుడు, జూల్ హీట్ వల్ల నష్టాలు వచ్చే వరకు యాంప్లిఫికేషన్ ప్రక్రియ కొనసాగుతుంది, ఇది పెరుగుతున్న ప్రస్తుత బలంతో పెరుగుతుంది, హైడ్రోడైనమిక్ కదలికల కారణంగా వచ్చే శక్తి ప్రవాహాన్ని సమతుల్యం చేస్తుంది.

డైనమో ప్రభావం అనేది ఒక వాహక ద్రవ లేదా వాయువు ప్లాస్మా యొక్క కదలిక కారణంగా స్థిర స్థితిలో ఉన్న అయస్కాంత క్షేత్రాల స్వీయ-ప్రేరేపణ మరియు నిర్వహణ. దీని మెకానిజం స్వీయ-ఉత్తేజిత డైనమోలో విద్యుత్ ప్రవాహం మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ఉత్పత్తిని పోలి ఉంటుంది. సూర్యుడు మరియు గ్రహాల యొక్క భూమి యొక్క స్వంత అయస్కాంత క్షేత్రాల మూలం, అలాగే వాటి స్థానిక క్షేత్రాలు, ఉదాహరణకు, సన్‌స్పాట్‌ల క్షేత్రాలు మరియు క్రియాశీల ప్రాంతాలు, డైనమో ప్రభావంతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి.

భూ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క భాగాలు.

భూమి యొక్క స్వంత అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని (జియోమాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్) క్రింది మూడు ప్రధాన భాగాలుగా విభజించవచ్చు.

1. భూమి యొక్క ప్రధాన అయస్కాంత క్షేత్రం, ఇది 10-20, 60-100, 600-1200 మరియు 8000 సంవత్సరాల వ్యవధిలో కేంద్రీకృతమై, 10 నుండి 10,000 సంవత్సరాల వరకు కాలక్రమేణా నెమ్మదిగా మార్పులను (లౌకిక వైవిధ్యాలు) అనుభవిస్తుంది. రెండోది 1.5-2 కారకం ద్వారా ద్విధ్రువ అయస్కాంత క్షణంలో మార్పుతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.

2. గ్లోబల్ అనోమాలిస్ - 10,000 కిమీ వరకు లక్షణ పరిమాణాలతో వ్యక్తిగత ప్రాంతాల తీవ్రతలో 20% వరకు సమానమైన ద్విధ్రువ నుండి విచలనాలు. ఈ క్రమరహిత క్షేత్రాలు లౌకిక వైవిధ్యాలను అనుభవిస్తాయి, దీని ఫలితంగా అనేక సంవత్సరాలు మరియు శతాబ్దాలుగా కాలక్రమేణా మార్పులు వస్తాయి. క్రమరాహిత్యాలకు ఉదాహరణలు: బ్రెజిలియన్, కెనడియన్, సైబీరియన్, కుర్స్క్. లౌకిక వైవిధ్యాల క్రమంలో, ప్రపంచ క్రమరాహిత్యాలు మారతాయి, విచ్ఛిన్నమవుతాయి మరియు మళ్లీ ఉద్భవించాయి. తక్కువ అక్షాంశాల వద్ద సంవత్సరానికి 0.2° చొప్పున రేఖాంశంలో పశ్చిమ డ్రిఫ్ట్ ఉంటుంది.

3. అనేక నుండి వందల కిమీల పొడవుతో బాహ్య షెల్స్ యొక్క స్థానిక ప్రాంతాల అయస్కాంత క్షేత్రాలు. అవి భూమి యొక్క పై పొరలో ఉన్న రాళ్ల అయస్కాంతీకరణ వలన సంభవిస్తాయి, ఇవి భూమి యొక్క క్రస్ట్‌ను తయారు చేస్తాయి మరియు ఉపరితలం దగ్గరగా ఉంటాయి. అత్యంత శక్తివంతమైనది కుర్స్క్ అయస్కాంత క్రమరాహిత్యం.

4. భూమి యొక్క ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రం (బాహ్య అని కూడా పిలుస్తారు) భూమి యొక్క ఉపరితలం వెలుపల మరియు దాని వాతావరణంలో ఉన్న ప్రస్తుత వ్యవస్థల రూపంలో మూలాల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. అటువంటి క్షేత్రాల యొక్క ప్రధాన వనరులు మరియు వాటి మార్పులు సౌర గాలితో పాటు సూర్యుడి నుండి వచ్చే అయస్కాంతీకరించిన ప్లాస్మా యొక్క కార్పస్కులర్ ప్రవాహాలు మరియు భూమి యొక్క అయస్కాంత గోళం యొక్క నిర్మాణం మరియు ఆకృతిని ఏర్పరుస్తాయి.

భూమి యొక్క వాతావరణం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క నిర్మాణం.

భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం అయస్కాంతీకరించిన సోలార్ ప్లాస్మా ప్రవాహం ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది. భూమి యొక్క క్షేత్రంతో పరస్పర చర్య ఫలితంగా, మాగ్నెటోపాజ్ అని పిలువబడే భూమికి సమీపంలోని అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క బయటి సరిహద్దు ఏర్పడుతుంది. ఇది భూమి యొక్క అయస్కాంత గోళాన్ని పరిమితం చేస్తుంది. సౌర కార్పస్కులర్ ప్రవాహాల ప్రభావం కారణంగా, మాగ్నెటోస్పియర్ యొక్క పరిమాణం మరియు ఆకారం నిరంతరం మారుతూ ఉంటాయి మరియు బాహ్య మూలాలచే నిర్ణయించబడిన ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రం పుడుతుంది. అయానోస్పియర్ యొక్క దిగువ పొరల నుండి మాగ్నెటోపాజ్ వరకు వివిధ ఎత్తులలో అభివృద్ధి చెందుతున్న ప్రస్తుత వ్యవస్థలకు దాని వైవిధ్యం దాని మూలాన్ని కలిగి ఉంది. వివిధ కారణాల వల్ల కాలక్రమేణా భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో వచ్చే మార్పులను భూ అయస్కాంత వైవిధ్యాలు అంటారు, ఇవి వాటి వ్యవధి మరియు భూమిపై మరియు దాని వాతావరణంలో వాటి స్థానికీకరణలో విభిన్నంగా ఉంటాయి.

మాగ్నెటోస్పియర్ అనేది భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంచే నియంత్రించబడే భూమికి సమీపంలో ఉన్న ప్రదేశం. ఎగువ వాతావరణం మరియు భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ప్లాస్మాతో సౌర గాలి యొక్క పరస్పర చర్య ఫలితంగా అయస్కాంత గోళం ఏర్పడుతుంది. మాగ్నెటోస్పియర్ యొక్క ఆకారం ఒక కుహరం మరియు పొడవాటి తోక, ఇది అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖల ఆకారాన్ని పునరావృతం చేస్తుంది. సబ్‌సోలార్ పాయింట్ సగటున 10 ఎర్త్ రేడియాల దూరంలో ఉంటుంది మరియు మాగ్నెటోస్పియర్ యొక్క తోక చంద్రుని కక్ష్యకు మించి విస్తరించి ఉంటుంది. మాగ్నెటోస్పియర్ యొక్క టోపోలాజీ మాగ్నెటోస్పియర్‌లోకి సోలార్ ప్లాస్మా దండయాత్ర మరియు ప్రస్తుత వ్యవస్థల స్వభావం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

మాగ్నెటోటైల్ ఏర్పడుతుంది భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క శక్తి రేఖలు, ధ్రువ ప్రాంతాల నుండి ఉద్భవించాయి మరియు సౌర గాలి ప్రభావంతో సూర్యుడి నుండి భూమి యొక్క రాత్రి వైపు వరకు వందలాది భూమి రేడియాల వరకు విస్తరించింది. తత్ఫలితంగా, సౌర గాలి మరియు సౌర కార్పస్కులర్ ప్రవాహాల ప్లాస్మా భూమి యొక్క అయస్కాంత గోళం చుట్టూ ప్రవహిస్తుంది, ఇది ఒక విచిత్రమైన తోక ఆకారాన్ని ఇస్తుంది. మాగ్నెటోస్పియర్ యొక్క తోకలో, భూమి నుండి చాలా దూరంలో, భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క బలం మరియు అందువల్ల వాటి రక్షిత లక్షణాలు బలహీనపడతాయి మరియు సౌర ప్లాస్మాలోని కొన్ని కణాలు భూమి యొక్క అయస్కాంత గోళం లోపలికి చొచ్చుకుపోతాయి మరియు ప్రవేశించగలవు. రేడియేషన్ బెల్టుల అయస్కాంత ఉచ్చులు. అరోరా ఓవల్స్ ప్రాంతంలోకి మాగ్నెటోస్పియర్ యొక్క తలపైకి చొచ్చుకుపోతుంది సౌర గాలి మరియు అంతర్ గ్రహ క్షేత్రం యొక్క మారుతున్న ఒత్తిడి ప్రభావంతో, తోక అవక్షేపణ కణాల ప్రవాహాలు ఏర్పడటానికి ఒక ప్రదేశంగా పనిచేస్తుంది, దీనివల్ల అరోరాస్ మరియు అరోరల్ కరెంట్స్ ఏర్పడతాయి. మాగ్నెటోపాజ్ ద్వారా మాగ్నెటోస్పియర్ ఇంటర్‌ప్లానెటరీ స్పేస్ నుండి వేరు చేయబడింది. మాగ్నెటోపాజ్‌తో పాటు, కార్పస్కులర్ ప్రవాహాల కణాలు మాగ్నెటోస్పియర్ చుట్టూ ప్రవహిస్తాయి. భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంపై సౌర గాలి ప్రభావం కొన్నిసార్లు చాలా బలంగా ఉంటుంది. మాగ్నెటోపాజ్ – భూమి యొక్క (లేదా గ్రహం యొక్క) అయస్కాంత గోళం యొక్క బయటి సరిహద్దు, సౌర గాలి యొక్క డైనమిక్ పీడనం దాని స్వంత అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క పీడనం ద్వారా సమతుల్యం చేయబడుతుంది. సాధారణ సౌర పవన పారామితులతో, సబ్‌సోలార్ పాయింట్ భూమి మధ్య నుండి 9–11 భూమి రేడియాల దూరంలో ఉంటుంది. భూమిపై అయస్కాంత అవాంతరాల కాలంలో, మాగ్నెటోపాజ్ భూస్థిర కక్ష్య (6.6 ఎర్త్ రేడియాలు) దాటి వెళ్ళవచ్చు. బలహీనమైన సౌర గాలితో, సబ్‌సోలార్ పాయింట్ 15-20 భూమి రేడియాల దూరంలో ఉంది.

ఎండ గాలి -

సౌర కరోనా నుండి ప్లాస్మా అంతర్ గ్రహ అంతరిక్షంలోకి ప్రవహిస్తుంది. భూమి యొక్క కక్ష్య స్థాయిలో, సౌర గాలి కణాల సగటు వేగం (ప్రోటాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు) సుమారు 400 km/s, కణాల సంఖ్య 1 cm 3కి అనేక పదుల ఉంటుంది.

అయస్కాంత తుఫాను.

అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క స్థానిక లక్షణాలు మారతాయి మరియు హెచ్చుతగ్గులకు గురవుతాయి, కొన్నిసార్లు చాలా గంటలు, ఆపై వాటి మునుపటి స్థాయికి పునరుద్ధరించబడతాయి. ఈ దృగ్విషయాన్ని అంటారు అయస్కాంత తుఫాను. అయస్కాంత తుఫానులు తరచుగా ప్రపంచవ్యాప్తంగా అకస్మాత్తుగా మరియు ఏకకాలంలో ప్రారంభమవుతాయి.

భూ అయస్కాంత వైవిధ్యాలు.

వివిధ కారకాల ప్రభావంతో కాలక్రమేణా భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో వచ్చే మార్పులను భూ అయస్కాంత వైవిధ్యాలు అంటారు. గమనించిన అయస్కాంత క్షేత్ర బలం మరియు దాని సగటు విలువ మధ్య వ్యత్యాసాన్ని ఏదైనా సుదీర్ఘ కాలంలో, ఉదాహరణకు, ఒక నెల లేదా ఒక సంవత్సరం, భూ అయస్కాంత వైవిధ్యం అంటారు. పరిశీలనల ప్రకారం, భూ అయస్కాంత వైవిధ్యాలు కాలక్రమేణా నిరంతరం మారుతూ ఉంటాయి మరియు ఇటువంటి మార్పులు తరచుగా కాలానుగుణంగా ఉంటాయి.

రోజువారీ వైవిధ్యాలు. భూ అయస్కాంత క్షేత్రంలో రోజువారీ వైవిధ్యాలు క్రమం తప్పకుండా సంభవిస్తాయి, ప్రధానంగా భూమి యొక్క అయానోస్పియర్‌లోని ప్రవాహాల కారణంగా పగటిపూట సూర్యుని ద్వారా భూమి యొక్క అయానోస్పియర్ యొక్క ప్రకాశంలో మార్పుల కారణంగా.

క్రమరహిత వైవిధ్యాలు. సౌర ప్లాస్మా ప్రవాహం (సౌర) ప్రభావం వల్ల అయస్కాంత క్షేత్రంలో క్రమరహిత వైవిధ్యాలు తలెత్తుతాయి గాలి) భూమి యొక్క అయస్కాంత గోళంపై, అలాగే మాగ్నెటోస్పియర్‌లోని మార్పులు మరియు అయానోస్పియర్‌తో మాగ్నెటోస్పియర్ యొక్క పరస్పర చర్య.

27 రోజుల వ్యత్యాసాలు. భూ అయస్కాంత కార్యకలాపాల పెరుగుదల ప్రతి 27 రోజులకు పునరావృతమయ్యే ధోరణిగా 27-రోజుల వైవిధ్యాలు ఉన్నాయి, ఇది భూమిపై ఉన్న పరిశీలకుడికి సంబంధించి సూర్యుని భ్రమణ కాలానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఈ నమూనా అనేక సౌర విప్లవాల సమయంలో గమనించిన సూర్యునిపై దీర్ఘకాల క్రియాశీల ప్రాంతాల ఉనికితో ముడిపడి ఉంది. ఈ నమూనా అయస్కాంత చర్య మరియు అయస్కాంత తుఫానుల యొక్క 27-రోజుల పునరావృత రూపంలో వ్యక్తమవుతుంది.

కాలానుగుణ వైవిధ్యాలు. అనేక సంవత్సరాలుగా పరిశీలనలను ప్రాసెస్ చేయడం ద్వారా పొందిన అయస్కాంత కార్యకలాపాలపై నెలవారీ సగటు డేటా ఆధారంగా అయస్కాంత కార్యకలాపాలలో కాలానుగుణ వైవిధ్యాలు నమ్మకంగా గుర్తించబడతాయి. మొత్తం అయస్కాంత కార్యకలాపాలను పెంచడంతో వాటి వ్యాప్తి పెరుగుతుంది. అయస్కాంత చర్యలో కాలానుగుణ వైవిధ్యాలు విషువత్తుల కాలాలకు అనుగుణంగా రెండు గరిష్టాలను మరియు అయనాంతం కాలాలకు అనుగుణంగా రెండు కనిష్టాలను కలిగి ఉన్నాయని కనుగొనబడింది. ఈ వైవిధ్యాలకు కారణం సూర్యునిపై చురుకైన ప్రాంతాలను ఏర్పరుస్తుంది, ఇవి 10 నుండి 30° ఉత్తర మరియు దక్షిణ హీలియోగ్రాఫిక్ అక్షాంశాల మండలాల్లో సమూహం చేయబడ్డాయి. అందువల్ల, విషువత్తుల కాలంలో, భూమి మరియు సౌర భూమధ్యరేఖల విమానాలు ఏకీభవించినప్పుడు, భూమి సూర్యునిపై చురుకైన ప్రాంతాల చర్యకు చాలా అవకాశం ఉంది.

11 సంవత్సరాల వైవిధ్యాలు. సుదీర్ఘ పరిశీలనల శ్రేణిని పోల్చినప్పుడు సౌర కార్యకలాపాలు మరియు అయస్కాంత కార్యకలాపాల మధ్య సంబంధం చాలా స్పష్టంగా వ్యక్తమవుతుంది, సౌర కార్యకలాపాల యొక్క 11 సంవత్సరాల కాలాల గుణకాలు. సౌర కార్యకలాపం యొక్క ఉత్తమ కొలత సూర్య మచ్చల సంఖ్య. గరిష్ట సంఖ్యలో సన్‌స్పాట్‌ల సంవత్సరాలలో, అయస్కాంత కార్యకలాపాలు కూడా దాని గొప్ప విలువను చేరుకుంటాయని కనుగొనబడింది, అయితే సౌర కార్యకలాపాల పెరుగుదలకు సంబంధించి అయస్కాంత కార్యకలాపాల పెరుగుదల కొంత ఆలస్యం అవుతుంది, తద్వారా సగటున ఈ ఆలస్యం ఒక సంవత్సరం.

శతాబ్దాల వైవిధ్యాలు- అనేక సంవత్సరాలు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కాలంతో భూసంబంధమైన అయస్కాంతత్వం యొక్క మూలకాలలో నెమ్మదిగా వైవిధ్యాలు. బాహ్య మూలం యొక్క రోజువారీ, కాలానుగుణ మరియు ఇతర వైవిధ్యాల వలె కాకుండా, లౌకిక వైవిధ్యాలు భూమి యొక్క అంతర్భాగంలో ఉన్న మూలాలతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. లౌకిక వైవిధ్యాల వ్యాప్తి పదుల nT/సంవత్సరానికి చేరుకుంటుంది; అటువంటి మూలకాల యొక్క సగటు వార్షిక విలువలలో మార్పులను లౌకిక వైవిధ్యం అంటారు. లౌకిక వైవిధ్యాల యొక్క ఐసోలిన్‌లు అనేక పాయింట్ల చుట్టూ కేంద్రీకృతమై ఉంటాయి - లౌకిక వైవిధ్యం యొక్క కేంద్రాలు లేదా కేంద్రాలు; ఈ కేంద్రాలలో లౌకిక వైవిధ్యం యొక్క పరిమాణం దాని గరిష్ట విలువలను చేరుకుంటుంది.

రేడియేషన్ బెల్ట్‌లు మరియు కాస్మిక్ కిరణాలు.

భూమి యొక్క రేడియేషన్ బెల్ట్‌లు భూమికి దగ్గరగా ఉన్న రెండు ప్రాంతాలు, ఇవి మూసి ఉన్న అయస్కాంత ఉచ్చుల రూపంలో భూమిని చుట్టుముట్టాయి.

అవి భూమి యొక్క ద్విధ్రువ అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా సంగ్రహించబడిన ప్రోటాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్ల భారీ ప్రవాహాలను కలిగి ఉంటాయి. భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం భూమికి సమీపంలో ఉన్న అంతరిక్షంలో కదులుతున్న విద్యుత్ చార్జ్డ్ కణాలపై బలమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. ఈ కణాలకు రెండు ప్రధాన వనరులు ఉన్నాయి: కాస్మిక్ కిరణాలు, అనగా. శక్తివంతమైన (1 నుండి 12 GeV వరకు) ఎలక్ట్రాన్లు, ప్రోటాన్లు మరియు భారీ మూలకాల యొక్క కేంద్రకాలు, దాదాపు కాంతి వేగంతో వస్తాయి, ప్రధానంగా గెలాక్సీలోని ఇతర భాగాల నుండి. మరియు సూర్యుని ద్వారా విడుదల చేయబడిన తక్కువ శక్తితో కూడిన చార్జ్డ్ కణాల (10 5 -10 6 eV) కార్పస్కులర్ ప్రవాహాలు. అయస్కాంత క్షేత్రంలో, విద్యుత్ కణాలు మురిలో కదులుతాయి; కణం యొక్క పథం అక్షం వెంట ఒక సిలిండర్ చుట్టూ గాయపడినట్లు అనిపిస్తుంది, దాని యొక్క శక్తి రేఖ నడుస్తుంది. ఈ ఊహాత్మక సిలిండర్ యొక్క వ్యాసార్థం క్షేత్ర బలం మరియు కణం యొక్క శక్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కణం యొక్క అధిక శక్తి, ఇచ్చిన క్షేత్ర బలం కోసం పెద్ద వ్యాసార్థం (లార్మోర్ వ్యాసార్థం అని పిలుస్తారు). లార్మోర్ వ్యాసార్థం భూమి యొక్క వ్యాసార్థం కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటే, కణం దాని ఉపరితలం చేరుకోదు, కానీ భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా సంగ్రహించబడుతుంది. లార్మోర్ వ్యాసార్థం భూమి యొక్క వ్యాసార్థం కంటే చాలా పెద్దదిగా ఉంటే, అయస్కాంత క్షేత్రం లేనట్లుగా కణం కదులుతుంది; భూమధ్యరేఖ ప్రాంతాలలో వాటి శక్తి 10 9 eV కంటే ఎక్కువగా ఉంటే కణాలు భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలోకి చొచ్చుకుపోతాయి. ఇటువంటి కణాలు వాతావరణంపై దాడి చేస్తాయి మరియు దాని పరమాణువులతో ఢీకొన్నప్పుడు, అణు పరివర్తనలకు కారణమవుతాయి, ఇవి నిర్దిష్ట మొత్తంలో ద్వితీయ కాస్మిక్ కిరణాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఈ ద్వితీయ కాస్మిక్ కిరణాలు ఇప్పటికే భూమి ఉపరితలంపై గుర్తించబడుతున్నాయి. కాస్మిక్ కిరణాలను వాటి అసలు రూపంలో (ప్రాధమిక కాస్మిక్ కిరణాలు) అధ్యయనం చేయడానికి, రాకెట్లు మరియు కృత్రిమ భూమి ఉపగ్రహాలపై పరికరాలు ఎత్తబడతాయి. భూమి యొక్క అయస్కాంత కవచాన్ని "పియర్స్" చేసే దాదాపు 99% శక్తివంతమైన కణాలు గెలాక్సీ మూలం యొక్క కాస్మిక్ కిరణాలు, మరియు కేవలం 1% మాత్రమే సూర్యునిలో ఏర్పడతాయి. భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్లు రెండింటిలోనూ భారీ సంఖ్యలో శక్తివంతమైన కణాలను కలిగి ఉంటుంది. వాటి శక్తి మరియు ఏకాగ్రత భూమికి దూరం మరియు భూ అయస్కాంత అక్షాంశంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కణాలు భూ అయస్కాంత భూమధ్యరేఖ చుట్టూ భూమిని చుట్టుముట్టే భారీ వలయాలు లేదా బెల్ట్‌లను నింపుతాయి.

ఎడ్వర్డ్ కోనోనోవిచ్