भू-चुंबकीय क्षेत्र: विशेषताएं, संरचना, विशेषताओं और अनुसंधान का इतिहास

एक भू-चुंबकीय क्षेत्र (GP) पृथ्वी के अंदर स्थित स्रोतों के साथ-साथ मैग्नेटोस्फीयर और आयनोस्फीयर में उत्पन्न होता है। यह ब्रह्मांडीय विकिरण के हानिकारक प्रभावों से ग्रह और जीवन की रक्षा करता है। उनकी उपस्थिति हर किसी ने देखी, जिसने कम्पास पर कब्जा किया और तीर का एक छोर दक्षिण की ओर और दूसरा उत्तर की ओर इशारा करते हुए देखा। मैग्नेटोस्फीयर के लिए धन्यवाद, महान खोजों को भौतिकी में बनाया गया था, और अभी भी इसकी उपस्थिति समुद्री, पानी के नीचे, विमानन और अंतरिक्ष नेविगेशन के लिए उपयोग की जाती है।

सामान्य लक्षण

हमारा ग्रह एक विशाल चुंबक है। इसका उत्तरी ध्रुव पृथ्वी के "ऊपरी" भाग में स्थित है, भौगोलिक ध्रुव से दूर नहीं है, और दक्षिणी ध्रुव इसी भौगोलिक ध्रुव के बगल में है। अंतरिक्ष में कई हज़ार किलोमीटर तक इन बिंदुओं से, चुंबकीय बल का विस्तार होता है जो मैग्नेटोस्फीयर को स्वयं बनाते हैं।

चुंबकीय और भौगोलिक ध्रुव एक दूसरे से काफी दूर हैं। यदि आप चुंबकीय ध्रुवों के बीच एक स्पष्ट रेखा खींचते हैं, तो आप अंत में रोटेशन के अक्ष पर 11.3 ° के झुकाव के कोण के साथ एक चुंबकीय अक्ष प्राप्त कर सकते हैं। यह मान स्थिर नहीं है, और सभी क्योंकि चुंबकीय ध्रुव ग्रह की सतह के सापेक्ष चलते हैं, प्रतिवर्ष अपना स्थान बदलते हैं।

भू-चुंबकीय क्षेत्र की प्रकृति

चुंबकीय स्क्रीन विद्युत धाराओं (चार्जिंग चार्ज) द्वारा उत्पन्न होती है, जो पृथ्वी के अंदर स्थित एक बाहरी तरल कोर में बहुत सभ्य गहराई से पैदा होती हैं। यह एक बहने वाली धातु है, और यह चलती है। इस प्रक्रिया को संवहन कहा जाता है। नाभिक का गतिशील पदार्थ धाराओं का निर्माण करता है और, परिणामस्वरूप, चुंबकीय क्षेत्र।

चुंबकीय स्क्रीन मज़बूती से पृथ्वी को ब्रह्मांडीय विकिरण से बचाती है। इसका मुख्य स्रोत सौर हवा है - सौर कोरोना से निकलने वाले आयनित कणों की गति। मैग्नेटोस्फीयर इस निरंतर धारा को विक्षेपित करता है, इसे पृथ्वी के चारों ओर पुनर्निर्देशित करता है, जिसके कारण नीले ग्रह की सभी जीवित चीजों पर कठोर विकिरण का हानिकारक प्रभाव नहीं पड़ता है।

यदि पृथ्वी में भू-चुंबकीय क्षेत्र नहीं होता, तो सौर वायु अपने वायुमंडल को वंचित कर देती। एक परिकल्पना के अनुसार, मंगल ग्रह पर ठीक ऐसा ही हुआ। सौर हवा एकमात्र खतरे से दूर है, क्योंकि सूर्य भी कोरोनल उत्सर्जन के रूप में बड़ी मात्रा में पदार्थ और ऊर्जा जारी करता है, साथ में रेडियोधर्मी कणों की एक मजबूत धारा भी होती है। हालांकि, इन मामलों में भी, पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र इसकी रक्षा करता है, ग्रह से इन धाराओं को हटाते हुए।

एक चुंबकीय स्क्रीन हर 250, 000 वर्षों में लगभग एक बार अपने ध्रुवों को बदलती है। चुंबकीय उत्तरी ध्रुव उत्तर की जगह लेता है, और इसके विपरीत। वैज्ञानिकों के पास इसकी स्पष्ट व्याख्या नहीं है कि ऐसा क्यों हो रहा है।

शोध इतिहास

स्थलीय चुंबकत्व के अद्भुत गुणों वाले लोगों का परिचित सभ्यता के भोर में हुआ। पुरातनता में पहले से ही, मानव जाति को चुंबकीय लौह अयस्क - मैग्नेटाइट के लिए जाना जाता था। हालांकि, कौन और कब पता चला कि प्राकृतिक चुम्बक अंतरिक्ष में समान रूप से उन्मुख हैं, जहां ग्रह के भौगोलिक ध्रुवों के संबंध में अज्ञात है। एक संस्करण के अनुसार, चीनी इस घटना से परिचित थे जैसे कि 1100 की शुरुआत में, हालांकि, उन्होंने इसका इस्तेमाल केवल दो शताब्दियों के बाद शुरू किया। पश्चिमी यूरोप में, 1187 में नेविगेशन में चुंबकीय कम्पास का इस्तेमाल किया जाने लगा।

संरचना और विशेषताएं

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में विभाजित किया जा सकता है:

• मुख्य चुंबकीय क्षेत्र (95%), जिसके स्रोत बाहरी हैं, जो ग्रह के विद्युत प्रवाह को संचालित करते हैं;

• अच्छी चुंबकीय संवेदनशीलता के साथ पृथ्वी की ऊपरी परत में चट्टानों द्वारा निर्मित एक विसंगतिपूर्ण चुंबकीय क्षेत्र (4%) (सबसे शक्तिशाली में से एक कुर्स्क चुंबकीय विसंगति है);

• बाहरी चुंबकीय क्षेत्र (जिसे वैकल्पिक भी कहा जाता है, 1%) सौर-स्थलीय बातचीत के साथ जुड़ा हुआ है।

नियमित रूप से ज्यामितीय विविधताएं

आंतरिक और बाह्य (ग्रह की सतह के संबंध में) स्रोतों के प्रभाव में समय के साथ भू-चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन को चुंबकीय विविधता कहा जाता है। वे अवलोकन साइट पर औसत मूल्य से जीपी घटकों के विचलन की विशेषता है। चुंबकीय विविधताओं का समय में निरंतर समायोजन होता है, और अक्सर ऐसे परिवर्तन प्रकृति में आवधिक होते हैं।

दैनिक रूप से दोहराए जाने वाले नियमित रूप से बदलाव, जीपी की तीव्रता में सौर और चंद्र के परिवर्तन से जुड़े चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन होते हैं। विविधता दिन के दौरान और चंद्र टकराव के दौरान अधिकतम तक पहुंचती है।

अनियमित जियोमैग्नेटिक बदलाव

ये परिवर्तन पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर पर सौर हवा के प्रभाव के परिणामस्वरूप उत्पन्न होते हैं, मैग्नेटोस्फीयर के भीतर परिवर्तन और आयनित ऊपरी वायुमंडल के साथ इसकी बातचीत।

• पृथ्वी प्रेक्षक के सापेक्ष मुख्य खगोलीय पिंड के घूमने की अवधि के अनुसार हर 27 दिनों में सत्ताईस दिवसीय विविधताएं चुंबकीय गड़बड़ी के पुन: विकास के पैटर्न के रूप में मौजूद हैं। यह प्रवृत्ति हमारे मूल सितारे पर सक्रिय लंबे समय तक रहने वाले क्षेत्रों के अस्तित्व के कारण है, इसके कई क्रांतियों पर देखा गया है। यह जियोमैग्नेटिक गड़बड़ी और चुंबकीय तूफानों के 27-दिवसीय दोहराव के रूप में खुद को प्रकट करता है।

• ग्यारह साल की विविधताएं सूरज की स्पॉट-फॉर्मिंग गतिविधि की आवधिकता से जुड़ी हैं। यह पता चला कि सौर डिस्क पर अंधेरे क्षेत्रों की सबसे बड़ी एकाग्रता के वर्षों के दौरान, चुंबकीय गतिविधि भी अपने अधिकतम तक पहुंच जाती है, हालांकि, एक वर्ष के औसत से भू-चुंबकीय गतिविधि का विकास औसत सौर विकास से पीछे हो जाता है।

• मौसमी विविधताओं में विषुव काल और संक्रांति के समय के अनुरूप दो अधिकतम और दो न्यूनतम हैं।

• सदियों पुरानी, ​​बाहरी उत्पत्ति के विपरीत, ग्रह के तरल प्रवाहकीय कोर में पदार्थ और तरंग प्रक्रियाओं की गति के परिणामस्वरूप बनते हैं और निचले मेंटल और कोर की विद्युत चालकता के बारे में जानकारी का मुख्य स्रोत हैं, भौतिक प्रक्रियाओं के बारे में, जो मामले के संवहन के लिए अग्रणी हैं, साथ ही साथ तंत्र के बारे में भी। पृथ्वी भू-चुंबकीय क्षेत्र पीढ़ी। ये सबसे धीमे बदलाव हैं - कई वर्षों से एक वर्ष तक की अवधि।

जीवित दुनिया पर चुंबकीय क्षेत्र का प्रभाव

इस तथ्य के बावजूद कि चुंबकीय स्क्रीन को नहीं देखा जा सकता है, ग्रह के निवासी इसे पूरी तरह से महसूस करते हैं। उदाहरण के लिए, प्रवासी पक्षी अपना मार्ग बनाते हैं, इस पर ध्यान केंद्रित करते हैं। वैज्ञानिकों ने इस घटना के संबंध में कई परिकल्पनाओं को सामने रखा। उनमें से एक सुझाव देता है कि पक्षी इसे नेत्रहीन रूप से देखते हैं। प्रवासी पक्षियों की नजर में विशेष प्रोटीन (क्रिप्टोकरंसी) होते हैं जो एक भू-चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में अपनी स्थिति बदलने में सक्षम होते हैं। इस परिकल्पना के लेखक सुनिश्चित हैं कि क्रिप्टोकरंसी एक कम्पास की भूमिका निभा सकती है। हालांकि, न केवल पक्षी, बल्कि समुद्री कछुए भी जीपीएस नेविगेटर के रूप में एक चुंबकीय स्क्रीन का उपयोग करते हैं।

चुंबकीय स्क्रीन के लिए मानव जोखिम

किसी व्यक्ति पर भू-चुंबकीय क्षेत्र का प्रभाव मौलिक रूप से किसी भी अन्य से अलग होता है, चाहे वह विकिरण हो या खतरनाक धारा, क्योंकि यह मानव शरीर को पूरी तरह से प्रभावित करता है।

वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि जियोमैग्नेटिक फील्ड अल्ट्रा-लो फ्रिक्वेंसी रेंज में संचालित होता है, जिसके परिणामस्वरूप यह मूल शारीरिक लय: श्वसन, हृदय और मस्तिष्क से मिलता है। एक व्यक्ति को कुछ भी महसूस नहीं हो सकता है, लेकिन शरीर अभी भी तंत्रिका, हृदय प्रणाली और मस्तिष्क गतिविधि में कार्यात्मक परिवर्तन के साथ इस पर प्रतिक्रिया करता है। कई वर्षों से, मनोचिकित्सक भू-चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता के फटने और मानसिक बीमारियों के विस्तार के बीच संबंधों पर नज़र रखते हैं, जो अक्सर आत्महत्या के लिए प्रेरित करते हैं।

भू-चुंबकीय गतिविधि का "अनुक्रमण"

मैग्नेटोस्फीयर-आयनोस्फियर करंट सिस्टम में बदलाव से जुड़े चुंबकीय क्षेत्र के पर्टर्बेशन को जियोमैग्नेटिक एक्टिविटी (जीए) कहा जाता है। इसके स्तर को निर्धारित करने के लिए, दो सूचकांकों का उपयोग किया जाता है - ए और के। बाद का GA का मान दर्शाता है। इसकी गणना तीन घंटे के अंतराल पर दैनिक रूप से लिए गए चुंबकीय स्क्रीन मापों के आधार पर की जाती है, जो 00:00 यूटीसी (कोऑर्डिनेटेड यूनिवर्सल टाइम) से शुरू होता है। किसी विशेष वैज्ञानिक संस्थान के लिए शांत दिन के भू-चुंबकीय क्षेत्र के मूल्यों के साथ चुंबकीय अशांति के उच्चतम सूचकांकों की तुलना की जाती है, जबकि अवलोकन किए गए विचलन से अधिकतम मूल्यों को ध्यान में रखा जाता है।

प्राप्त आंकड़ों के आधार पर, सूचकांक K की गणना की जाती है। इस तथ्य के कारण कि यह एक अर्ध-लघुगणक मात्रा है (यानी, यह 2 गुना तक गड़बड़ी में वृद्धि के साथ एकता में वृद्धि करता है), यह ग्रह के भू-चुंबकीय क्षेत्र की स्थिति की दीर्घकालिक ऐतिहासिक तस्वीर प्राप्त करने के लिए औसत नहीं किया जा सकता है। इसके लिए, एक सूचकांक ए है, जो एक दैनिक औसत मूल्य है। यह काफी सरल रूप से निर्धारित किया जाता है - सूचकांक के प्रत्येक आयाम को एक बराबर सूचकांक में बदल दिया जाता है। दिन भर में प्राप्त K का मान औसत है, जिसकी बदौलत सूचकांक A को प्राप्त करना संभव है, जिसका मूल्य साधारण दिनों में 100 की सीमा से अधिक नहीं होता है, और गंभीर चुंबकीय तूफानों की अवधि में 200 से अधिक हो सकता है।

चूंकि ग्रह पर विभिन्न बिंदुओं पर भू-चुंबकीय क्षेत्र के गड़बड़ी समान नहीं हैं, इसलिए विभिन्न वैज्ञानिक स्रोतों से सूचकांक ए के मूल्य अलग-अलग हो सकते हैं। इस तरह के रन-अप से बचने के लिए, वेधशालाओं द्वारा प्राप्त सूचकांकों को औसत से कम कर दिया जाता है और वैश्विक सूचकांक A _r दिखाई देता है। इंडेक्स के _{पी के} साथ भी यही है, जो 0-9 की रेंज में एक आंशिक मूल्य है। 0 से 1 तक इसका मूल्य इंगित करता है कि जियोमैग्नेटिक क्षेत्र सामान्य है, जिसका अर्थ है कि शॉर्ट-वेव रेंज में पारित होने के लिए इष्टतम स्थितियां संरक्षित हैं। बेशक, सौर विकिरण के काफी तीव्र प्रवाह के अधीन है। 2-बिंदु भू-चुंबकीय क्षेत्र को एक मध्यम चुंबकीय अशांति के रूप में जाना जाता है, जो कि परिधि तरंगों के मार्ग को थोड़ा जटिल करता है। 5 से 7 के मान भू-चुंबकीय तूफानों की उपस्थिति को इंगित करते हैं, जो गंभीरता से उल्लिखित सीमा के साथ हस्तक्षेप करते हैं, और एक मजबूत तूफान (8-9 अंक) के मामले में, छोटी लहरों का पारित होना असंभव है।

अंकों में भू-चुंबकीय क्षेत्र की गतिविधि

एक पी	आर करने के लिए	विवरण
0	0	शांत
2	1
3
4
7	2	दुर्बलतापूर्वक आक्रोश
15	3
27	4	बेकल
48	5	चुंबकीय तूफान
80	6
132	7	महान चुंबकीय तूफान
208	8
400	9

मानव स्वास्थ्य पर चुंबकीय तूफान का प्रभाव

चुंबकीय तूफानों का नकारात्मक प्रभाव दुनिया की 50-70% आबादी को प्रभावित करता है। इसी समय, कुछ लोगों में तनाव की प्रतिक्रिया की शुरुआत चुंबकीय अशांति से 1-2 दिन पहले की जाती है, जब सूरज में प्रकोप देखा जाता है। दूसरों के लिए, चरम पर या अत्यधिक जियोमैग्नेटिक गतिविधि के कुछ समय बाद।

मेटो-आश्रित लोगों, साथ ही जो पुराने रोगों से पीड़ित हैं, उन्हें एक सप्ताह के लिए भू-चुंबकीय क्षेत्र के बारे में जानकारी ट्रैक करने की आवश्यकता है, ताकि चुंबकीय तूफान, शारीरिक और भावनात्मक तनाव के संभावित दृष्टिकोण के साथ-साथ किसी भी क्रिया और घटनाओं से जो तनाव पैदा कर सकें, को बाहर रखा जा सके।