11082 (646868), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Магнитный экватор пересекает экватор географический на 169 градусе восточной долготы и на 23 градусе западной долготы.

На магнитном экваторе напряженность магнитного поля минимальна –0.4 э. По мере приближения к магнитным полюсам она возрастает до 0.7 э. При этом горизонтальная составляющая магнитного поля Земли максимальна на экваторе- 0.4э и минимальна на полюсах-0. Вертикальная составляющая магнитного полюса максимальна на полюсах –0.7э и равна 0 на экваторе. Такое распределение элементов магнитного поля сближает его с полем намагниченного шара, точнее с полем соответствующим образом ориентированного магнитного диполя, расположенного в центре Земли .

Реальное магнитное поле Земли несколько отличается от дипольного наложением на него внешнего и внутреннего недипольных полей.

Внешнее поле связано с движением заряженных частиц в радиационных поясах и меняется в зависимости от процессов на Солнце. Амплитуда его флуктуаций может достигать единиц % от суммарного магнитного поля Земли(это бывает во время магнитных бурь).

Внутреннее, недипольное поле проявляется в виде существования на поверхности планеты неравномерно расположенных участков с высокой и слабой интенсивностью магнитного поля. Эти участки имеют размеры от 25 до 100 градусов, изменяющиеся со временем. В среднем они существуют около 100 лет. Упомянутые участки перемещаются («дрейфуют») по земной поверхности в западном направлении со скоростью около 20 км в год.

В ряде зон на земной поверхности имеются также стационарные магнитные аномалии регионального и местного масштаба. Региональные аномалии охватывают территории миллионы квадратных километров. Местные аномалии -от единиц метров до десятков тысяч квадратных километров.

Причина существования региональных аномалий не выяснена. Местные вызваны залежами магнитных пород и руд (Курсакя магнитная аномалия).

В зоне КМА стрелка компаса ведет себя как на полюсе- останавливется на любом азимуте. КМА вызвана наличием на некоторой глубине крупных залежей железистых кварцитов.

Местоположение магнитных полюсов непрерывно изменяется. Зафиксированы незначительные суточные клебания, несколько большие годовые. Еще большие – вековые, они достигают 30 градусов. В среднем ось вращения земли образует с осью соединяющей магнитные полюса угол 11.5 градуса.

Неустойчивое положение земных магнитных полюсов отчасти определяется влиянием сравнительно быстро изменяющегося внутреннего недипольного поля. На магнитных полюсах горизонтальная составляющая недипольного поля полностью компенсирует горизонтальную составляющую дипольного поля.

При застывании в магнитном поле Земли магмы, извергающейся вулканами, образуются горные породы, обладающие некоторой остаточной намагниченностью.

Изучение остаточной намагниченности вулканических пород позволяет определить характеристики магнитного поля Земли в момент их застывания. Исследования палеомагнитизма в различных регионах нашей планеты привело ряду удивительных открытий. В частности было установлено, что координаты магнитных полюсов, определенные по измерениям остаточной намагниченности вулканических пород, имеющих одинаковый возраст , но обнаруженных на различных материках, не совпадают. Различия тем более, чем больше возраст изучаемых пород. Эти расхождения удается устранить, если предположить, что расположение материков со временем изменялось. Реконструкция указанных движений материков привела к открытию существования на определенных этапах геологической истории нашей планеты единого гигантского материка Пангеи.

Исследования остаточной намагниченности вулканических горных пород , имеющих различный возраст и расположенных в различных регионах нашей планеты показали, что наряду с упомянутыми выше колебаниями положений магнитных полюсов, за последние 11 млн лет не менее 9 раз возникала смена их полярности. Северный магнитный полюс становился южным, а южный северным. Изменения полярности полюсов происходили каждые 0.5 –1,5 млн. лет .

Как показывают геологические данные, процесс смены полярности магнитных полюсов Земли протекает всего на протяжении нескольких тысяч лет . При этом суммарное магнитное поле Земли резко ослабевает, а значит частицы высоких энергий имеют возможность беспрепятственно проникать к поверхности нашей планеты и воздействовать на биосферу. Доказано, что в период смены полюсов магнитосфера Земли утрачивает свои защитные свойства и влияние частиц высокой энергии как мутагенного фактора резко возрастает.

Последний раз рассматриваемое явление наблюдалось 500-800 тыс лет назад. Не исключено, что в результате произошедших в этот период мутаций некоторые человекообразные обезьяны превратились в наших предков. Не вызывает сомнений, что аналогичный период смены полярности земных полюсов ожидает и нас в обозримом будущем.

Каково же происхождение магнитного поля Земли и что может вызвать смену его полярности.

В соответствии с наиболее ранними научными гипотезами о происхождении магнитосферы Земли, выдвинутыми еще в 19 веке, существование магнитного поля объясняется ее остаточной намагниченностью и наличием у планеты ядра, состоящего из магнитных материалов (Земля- постоянный магнит).

Появившиеся в последствии научные данные показали несостоятельность подобных предположений. Основные возражения против указанной гипотезы сводятся к следующему:

1. Не ясно почему существует изменяющаяся во времени внутренняя недипольная составляющая магнитного поля Земли. Геологические процесы в земной коре и мантии происходят медленно, а перемещение недипольного поля в западном направлении происходит со скоростями около 20 км в год. .

2. Не объясняются причины периодической смены полярности магнитных полюсов.

3. Температура земных недр по мере приблюжения к центру Земли возростает. При этом точка Кюри (температура, выше которой горные породы утрачивают свойства постоянного магнита) достигается уже на глубинах около 25 км. Следовательно лишь тонкий приповерхностный слой земной коры может обладать остаточной намагниченностью. Известные запасы горных пород с магнитными свойствами , расположенные в этом слое, недостаточны для объяснения наблюдаемых величин напряженности магнитного поля.

В настоящее время более правдоподобной принято считать гипотезу о происхождении земного магнетизма, выдвинутую в 1956 г. Эльзассером и Френкелем. Согласно этой гипотезе наша планета имеет жидкое ядро и твердую мантию. Ядро взаимодействует с нижней мантией как самовозбуждающаяся динамомашина, вырабатывающая мощный постоянный ток. Этот ток и образует дипольную составляющую магнитного поля Земли.

Быстрые изменения недипольной составляющей магнитного поля Земли объясняются вихревыми движениями жидкости у границы ядра и мантии, а перемещение этого поля в западном направлении связывают с меньшей угловой скоростью внешней зоны ядра по сравнению с мантией.

Гипотеза «земного динамо» нашла успешное применение при объяснении свойств магнитных полей Солнца и Юпитера отсутствия таковых у Венеры и Луны.

Одним из выводов рассматриваемой гипотезы является то, что ось вращения Земли и средняя ось магнитного поля должны совпадать (что как известно противоречит действительности). Она предсказала, что перемещении магнитных полюсов должны были происходить также перемещения полюсов географических.

Палеогеографические и палеоклиматологические данные подтвердили справедливость этого вывода. Установлено, что географические полюса не всегда занимали свое нынешнее положение.. Например в позднем палеозое они находились в современной экваториальной области Земли, где в то время имелось мощное покровное оледенение.

Как видим, гипотеза «земного динамо» оказалась весьма продуктивной,

вместе с тем она не объясняет многие установленные наукой факты.

Остаются без объяснений :

1. причины в следствие которых ядро и мантия Земли должны вести себя так как того требует гипотеза.

2. причины резкой смены полярности полюсов и периодически возникающего существенного ослабления магнитного поля на земной поверхности.

3. причины существования самих электрических токов в ядре нашей планеты ( каков источник их их электродвижущей силы) .

1. почему не происходит существенного замедления вращения Земли и разогрева ее недр за счет потерь энергии вращательного движения в результате трения на границе ядра и мантии , вращающихся с разными скоростями.

2. почему вопреки предсказаниям рассматриваемой гипотезы в наши дни не фиксируется заметных перемещений географических полюсов , несмотря на то, что перемещение магнитных полюсов происходит непрерывно и за 100 лет достигает 30 градусов (в среднем 11.5 град.) .

Ответы на эти вопросы предстоит получить в будущем.

Таким образом, причинами существенной интенсификации мутаций в биосфере Земли на этапах ее эволюции , характеризующихся высокими темпами видообразования, может быть попадание нашей планеты в интенсивный галактический поток космических частиц высокой энергии , резкое усиление корпускулярноых потоков Солнца, либо ослабление магнитного поля Земли.

Список рекомендованной литературы:

1.Денисова П. Тайны катастроф.- М.: «РИПОЛ-КЛАССИК»,2000г., 336с.

2.Катастрофы в истории Земли.- М. :«Мир», 1986-450с.

3.Григорьев А.А. Экологические уроки прошлого и современности- Л. : «Наука»,1991.

4. Шейдеггер А.Е. Физические аспекты природных катастроф. Пер. с англ.- М.: «Недра»,1981.

1. Алексеев Н.А. Стихийные явления в природе: проявления, эффектвность защиты.-М.:1988.

2. Будыко М.И., Голицин Г.С.,ИзраэльЮ.А. Глобальные климатические катастрофы.-Л.: «Гидрометеоиздат»,1986.

3. Горенчук К.И., Боков В.А.,Черванев И.Г. Общее землеведение.-М.: «Высшая школа»,1984.

4. Стихийные бедствия: изучение и методы борьбы.- М.: «Прогресс»,1978.

10. Болт Б.А. и др. Геологические стихии.- М.: «Наука»,1978.

Характеристики

Список файлов реферата