77
ЗЕМНОЙ МАГНЕТИЗМ (геомагнетизм) ≈ раздел гео- нормального уровня и опять сохраняется достаточно
физики, изучающий магнитное ноле Земли (МПЗ), долго (10й ≈107 лет). При пониж, значении поля в
его распределение иа земной поверхности, пространств, переходный период может произойти одна, неск. (2≈3)
структуру (магнитосферу Земли, радиац. пояса), его или ни одной инверсии. Моменты наступления переход-
взаимодействие с межпланетным маги, полем, вопросы ных периодов распределены во времени случайно ≈
его происхождения. вероятность их наступления описывается законом
Магнитное поле Земли имеет постоянную составляю- Пуассона. За последние ~ 30 млн. лет ср. время между щую ≈ ос.н, поле (вклад его -^ 99%) и переменную инверсиями составляет ~ 150 000 лет; однако эта (~ 1%), Осн. МПЗ по форме близко к полю диполя, величина может меняться в значит, пределах: на центр к-рого смещ╦н относительно центра Земли, а протяжении последних 500 млн. лет она менялась на ось наклонена к оси вращения Земли на 11,5°, так порядок с периодом ~ 200 млн. лет. что гсомаги. полюса отстоят от географич. па 11,5°, Палеомагн, измерения направления маги, поля па прич╦м в северном полушарии находится южный континентах позволили определить, на какой геогра-магн. полюс (вектор магн. индукции направлен вниз), фич. широте располагался данный континент в момент Величина магн. момента диполя в наст, время состав- образования изучаемой горной породы. Эти данные ляет 8,3*1022 А -м2. Ср. величина магн. индукции подтвердили гипотезу о дрейфе континентов. вблизи земной поверхности равна ~ 5-Ю-5 Тл. На- Кроме мировых аномалий, в распределении гео-пряж╦нность гсомагн. поля убывает от магн, полюсов магн. поля на поверхности наблюдаются местные к магн, экватору от 55,7 до 33,4 А/м (от 0,70 до 0,42 Э}. а и о м а л и и, связанные с намагниченностью гор-Отклонения от поля диполя, имеющие па поверхности ных пород, слагающих земную Кору, Почти все гор-Земли характерный размер ~ 10* км и величину в ные породы содержат нек-рое количество ферримагп. макс, до 10~е Тл, образуют т. н. м и р о в ы е магн. минералов на основе окислов железа, к-рые намагни-аномалии (напр., Бразильская, Сибирская, Ка- чиваются в МПЗ и создают аномалии. Размеры этих вадская). Осн. МПЗ испытывает лишь медленные из- аномалий лежат в пределах от единиц до сотен км, их менения во времени (т. н. в е к о в ы е вариации, величина в среднем для всей поверхности Земли со-ВВ) с периодом от 10 до 104 лет, прич╦м имеется четко ставляет 2-10~7 Тл, но в отд. исключит, случаях до-выраженньш их полосовой характер 10≈20, 60≈100, стигает 10~& Тл (Курская маги, аномалия). Изучение 600≈1200 и 8000 лет. Главный период ≈ ок. 8000 аномалий магн. ноля имеет важное значение для полет ≈ характеризуется изменением дипольного мо- исков полезных ископаемых и изучения глубинного мента в 1,5≈2 раза. В ходе ВВ мировые аномалии строения земной коры до глубины 20≈50 км (тсмп-ра движутся, распадаются и возникают вновь. В низких более глубоких слоев превышает точку Кюри всех географич, широтах хорошо выражен западный дрейф ферримагн. минералов).
МПЗ со скоростью ~ 0,2° в год. В результате ВВ гео- Пространственная структура геомагнитного поля.
магн. полюс прецессирует относительно географич. МПЗ имеет пространств, распределение вокруг Земли,
С периодом ~ 1200 лет. формируя совместно с солнечным ветром магпитосфе-
Свсдспия о распред9лении МПЗ и о ВВ получены из ру ≈ многосвязную систему электрич:. и магн. полей
прямых измерений величины и направления МПЗ, и потоков заряж. частиц. Магнитосфера не симмет-
к-рые начаты с 19 в., навигац, измерений магн. скло- рична относительно дневной и ночной стороны: магн.
нения (угла между направлением стрелки компаса поле с дневной стороны сжато солнечным ветром до
и географич. меридианом в точке измерения) в 15≈ расстояния ~ ЮДз (-из ≈ радиус Земли) и имеет
20 вв. и из археомагн. и палеомагн. данных. МПЗ вытянутый «хвост» с ночной стороны на многие млн.
измеряется с помощью магнитометров наземными ста- км. Линии магн. поля в магнитосфере делятся на замК-
ционарными магн. обсерваториями, а также проводятся нутые (^3/?з), близкие к линиям магн. диполя, и
магн. съ╦мки ≈ морские, на самол╦тах, ракетах и открытые, уходящие в хвост магнитосферы, Замкну-
ИСЗ. В совр. 3. м. выделились два новых направле- тые линии магн. поля Земли являются геомагнитной
ни-я ≈ археомагнетизм и палеомагнетизм, к-рые дали ловушкой для заряж. частиц» образующих радиаци-
возможность научить В В и обнаружить переплюсовку онные пояса Земли;
МПЗ. Электрич. токи, протекающие в ионосфере и магни-
Археомагнотизм ≈ раздел 3. м., изучаю- тосфоре, создают перем, компоненту магн. поля Земли
щи и величину в направление МПЗ, существовавшего (ПКМП), не превышающую по величине 10~7 Тл.
в момент обжига керамики, кирпичей, черепиц, пода Она испытывает временные вариации (с периодом от
очагов и др. предметов человеческой деятельности, неск. секунд до неск. дней), к-рые делятся на спокой-
изготооленных из материалов, содержащих высококо- ные и возмущ╦нные. Спокойные вариации
зрцитивные ферримагн. минералы на основе окислов связаны с суточным вращением Земли и ее движением
железа. При остывании от темп-ры выше Кюри точки по орбите. Разогрев ионосферы и увеличение иони-
минералы приобретают незначительную, но весьма зацни на дневной стороне приводят к возникновению
стабильную тер мо о статочную намагниченность. Вместе устойчивых ионосферных ветров, т, е, движению элект-
с данными о времени обжига (историч. сведения или ропроводящей среды в МПЗ. Генерируемые при этом
радиоуглеродный метод) величина и направление этой движении электрич. токи создают спокойные с у т о ч-
намагниченности позволяют восстановить пространст- ные вариации ПКМП, а их изменение в те-
венно-временную структуру МПЗ за 8≈10 тыс. лет. чение года ≈ сезонные вариации. В о з-
11алео магнитология ≈ раздел 3. мм изучающий вели- мущ╦нные вариации связаны с перегуляр-
чину а направление древнего МПЗ по намагничен- ними процессами в магнитосфере, возникающими при
ности осадочных горных пород, содержащих ферри- обтекании МПЗ солнечным ветром. Нерегулярности
магн. минералы. Изучение палеомагн. методами по- солнечного ветра, создаваемые активными процессами
кэяало, что МПЗ существовало, по крайней мере, на Солнце, приводят к резким и значит, перестройкам
2,5 млрд. лет тому назад (возраст Земли « 4,6 млрд. магнитосферы, что на поверхности Земли проявляется
лет) и имело величину, близкую к современной. Сред- в виде разл. вариаций ПКМП ≈ пульсаций, бухт,
нее за 10*-≈105 лет положение геомагн. полюсов сов- магн. бурь и т. п. Величина и характер магнитных
падает с географическими. Характеристики геомагн. вариаций зависят как от характеристик солнечного
поля сохраняются неизменными в течение 105≈107 лет, ветра (скорости и плотности частиц, направления вмо*
потом МПЗ неожиданно уменьшается в 3≈10 раз, и в рожснного межпланетного магн. поля ≈ ММП), так
этот относительно короткий (103≈10* лет) переходный и от магнитогидродинамич. процессов, происходящих
период может измениться знак магн. поля (инверсия), в разл, структурных особенностях магнитосферы, Во
Через нек-рое время величина МПЗ снова достигает время магн. бурь ПКМП может изменяться до 10~е Тл,
Физическая энциклопедия, т. 2
