Как известно, Земля и Венера имеют практически одинаковые размеры, так почему же у Венеры нет магнитосферы? Возможно это связано с тем, что наша соседка в прошлом испытала не достаточно сильное столкновение с космическим телом.

По многим причинам Венеру называют близнецом Земли (или сестрой). Так же как и наша планета, Венера по своей природе является твёрдой планетой, составленной из силикатов и металлов, которые распределены между ядром из железа и никеля и силикатной мантией и коры. Но когда разговор заходит об атмосферах и магнитных полях этих планет, они отличаются друг от друга максимально возможно.

В течение всего времени изучения этих двух планет астрономы изо всех сил пытаются ответить на вопрос о том, почему у Земли есть магнитное поле, которое позволяет ей сохранять толстый слой атмосферы, а у Венеры нет. Согласно новому исследованию , проведённому международной командой учёных, это может быть связано с крупным столкновением, которое произошло в прошлом. Так как Венера, похоже, никогда не переживала столкновения, то в ней и не возникло динамо, генерирующее магнитное поле.

Слои Земли, показано внутреннее и внешнее ядро, мантия и кора. Источник: discovermagazine.com

Исследование, под названием “Формирование, стратификация и перемешивание ядер Земли и Венеры” (Formation, stratification, and mixing of the cores of Earth and Venus) появилось в научном журнале Earth and Science Planetary Letters. Оно проводилось во главе с Сетом А. Джейкобсоном из Северо-Западного университета. В группу также входили специалисты из Обсерватории Лазурного берега, Байройтского университета, Токийского технологического института и Института Карнеги в Вашингтоне.

Ради этих исследований Джейкобсон и его коллеги начали с самого начала: они рассмотрели то, как земные планеты формируются изначально. Согласно наиболее распространённым моделям формирования таких планет, они не формируются одноступенчато. В основе их роста лежит серия событий увеличения массы, характеризующаяся столкновениями с планетезималями и зародышами планет, у большинства которых есть собственные ядра.

Недавние исследования физики высоких давлений различных минералов и орбитальной динамики указали, что планетарные ядра развивают стратифицированную структуру по мере прироста массы. Причина этого имеет отношение к тому, что здесь присутствует большая концентрация лёгких элементов, включённых в жидкий металл, который впоследствии начинает погружаться глубже и формировать ядро планеты по мере того, как увеличивается температура и давление.

Такое слоистое ядро было бы неспособно к конвекции, которая, как полагают, является тем, что позволяет создать магнитное поле Земли. К тому же, такие модели несовместимы с сейсмологическими исследованиями, которые указывают на то, что ядро Земли состоит по большей части из железа и никеля, в то время как приблизительно 10 процентов всего его веса составлены из лёгких элементов, таких как кремний, кислород, сера и другие.

Объясняет доктор Джейкобсон: “Землеподобные планеты росли посредством последовательных столкновений с космическими телами. Таким образом, их ядро также выросло многоступенчатым способом. Такой способ формирования ядра создаёт многоуровневую устойчивую стратифицированную структуру плотности, потому что лёгкие элементы всё больше встраиваются в более поздние “наросты” ядра. Лёгкие элементы, такие как кислород, кремний и сера всё более и более разделяются в виде жидкостей ядра, когда давление и температура становятся выше. Поэтому более поздние события увеличения массы ядра включают больше таких элементов, потому что сама Земля становится больше, и давление и температура продолжают расти. Всё это устанавливает стабильную стратификацию, которая предотвращает возникновение длительного динамо и планетарного магнитного поля. Это – наша гипотеза для Венеры. В случае с Землёй мы думаем, что удар, который сформировал Луну, был достаточно сильным, чтобы перемешать ядро Земли и позволить динамо генерировать сегодняшнее магнитное поле”.

Представление художника о столкновении между Землёй и Тейей, которое могло произойти 4.5 миллиарда лет назад. Источник: NASA

Палеомагнитные исследования, проведённые заранее, добавили ещё больше замешательства в эту и без того непонятную картину. Они указали, что магнитное поле Земли существует по крайней мере в течение 4.2 миллиарда лет (то есть оно появилось спустя примерно 340 миллионов лет после того, как сформировалась Земля). Тут же возникает естественный вопрос относительно того, какой механизм ответственен за текущее состояние конвекции и как она появилась. Именно ради этого исследования Джейкобсон и его команда рассматривали возможность того, что крупное столкновение могло объяснить это явление.

“Энергетически сильный удар механически смешал ядро и разрушил образовавшуюся слоистую структуру. Стабильная стратификация предотвращает конвекцию, которая, в свою очередь запрещает геодинамо. Именно удаление стратификации позволяет динамо работать”.

Энергия этого столкновения перемешала бы ядро, создав отдельные гомогенные области, в которых могло существовать динамо. Учитывая возраст магнитного поля Земли, это соответствует теории столкновения с Тейей, согласно которой объект, размером с Марс, столкнулся с Землёй 4.51 миллиарда лет назад и привёл к формированию системы Земля-Луна. Возможно, именно это столкновение заставило ядро Земли уйти от слоистой структуры и стать гомогенной, а в течение следующих 300 миллионов лет давление и температура, возможно, заставили его дифференцироваться между твёрдым внутренним ядром и жидким внешним. Благодаря вращению во внешнем ядре возник эффект динамо.

Зачатки этой теории были представлены в прошлом году на 47-й Научной конференции лунных и планетарных наук. Во время презентации, названной “Смешивание ядер планет посредством гигантского столкновения” (Dynamical Mixing of Planetary Cores by Giant Impacts). Именно тогда исследователи впервые указали, что стратификация ядра Земли была как бы перезапущена тем же самым столкновением, которое сформировало Луну. Было показано, как сильный удар мог перемешать ядро планеты во время позднего этапа их формирования. основываясь на этом, Джейкобсон и другие авторы применили модели того, как Земля и Венера прирастали веществом из газопылевого диска вокруг протоСолнца. Им также удалось вычислить то, как Земля и Венера выросли, основываясь на химическом составе мантии и ядра каждой планеты после каждого события прироста массы.

Нельзя преуменьшить значения этого исследования с точки зрения того, как это касается развития Земли и появления жизни. Если магнитосфера Земли является результатом последнего столкновения, то такой удар мог создать различия между нашей планетой, пригодной для существования жизни, и любой другой, являющейся холодной и засушливой (как Марс) или слишком горячей (как Венера).

“Магнитные поля планет экранируют поверхность и саму жизнь от вредного космического излучения. Если такое сильное, гигантское столкновение необходимо для возникновения магнитного поля, значит оно необходимо и для возникновения жизни”.

По информации Universe Today.

Геомагнетизм или последствия регулярного взаимовлияния планет

Geomagnetism or the effects of regular interference of the planets

Аннотация: в статье представлена гипотеза возникновения и поддержания магнитного поля Земли и планет, рассмотрен механизм появления приливов на противоположной от Луны стороне Земли, обсуждаются возможные причины появления сил, заставляющих двигаться материки, искажать форму Земли и создавать скачки астрономического времени. Предложен механизм землетрясений, а также версия появления «магнитных трубок» на Солнце, показан источник сил вызывающих экваториальные течения и ветра.

Annotation: the article presents the hypothesis of origin and maintain the magnetic field of the Earth and planets, the mechanism of the appearance of the tides on the opposite side of the Earth from the moon, discusses the possible reasons for the appearance of forces, forces a move continents, distort the shape of the Earth and create jumps astronomical time. A proposed mechanism earthquakes, as well as the version of «magnetic tubes» in the Sun, shows the source of the forces causing Equatorial current and wind.

УДК: 550.343.62, 550.348.436, 551.14, 551.16, 556, 550.38 537.67, 521.16, 52-325.2, 52-327, 52-425, 52-423, 556;

Памяти В.А. Моргунова посвящается.

1. Введение

Одна из самых распространенных гипотез, пытающаяся объяснить природу поля - теория динамо-эффекта, предполагает что конвективные и/или турбулентные движения проводящей жидкости в ядре способствуют самовозбуждению и поддержанию поля в стационарном состоянии.

Но трудно себе представить чтобы тепловые потоки всё время всплывали в одном и том же направлении - если это конвективное движение или возникающая от вращения турбуленция была настолько постоянна чтобы поддерживать эффект самовозбуждения, да еще в одном направлении. Хотя непонятна вообще природа турбуленции - со временем, при отсутствии внешних сил, внутреннее вещество Земли за счет вязкости будет также равномерно вращаться вместе с оболочкой. Остается непонятным также, откуда появляются потенциалы на этом ядре, почему они не компенсируются, если вещество электропроводящее. Почему эта теория не объясняет поведение МП других планет и инверсию поля.

Природа сама предоставила нам возможность узнать источники появления и поддержания МП планет. Она расположила их на различных орбитах, заставила вращаться в разных направлениях, с разными скоростями и добавила, или нет, к ним спутники различных размеров и различных направлений движения. Остается только проанализировать эти данные и, зная характеристики МП планет и, предполагая что физика МП должна быть одинакова для всех планет, найти силы, создающие потоки заряженных частиц (электрический ток), которые, в свою очередь, создают МП. Вариант постоянного магнита находящегося в теле планеты не рассматривается.

Напомним, что электрическим током называется направленное движение заряженных частиц. За направление тока принято движение положительных зарядов. Направление силовых линий магнитного поля, создаваемого этим током, определяется по правилу «буравчика». Также отметим что американский физик Г. Роуланд (Н. Rowland) в 1878 г. доказал, что движение зарядов на движущемся проводнике, по своему магнитному действию, тождественно току проводимости в покоящемся проводнике.

Прежде чем приступить к сравнению МП планет Солнечной системы рассмотрим что и как может создавать электрический ток в теле планеты.

2. Причины появления электрического диполя в теле планеты

Согласно современным теориям строения Земли вещества ниже нижней мантии находятся в жидком состоянии (металлическая фаза) - плазме - где электроны отделены от ядер.

Хотелось бы сразу заметить, что современная модель строения Земли, с твердым ядром внутри, окруженным жидким расплавом, основывается на исследовании поведения акустических (сейсмических) волн, их способности проходить по-разному в твердых и жидких средах. Высокотемпературная плазма, с плотной упаковкой ядер, будет проводить сейсмические волны также как твердое (кристаллическое) вещество, что не противоречит измеренным данным, а принятая граница твердого ядра является границей перехода в состояние высокотемпературной плазмы.

Таким образом, мы имеем внутри планеты плазму, находящуюся под огромным давлением, характеризующуюся наличием свободных электронов и ядер, лишенных своей электронной оболочки (обладающей идеальной электропроводностью), ведущей себя как жидкая структура, но обладающая акустической проводимостью как кристалл.

3. Причины появления электрического тока в теле планеты

На примере Земли рассмотрим физику создания магнитного поля.

Земля находится во власти двух основных источников гравитации- Солнца и Луны. Влияние Солнца больше влияния Луны по разным данным от 30 до 200 раз. Его влияние примерно одинаково для любой точки планеты - диаметр Земли ничтожно мал по сравнению с расстоянием до Солнца. Как заметил А.Л. Чижевский (1976), Земля находится на расстоянии всего 107 диаметров Солнца от него. «Принимая во внимание поперечник Солнца, равный 1390891 км, а также огромную мощь физико-химических процессов, совершающихся на Солнце, необходимо признать, таким образом, что земной шар находится в поле огромной интенсивности его влияния»

В частности это касается и гравитационных сил. Влияние Луны более «поверхностно» и неоднородно (Подробнее рассмотрим это в разделе о приливах.).

Если представить Землю как шар, наполненный различными по плотности и удельному весу веществами, а Солнце - как источник силы гравитации, которая действует на эти вещества, то, очевидно, что более тяжелые структуры будут «оседать» к ближней к нему оболочке шара и распределение по плотности и массе внутри Земли будет неравномерно не только по глубине, но и по направлению к Солнцу.

Ядра и положительные ионы плазмы, как и любого вещества, гораздо тяжелее электронов и, очевидно, плазма под действием внешних гравитационных сил разделится по плотности (как например от этих сил разделяется в лотке золотоискателя пустая порода и металл) и в «осадок» выпадут именно они. Внутри Земного ядра произойдет разделение не только по массе, но и по электрическому потенциалу. Ядро Земли приобрело вид диполя со значительно смещенным центром масс, где «+» и основная масса ядра находятся ближе к Солнцу.

Рис 1. Распределение масс и зарядов под влиянием Солнца и Луны

При вращении Земли тяжелая часть земного ядра будет следовать за Солнцем и тем самым создается направленное движение электрически заряженных частиц и одновременно круговое, циклическое смещение центра массы Земли относительно её оболочки. Это конечно не означает, что с одной стороны внутри шарика чистый «+», а с другой «-», тогда бы при вращении такого диполя магнитного поля не получилось из-за взаимной компенсации. Просто радиусы движения разные и соответственно разные линейные скорости, а значит и токи потенциалов. Происходит некоторая компенсация от движения разных зарядов, но «+» преобладает.

Это движущееся поляризованное ядро и создает магнитное поле Земли.

Порожденное пульсирующее (для точки на поверхности), с периодом 1 сутки, магнитное поле Земли поддерживается парамагнитными свойствами тела планеты, которое сглаживает и стабилизирует его поведение. Намагниченная таким образом масса планеты создает основное (главное) поле.

Понятно, что существующие аномалии МП образовались при другом направлении движения заряженных потоков и может при других скоростях и потенциалах, а возможно и при других температурных условиях. Нынешнее поле не в силах их перемагнитить.

На поведение ядра Земли кроме Солнца влияют все планеты и особенно Луна.

Этот механизм для других планет естественно будет несколько отличаться из-за различия в объектах, влияющих на ядро планеты, где-то это может быть Солнце, где-то спутники, а также свойств самой планеты, но физика явления единая.

Одним из подтверждений рассматриваемой гипотезы могут служить суточные и годовые вариации направления напряженности магнитного поля, т.е. зависимость поля от положения Земли относительно других объектов влияния, которые вносят коррективы в разделение по массе, заряд и траекторию движения ядра. (В случае с ныне принятой гипотезой гидромагнитного динамо такого влияния быть не должно.)

Приходится часто отвечать на такой вопрос: «Кулоновские силы притяжения гораздо больше сил гравитации и они не позволят последним разделить вещество.» Тут возникает некоторая путаница:
1. в гипотезе участвуют не гравитационные силы двух частиц, а гравитация от Солнца, действующая на разные по массе частицы.
2. Кулоновские силы притяжения предполагают взаимодействие между противоположно заряженными частицами, но не между объемами различно заряженных частиц. Тут они участвуют только в пограничном слое. Чем дальше от границы соприкосновения, тем силы отталкивания одинаково заряженных частиц приобретают большую роль.

Пример из реальной жизни - грозовые облака, имеют различные потенциалы и это доказывают молнии, но при этом они не стремятся объединиться.

4. Сезонные вариации траектории движения ядра

На самом деле тяжелая часть ядра совершает движение с Востока на Запад и по спирали Север-Юг и обратно при смене наклона оси вращения (смене времени года).

Рис 2. Сезонные смещения траектории движения ядра

Очень интересные измеренные данные привели сотрудники «Инcтитута монитоpинга климатичеcкиx и экологичеcкиx cиcтем CО PАН» в работе (Ю.П. Малышков, 2009).

На основании многолетних исследований еcтеcтвенныx импульcныx электpомагнитныx полей Земли (ЕИЭМПЗ) в cейcмоактивныx pайонаx Пpибайкалья они пришли к заключению о движении ядра планеты и связанными с этим природными явлениями - сейсмической активности, влияния на организм человека и пр. Это поистине замечательные работы, продолжающие, уже на более технологичном уровне, исследования А. Чижевского.

Картины интенсивности изменений ЕИМПЗ в различные моменты времени в точности повторяют предполагаемое движение тяжелой части диполя.

Рис.3 Усредненные за 1997-2004 годы и сглаженные суточные вариации ЕИЭМПЗ в полярных координатах

На этих рисунках видно как меняется интенсивность возмущений ЭМ поля в течение времени суток и в зависимости от времени года. Видно как в зимние месяцы значительно уменьшается интенсивность и максимум переходит в ночное время, то есть тогда, когда в Южном полушарии лето и тяжелая часть ядра находится там, прямо напротив места измерений.

Как замечено в этой работе область гроз в течение года также мигрирует вслед за ядром планеты, что тоже можно объяснить взаимодействием заряженного ядра и атмосферного электричества, на подобии огромного конденсатора. Объяснение этого взаимодействия вполне заслуживает отдельного исследования.

5. Сравнение магнитных полей планет

Исходя из сказанного, становится понятным появление магнитного поля у других планет, где есть спутники или есть динамическое влияние Солнца, и отсутствие где их нет. Например, Венера - не имеет поля – спутников нет и она очень медленно, за 243 земных суток, обращается вокруг своей оси, и за 225 вокруг Солнца, т.е. если поляризация и создается внутри нее, то она недостаточно подвижна. Или планета остыла и не имеет жидкого внутреннего ядра (Луна). Изменение полярности магнитного поля при измененном направлении вращения спутника(ов) - (Марс) или наличия сложного поля при сложных взаимоотношениях планеты со спутниками - (Уран, Нептун).

Интересно, что Меркурий, не имеющий спутников, имеет поле подобное земному, правда значительно меньшее, но он сам является спутником Солнца, причем близким и довольно быстро обращается вокруг Солнца - 89 земных суток, хотя вокруг своей оси оборачивается за 59 суток. Поле Меркурия симметрично и направлено вдоль оси вращения. Наклон экватора относительно плоскости орбиты всего 0,1 град. То есть поле появляется не только за счет собственного вращения, как у Земли, а еще и за счет движения вокруг Солнца.

Уран - вращение Урана обратное. Вращение спутников обратное. Орбиты спутников круто наклонены к плоскости эклиптики. Плоскость экватора Урана наклонена к плоскости его орбиты под углом 97,86° - то есть планета вращается, «лёжа на боку». Если другие планеты можно сравнить с вращающимися волчками, то Уран больше похож на катящийся шар, у Урана весьма специфическое магнитное поле, которое не направлено из геометрического центра планеты, и наклонено на 59 градусов относительно оси вращения. Фактически, магнитный диполь смещён от центра планеты к южному полюсу примерно на 1/3 от радиуса планеты. Эта необычная геометрия приводит к очень асимметричному магнитному полю. Полярность противоположна Земной.

Хорошим показателем влияния траекторий движения на форму поля может быть сравнение полей Юпитера и Земли. У Юпитера поле более напоминает плоский диск - у него и большинство спутников вращаются по правильным круговым орбитам в плоскости экватора и ось вращения самой планеты незначительно наклонена, там нет смен времен года, и Земля, - у которой форма поля похожа на яблочко, при этом она сама колеблется относительно плоскости эклиптики. Это можно сравнить как поля от двух различных электромагнитных катушек - намотанной виток к витку на «гильзу» и на подобии магнитофонной кассеты.

6. 11-Летний период солнечной активности

Можно заметить еще одну закономерность, которая была известна но почему-то игнорирована, это совпадение периода обращения самой большой планеты солнечной системы, – Юпитера, с 11 летним периодом Солнечной активности и влиянием этого периода на количество образующихся «Солнечных пятен». Юпитер превышает Землю в 1320 раз по объему и в 317 раз по массе, и его влияние на Солнце превышает влияние всех других планет вместе взятых. Он всего в 1000 раз меньше светила.

Если представить что этот «тяжелый», следующий за Юпитером, центр Солнца, движется в подповерхностном пространстве и при этом является заряженным электрическим потенциалом, то это может привести к появлению на поверхности «магнитных трубок», т.е. к местам выхода обеих полюсов локальных магнитных полей. Все наверно наблюдали, как создаются разнонаправленные завихрения от весла на тихой воде.

7. Влияние Юпитера на биосферу Земли

А.Л. Чижевский, в многолетних исследованиях влияния на биосферу Земли солнечной активности, однозначно показал прямую зависимость этих процессов, предположив, что возмущения, наблюдаемые как «пятна на Солнце», вызывают излучения которые, достигая земной поверхности и проникая внутрь ее, воздействуют на все живое и неживое (А.Л. Чижевский, 1976).

Таким образом, можно сказать что Юпитер, своим влиянием на Солнце, вызывает процессы, влияющие на Землю. Предлагаемая гипотеза может помочь объяснить появление электромагнитного излучения (магнитных бурь) в широком диапазоне частот, появляющегося в результате скачком изменяющихся потоков заряженного солнечного вещества.

Причину всех периодичных явлений происходящих на планетах, скорее всего надо искать в их внешнем окружении - это является, кстати, основой астрологии. Любое небесное тело, не подверженное влиянию других тел, будет стремиться принять такое расположение своих составных частей, при котором взаимодействие между ними минимальное и температура равна окружающей. Даже химические и радиоактивные процессы имеют конечный срок действия. Только внешнее воздействие может периодически выводить планету из установившегося сбалансированного состояния.

Можно предположить что именно взаимодействие планет друг на друга приводит к разогреву внутренних структур и, например для Земли, является основным из факторов обеспечивающих нынешние температурные условия, при которых возможно существование известных форм биологической жизни.

8. Экваториальные течения

В литературе природу экваториальных течений принято объяснять ветрами, постоянно дующими в том же направлении, а природу ветров нагревом поверхности и вращением Земли. Конечно, всё это влияет и на океан и на воздушные массы, но основное влияние оказывает сила гравитации от движущихся связок ядро земли - Луна, ядро земли – Солнце, в гравитационное влияние которых попадает всё находящееся между ними и увлекаемое за собой с Востока на Запад.

Аналогичное явление можно увидеть у планет имеющих спутники – их пылевые кольца расположены напротив траекторий прохождения спутников. Если на поверхности Земли суша континентов мешает сквозному протоку и вынуждает поворачивать потоки в обратную сторону по периферийным участкам, то на других планетах потоки закольцованы. На Юпитере «Красное пятно» очень похоже на омываемое потоком препятствие.

9. Лунно-Солнечные приливы на Земле

Рассмотрим механизм влияния гравитационных сил на примере нашей Земли. На нее самое большое влияние оказывают Солнце и Луна. Но, хотя для земного шара величина силы тяготения Солнца почти в 200 раз больше, чем силы тяготения Луны, приливные силы, порождаемые Луной, почти вдвое больше порождаемых Солнцем. Это происходит из-за того, что приливные силы зависят не от величины гравитационного поля, а от степени его неоднородности. При увеличении расстояния от источника поля неоднородность уменьшается быстрее, чем величина самого поля. Поскольку Солнце почти в 400 раз дальше от Земли, чем Луна, то приливные силы, вызываемые солнечным притяжением, оказываются слабее. Рис 1.

Другими словами можно сказать, что приливные силы Луны являются более «поверхностными», локальными, местными и больше влияют на океан и верхние слои мантии, тогда как солнечная гравитация более равномерная и воздействует на все тело планеты и ее можно считать примерно одинаковой в любой точке Земли.

При вращении Земли эти две силы суммируются и приливная волна представляет собой суперпозицию двух волн, образовавшихся в результате гравитационного взаимодействия планетной пары Земля - Луна и гравитационного взаимодействия этой пары с центральным светилом - Солнцем.

Кроме приливов на обращенной к Луне стороне Земли существуют приливы на противоположной стороне, по величине примерно одинаковые. Наличие такого явления в литературе объясняется уменьшением сил притяжения Луны и центробежными силами, возникающими при вращении связки Земля-Луна. Но тогда у Луны тоже возник бы прилив на обратной стороне, и был бы там все время, ведь она не поворачивается относительно Земли, тем более что движется она на большем расстоянии от центра масс, чем противоположная сторона Земли. Но известно о смещении центра тяжести и вытянутости Луны в сторону Земли, а прилива на невидимой стороне нет. Вдобавок, как уже было сказано, приливы вызваны не только Луной, а суммарным воздействием с Солнцем и центр масс тогда уже надо искать для трех планет.

Рис.5. Силы, действующие на точки на поверхности Земли,
при равномерном распределении масс.

Если сравнить силы, действующие на поверхность Земли в местах отлива (т.2) и прилива на «теневой» от Луны части Земли (т.1), то силы притяжения в «тени» должны быть больше т.к. к притяжению от центра Земли добавляется, хоть и ослабленное, притяжение Луны и Солнца и уровень океана в т.1 должен быть ниже, чем уровень при отливе в т.2, на самом деле он почти такой как в т.3. Как по-другому можно объяснить это?

Если следовать гипотезе, то можно предположить что тяжелая часть ядра Земли, следующая за Луной и Солнцем, настолько далеко смещается от противоположного края Земли, что дает о себе знать квадрат расстояния и сила притяжения от ядра на поверхности ослабевает, что и вызывает приливной эффект. Другими словами сила притяжения в точке на Земле зависит не только от положения Луны и Солнца, но и следующего за ней центра массы Земли.

Рис.6. Силы, действующие на точки на поверхности Земли,
при смещенном центре.

По-видимому, некогда подобные процессы происходили и на Луне. В процессе остывания тяжелые массы внутреннего вещества сгруппировались в основном в обращенной к Земле стороне планеты, превратив, таким образом, Луну в своеобразного «Ваньку-встаньку», заставив её поворачиваться к нам одной и той же тяжелой стороной.

Это подтверждается ещё и тем, что ранее, а это известно, она обладала сильным магнитным полем, а теперь только остаточным.

Об её былом вращении также говорит наличие метеоритных кратеров на всей поверхности, а не только на стороне обращенной в сторону космоса.

Таким образом, сила притяжения Земли не только удерживает Луну на орбите спутника, но и заставляет ее постоянно поворачиваться, а на это тратится энергия.

Движение ядра Земли приводит к разогреву внутренних структур планеты, что, вместе с солнечным облучением, позволяет сохранить интервал температур на поверхности планеты подходящий для существования известных форм жизни. Одной солнечной энергии явно не хватило-бы. Тот факт, что большинство спутников вращаются вокруг своих планет повернувшись к ним одной стороной, а вращение таких планет как Венера и Меркурий синхронизировано с движением Земли (эти две планеты при сближении с Землей поворачиваются к ней одним полушарием), говорит о том, что космические тела взаимодействуют между собой не как тела с равномерным, по сфере, распределением плотностей, а как тела со смещенными центрами масс. При этом, в случае жидкого ядра, этот центр может перемещаться внутри твердой оболочки планеты.

Тем же механизмом можно объяснить причины появления провала на графике притяжения при прохождении Солнца по небосклону - круглосуточная регистрация показаний гравиметра позволила установить оригинальную геометрическую форму гравитационного солнечного сигнала.

Рис 7. Поведение сил гравитации в течение дня

Она регистрируется в дневное время в виде двугорбой кривой с провалом в интервале от 11 до 13 часов полудня, т.е. тогда когда Солнце должно бы сильнее всего притягивать груз гравиметра, получается провал. Здесь играет роль то, что тяжелая часть ядра подходит ближе к поверхности Земли и расстояние до измерительной части гравиметра уменьшается, тем самым квадратично увеличивается сила притяжения к Земле, компенсируя силу тяготения к Солнцу.

10. Поведение ядра Земли при солнечном затмении

На рис. 8 приведен график поведения приливных сил при Солнечном затмении. Сотрудники института «Автоматики и электрометрии» СО РАН пытались обнаружить гравитационную «тень» от Луны. По некоторым гипотезам поведения гравитации она должна была возникнуть. Тень, как сказано в статье, не обнаружили, но данные, приведенные на графике весьма интересны - если сравнить с предыдущим днём, то можно заметить запаздывание роста силы гравитации почти на час!!! – что непонятно. Но если представить что массы Луны и Солнца сгруппировали совместно под точкой измерения более значительные, чем в предыдущий день, массы внутреннего ядра, то станет понятным, что сила притяжения от него возрастет и в момент затмения будет максимально компенсировать силы притяжения от спутника и светила.

Рис 8. Результаты измерений приливных вариаций силы тяжести до и во время солнечного затмения 1981 года.

Также видны явные повышения приливных значений в ночное время. Из-за чего такое возможно, ведь и Солнце и Луна на противоположной стороне Земли?

Видимо тоже от смещения ядра ближе к противоположной стороне планеты, увеличению его расстояния до точки измерения, это как раз и есть приливные силы на противоположной стороне.

11. Землетрясения и движение материков

Масса ядра, подверженная влиянию различных, то складывающихся, то вычитаемых сил гравитации от Солнца, Луны и планет, движется по «внутренней» поверхности Земли, постоянно перемешивается, натыкается на неровности. При этом внутренняя часть коры Земли постоянно подвергается воздействию, которое передается на тектонические плиты, заставляя их постепенно перемещаться, тем самым двигая материки. А они действительно перемещаются в широтном направлении (Восток-Запад) и не перемещаются в долготном (Юг-Север).

При движении потока может возникать как бы волна с гребнем при наползании на внутреннюю неровность, с дальнейшим обрушением, что может вызвать землетрясение.

Рис 9. Обрушение части ядра

Подтверждением такого механизма возникновения землетрясений является то, что большинство очагов землетрясений расположены на границах литосферных плит, на месте геологических неровностей. Это явление может быть причиной подвижек в поверхностных слоях мантии, приводящих к появлению дополнительных очагов землетрясений и афтершоков.

Дополнительно нужно заметить что, как известно, магнитные бури на Земле сопровождаются низкочастотными колебаниями тела Земли и наоборот, землетрясения сопровождаются электромагнитным излучением, т.е. эти два явления взаимосвязаны и это тоже может служить подтверждением гипотезы т.к. происходят скачки электрического заряда (потока заряженного вещества), а переходной процесс, как известно, имеет более широкий спектр, чем постоянный ток.

И еще, – известен эффект «затишья» сейсмической активности и электромагнитного фонового излучения перед крупными землетрясениями. Вот как это описано в работах Малышковых (2009) «… накануне многих землетрясений нами было обнаружено не возрастание, а снижение интенсивности полей. В зависимости от энергии предстоящего землетрясения пониженный счет импульсов продолжался от нескольких часов до нескольких суток, наблюдался в ночные и послеполуденные часы, в летние и зимние месяцы. Если бы поля возрастали, можно было бы говорить о включении дополнительных источников, возникающих в очаге начавшегося разрушения горных пород. Снижение потока импульсов вызывало недоумение».

Такое «накопление» массы заряженного вещества ядра, вызывающее затишье, как видим вполне объяснимо гипотезой.

И еще, - по словам очевидцев, во время крупных землетрясений, слышен громкий гул, как-будто сход огромной лавины, т.е. происходят подвижки масс на определенные протяженные расстояния.

За предположение об обрушении также говорит тот факт, что по данным акустических исследований землетрясение происходит практически одновременно на большой протяженности поверхности Земли (до 1000 км). Естественно само обрушение значительно меньше и увеличение площади идет за счет расширения сферы и разнонаправленности сейсмоволны.

12. Скачки времени и «Волны-убийцы»

С появлением новых, более точных, средств измерения времени было замечено что временами ход астрономического (звездного) времени скачками изменяется относительно эталонных атомных, это происходит, как правило, во время крупных землетрясений - как это можно объяснить кроме как воздействием на Землю сил, поворачивающих ее на некоторый угол? Но внешних сил такой мощности мы не наблюдаем, остаются внутренние.

Вполне возможно, что при воздействии ядра на внутреннюю «неровность» ядро «подталкивает» основное тело планеты, сбивая астрономические часы относительно стабильных эталонных.

Морякам известно такое природное явление как «Волна-убийца». (Блужда́ющие во́лны, волны-монстры, белая волна, англ. rogue wave - волна-разбойник, freak wave - чокнутая волна, волна-урод; фр. onde scelerate - волна-злодейка, galejade - дурная шутка, розыгрыш).

Ещё каких-то 10-15 лет назад ученые считали истории моряков об исполинских волнах-убийцах, которые возникают из ниоткуда и топят корабли, всего лишь морским фольклором.

Существование в океане валов высотой 20-30 метров противоречило законам физики и не вписывалось ни в одну математическую модель возникновения волн. Надо заметить, что эти волны возникают на фоне относительно спокойной поверхности воды, могут быть как гребнем, так и впадиной, одиночной и пакетом.

Предлагаемая гипотеза вполне логично может объяснить механизм их появлений теми же взаимодействиями движущегося ядра и внутренних неровностей тела планеты, которые передаются на поверхность океана.

13. Движение магнитных полюсов

Если гипотеза правильная, то получается что внешняя оболочка Земли слабо связана с процессами происходящими между планетами, вызывающими появление магнитного поля, и поэтому может «свободно» двигаться относительно центра массы (похоже на вращение внешнего обода подшипника, при закрепленном внутреннем), при этом меняя положение магнитных полюсов на поверхности Земли, но не меняя в пространстве. При этом положение внешней сферы Земли зависит от сил взаимодействия магнитного и гравитационного полей ядра и магнитных свойств и формы самой сферы, на которые вполне может влиять и жизнедеятельность человека. Смещение происходит до установления мантии в одну из локальных точек стабильности. Это не обязательно должно быть полной переполюсовкой.

14. Заключение

Представленная гипотеза взаимодействия тел планет и физика МП подтверждается свойствами всех планет земного типа Солнечной Системы без исключения.

Предложенный механизм открывает новые возможности в изучении явлений происходящих на и внутри планет. Пусть и сложные, но объяснимые циклические процессы гораздо легче поддаются прогнозированию и интерпретации.

При подготовке материалов к этой статье было изучено много, касающейся этой темы, литературы и всегда поражал факт огромного наличия математики при полном отсутствии понятия физики происходящих процессов.

Небольшое отступление от темы "математика" - это очень полезный инструмент описания и прогнозирования физических процессов работающий на определенном, ограниченном, диапазоне входных параметров. Применение математики без учета физики приводит к значительному искажению представления о действительности. Природа не знала математики создавая этот мир, её придумали люди для своего удобства.

Естественно, эта гипотеза требует дальнейшей работы по подтверждению и расширению понимания происходящих процессов, а также разработки математического аппарата, с учетом множества параметров влияющих на поведение планет, многие из которых до сего дня неизвестны.

С уважением Данилов Владимир, E-mail

© Данилов Владимир,
на интернет-публикацию Владимир Каланов,
сайт "Знания-сила"
Подготовка к публикации: Владимир Каланов.

Самая яркая планета

Венера имеет магнитное поле, которое, как известно, невероятно слабо. Ученые до сих пор не уверены почему это так. Планета известна в астрономии как двойник Земли.

Она имеет такой же размер и примерно аналогичное расстояние от Солнца. Она также является единственной из других планет внутренней Солнечной системы, которая имеет значительную атмосферу. Однако отсутствие сильной магнитосферы указывает на существенные различия между Землей и Венерой.

Общее строение планеты

Венера как и все остальные внутренние планеты Солнечной системы — скалистая.

Ученые не очень много знают о формировании этих планет, но основываясь на данных, полученных с космических зондов, они сделали некоторые догадки. Мы знаем, что внутри Солнечной системы были столкновения планетазималей богатых железом и силикатами. Эти столкновения создали молодые планеты, с жидкими ядрами и хрупкой молодой корой состоящей из силикатов. Однако большая загадка заключается в развитии железного ядра.

Мы знаем, что одной из причин образования сильного магнитного поля Земли является то, что железное ядро работает как динамо машина.

Почему у Венеры нет магнитного поля?

Это магнитное поле защищает нашу планету от сильного солнечного излучения. Однако это не происходит на Венере и есть несколько гипотез объясняющих это. Во-первых, ядро ее полностью затвердело. Ядро Земли по-прежнему частично расплавлено и это позволяет ему производить магнитное поле. Другая теория гласит, что это связано с тем, что планета не имеет тектоники плит, как Земля.

Когда космические аппараты ее исследовали, они обнаружили, что магнитное поле Венеры существует и в несколько раз слабее чем у Земли, однако, солнечное излучение оно отклоняет.

Ученые теперь полагают, что поле, на самом деле, является результатом работы ионосферы Венеры, взаимодействующей с солнечным ветром. Это означает, что планета имеет индуцированное магнитное поле. Однако подтвердить это дело будущих миссий.

	· · · ·

3 октября 2016 в 12:40

Магнитные щиты планет. О разнообразии источников магнитосфер в солнечной системе

• Научно-популярное ,
• Космонавтика ,
• Астрономия

6 из 8 планет солнечной системы обладают собственными источниками магнитных полей, способные отклонять потоки заряженных частиц солнечного ветра. Объем пространства вокруг планеты, в пределах которого отклоняется от траектории солнечный ветер, именуется магнитосферой планеты. Несмотря на общность физических принципов генерирования магнитного поля, источники магнетизма, в свою очередь, сильно варьируются у разных групп планет нашей звездной системы.

Изучение разнообразия магнитных полей интересно тем, что наличие магнитосферы, предположительно, является важным условием для возникновения жизни на планете или ее естественном спутнике.

Железом и камнем

У планет земной группы сильные магнитные поля являются скорее исключением, чем правилом. Наиболее мощной магнитосферой в данной группе обладает наша планета. Твердое ядро Земли предположительно состоит из железоникелевого сплава, разогретого радиоактивным распадом тяжелых элементов. Эта энергия передается путем конвекции в жидком внешнем ядре в силикатную мантию (). Тепловые конвективные процессы в металлическом внешнем ядре до недавнего времени считались главным источником геомагнитного динамо. Однако исследования последних лет опровергают данную гипотезу .

Взаимодействие магнитосферы планеты (в данном случае Земли) с солнечным ветром. Потоки солнечного ветра деформируют магнитосферы планет, которые имеют вид сильно вытянутого магнитного «хвоста» направленного в противоположном от Солнца направлении. Магнитный «хвост» Юпитера тянется на более чем 600 млн км.

Предположительно источником магнетизма за время существования нашей планеты могло быть сложное сочетание различных механизмов генерирования магнитного поля: первичная инициализация поля от древнего столкновения с планетоидом; не тепловая конвекция различных фаз железа и никеля во внешнем ядре; выделения оксида магния из охлаждающегося внешнего ядра; приливное влияние Луны и Солнца и т.д.

Недра «сестры» Земли - Венеры практически не генерируют магнитного поля. Ученые до сих пор ведут споры о причинах отсутствия динамо эффекта. Одни обвиняют в этом медленное суточное вращение планеты, другие же возражают , что и этого должно было хватить для генерирования магнитного поля. Скорее всего, дело во внутренней структуре планеты, отличной от земной ().

Стоит оговориться, что Венера обладает так называемой индуцированной магнитосферой, создаваемой взаимодействием солнечного ветра и ионосферы планеты

Наиболее близок (если не сказать, идентичен) к Земле по длительности звездных суток Марс. Планета вращается вокруг своей оси за 24 часа, так же как и два вышеописанных «коллеги» гиганта состоит из силикатов и на четверть из железоникелевого ядра. Однако Марс на порядок легче Земли, и, по мнению ученых, его ядро остыло относительно быстро, поэтому планета не имеет динамо генератора.

Внутреннее строение железосиликатных планет земной группы

Парадоксально, но второй планетой в земной группе, которая может «похвастаться» собственной магнитосферой является Меркурий – наименьшая и самая легкая из всех четырех планет. Его близость к Солнцу предопределила специфические условия, при которых сформировалась планета. Так в отличие от остальных планет группы, у Меркурия чрезвычайно высокая относительная доля железа к массе всей планеты – в среднем 70%. Его орбита имеет наиболее сильный эксцентриситет (отношение ближайшей от Солнца точки орбиты, к наиболее удаленной) среди всех планет солнечной системы. Данный факт, а так же близость Меркурия к Солнцу усиливают приливное влияние на железное ядро планеты.

Схема магнитосферы Меркурия с наложенным графиком магнитной индукции

Научные данные, полученные космическими аппаратами, позволяют предположить, что магнитное поле генерируется движением металла в расплавленном приливными силами Солнца ядре Меркурия. Магнитный момент этого поля в 100 раз слабее Земного, а размеры сравнимы с размерами Земли, не в последнюю очередь из за сильного влияния солнечного ветра.

Магнитные поля Земли и планет гигантов. Красная линия - ось суточного вращения планет (2 - наклон полюсов магнитного поля к данной оси). Синяя линия - экватор планет (1 - наклон экватора к плоскости эклиптики). Магнитные поля представлены желтым цветом (3 - индукция магнитного поля, 4 - радиус магнитосфер в радиусах соответствующих планет)

Металлические гиганты

Планеты гиганты Юпитер и Сатурн обладают крупными ядрами из горных пород, массой в 3-10 земных, окруженные мощными газовыми оболочками, на которые, и приходиться подавляющая часть массы планет. Однако эти планеты обладают чрезвычайно крупными и мощными магнитосферами, и их существование нельзя объяснить лишь динамо-эффектом в каменных ядрах. Да и сомнительно, что при таком колоссальном давлении там вообще возможны явления, подобные тем, что происходят в ядре Земли.

Ключ к разгадке находится в самой водородно-гелиевой оболочке планет. Математические модели показывают, что в недрах этих планет водород из газообразного состояния постепенно переходит в состояние сверхтекучей и сверхпроводящей жидкости – металлический водород. Металлическим его называют из-за того, что при таких значениях давления водород проявляет свойство металлов.

Внутреннее строение Юпитера и Сатурна

Юпитер и Сатурн, как и свойственно планетам гигантам, сохранили в недрах большую тепловую энергию, накопившуюся в период формирования планет. Конвекция металлического водорода переносит эту энергию в газовую оболочку планет, определяя климатическую обстановку в атмосферах гигантов (Юпитер излучает в космос вдвое больше энергии, чем получает от Солнца). Конвекция в металлическом водороде в сочетании с быстрым суточным вращением Юпитера и Сатурна, предположительно и образуют мощные магнитосферы планет.

У магнитных полюсов Юпитера, как и на аналогичных полюсах остальных гигантов и Земли, солнечный ветер вызывает «полярные» сияния. В случае Юпитера, существенное влияние на его магнитное поле производят такие крупные спутники как Ганимед и Ио (виден след от потоков заряженных частиц, «текущих» с соответствующих спутников к магнитным полюсам планеты). Изучение магнитного поля Юпитера является основной задачей работающей на его орбите автоматической станции «Юнона». Понимание происхождения и структуры магнитосфер планет гигантов может обогатить наши знания о магнитном поле Земли

Ледяные генераторы

Ледяные гиганты Уран и Нептун так похожи друг на друга по размерам и массе, что их можно назвать второй парой близнецов в нашей системе, после Земли и Венеры. Их мощные магнитные поля занимают промежуточное положение между магнитными полями газовых гигантов и Земли. Однако и тут природа «решила» соригинальничать. Давление в железокаменных ядрах этих планет все еще слишком велико для динамо эффекта вроде земного, однако недостаточно для образования слоя металлического водорода. Ядро планеты окружено мощным слоем льда из смеси аммиака, метана и воды. Этот «лед» на самом деле представляет собой чрезвычайно нагретую жидкость, которая не вскипает исключительно из-за колоссального давления атмосфер планет.

Внутреннее строение Урана и Нептуна

В природе ведущую роль играю четыре силы:

• ядерная сила, удерживающая протоны и нейтроны в ядре атомов
• атомная сила, удерживающая вмести частицы и атомы
• сила тяжести.
• электромагнитная сила, электричество и магнетизм.

Однако, если с первыми тремя все ясно, значение магнетизма часто недооценивают. Просто потому, что мы не ощущаем магнетизм в обычной жизни, не чувствуем магнитные поля, да и самый мощный магнит не оказывает на нас никакого влияния. Иными словами, мы даже не задумываемся о нем.

А ведь на самом деле, магнетизм в нашей жизни играет огромную роль. Скажем, вы знали, что единственное, что мешает людям проходить через стены или проваливаться сквозь пол, это магнитное поле ? Скорее всего не знали. А почему так происходит?

Молекулы и атомы невероятно малы, а расстояние между атомами невероятно широко. Если бы мы уменьшились до размеров атомов, то обнаружили бы, что пространство вокруг нас будто бы состоит из сплошной пустоты.

Расстояние между электронами, которые вращаются вокруг протонов в ядре, также довольно велико. Для примера, представим себе «атомный вентилятор», где электроны – это лопасти, а ядро — центральная часть к которой прикреплены лопасти. Когда наш «вентилятор» не работает, между лопастями можно свободно просунуть что угодно, но стоит его включить, вращающие лопасти словно бы сольются в сплошной круг. Иными словами, пустота вдруг обретает плотность!

Происходит это потому что между отрицательно заряженными электронами и положительно заряженными протонами возникает электромагнитное притяжение, и они начинают вращаться. А когда они вращаются также быстро, как лопасти вентилятора, атомы начинают всё от себя отталкивать. То есть мы видим ту же картину — за счет магнетизма «атомная пустота» вдруг обретает плотность, а масса атомов соединенных вместе, начинают вести себя как твердое тело. Поэтому нам и не удается пройти сквозь стену.

Иными словами плотность материи, её осязаемость, создают не сами атомы из которых эта материя состоит, а магнитное поле.

Можно представить себе силовые линии магнитного поля , как полосы движения на автомагистрали. Хотя они и лежат рядом, но никогда не пересекаются. Между ними как бы лежит дорожная разделительная полоса.

Эта аналогия позволяет объяснить некоторые процессы, происходящие на Солнце. Представьте себе шоссе, в котором есть центральная полоса для движения автомобилей сразу в двух направлениях. Если нет правил, которые регулируют движение по такой полосе, то все захотят поехать по этой полосе «в свою» сторону, начнется хаос и, обязательно случится грандиозная авария.

А теперь представьте, что это шоссе – на Солнце, а длина скопления автомобилей составляет 35 тыс. километров. Колоссальное количество горящего материала после такой «аварии» взлетит вверх и устремится прямо в космос. Это и есть выброс коронарной массы. Обычно выброс имеет гигантский размер, сосредотачивая в себе более 10 млрд. тонн солнечной плазмы. При этом, выброс коронарной массы это не «местное» явление, его размеры таковы, что он представляет серьезную угрозу даже для жителей Земли.

А ведь кроме коронарных выбросов, Солнце постоянно «балует» нас не только вспышками, но и постоянным излучением инфракрасных и рентгеновских лучей, иными словами, довольно странно, почему нашему «источнику жизни» до сих пор не удалось нас убить!

К нашему счастью, Земля весьма неплохо защищена от космических невзгод, причем природа её защиты также основана на принципах магнетизма. Сам земной шар представляет собой громадный магнит, за счет чего Земля окружена мощным магнитным полем , которое, как щитом защищает нас от «шалостей» Солнца.

Магнитосфера – гигантское магнитное поле, создаваемое вращающимся ядром планеты. Оно простирается на 70 тыс. км. вокруг планеты. Также как одно магнитное кольцо силовых линий отталкивает другое (то есть они никогда не пересекаются), так и магнитосфера Земли отталкивает магнитную плазму Солнца .

Обычно, миллиарды тонн раскаленной и заряженной плазмы поражают нашу планету, но, не долетев до нее, улетают прочь. Только крошечная часть магнитной бури просачивается сквозь небольшое открытое пространство полюсов, и мы можем любоваться полярным сиянием. Без магнитосферы Земли опасные радиоактивные частицы давно убили бы все формы жизни на ней. К счастью, к нам проходит только полезные солнечные волны – свет и тепло.

Может возникнуть вопрос: как наша магнитосфера защищает нас от выбросов коронарной массы, но пропускает солнечный свет. Все дело в том, что коронарные выбросы – это заряженные частицы, и магнитное поле «ловит» эти электрические заряды. У света электрического заряда нет, поэтому он проходит сквозь магнитное поле, как ни в чем не бывало.

Но откуда берутся мощные магнитные силы Земли? Ответ может дать один из самых старых и простейших магнитометров – компас. Многие считают, что компас всегда указывает на север, но это утверждение не верно. Компас указывает на источник мощного магнитного поля, и в условиях Земли, таким источником будет ничто иное как северный полюс планеты. Проверьте это и сами — разместите рядом с компасом мощный магнит, и стрелка немедленно повернется с «севера» по направлению к нему.

Впрочем, даже если принять условность, что компас показывает на северный полюс, это утверждение все равно не будет полностью верным. Компас указывает не на географический полюс планеты (тот самый, северный), а на магнитный северный полюс , по сравнению с географическим, несколько смещенный в сторону, и находящийся на самом севере Канады.

Магнитный полюс не является магнитом сам по себе. Магнитное поле создают силы глубоко внутри нашей планеты. Магнитные поля порождаются двигающимися электрическими потоками, а Земля – это «один большой поток». Металлическое ядро планеты также вертится и за счет этого происходит генерация магнитного поля.

Магнитное поле Земли – это не статичная устойчивая вещь. Со временем оно может измениться. Потоки в недрах Земли могут сменить направление, а значит изменится и направление магнитного поля. Северный и Южный полюса могут попросту перевернуться, причем такое на нашей планете уже случалось.

Мы знаем, что ориентация магнитных полюсов Земли меняется каждые 100 тыс. лет. Глубоководная и ледовая геология свидетельствует, что 780 тыс. лет стрелка компаса указывала на юг, а за 50 тыс. лет до этого компас указывал на север. Явление внезапного переворота полюсов называется магнитной инверсией , и когда оно случится в следующий раз, мы пока сказать не в состоянии.

Никто не знает, как магнитная инверсия повлияет на жизнь людей. Компасы будут указывать на юг, миграция птиц будет нарушена, GPS-навигация будет бесполезна. Но могут быть и более тяжелые последствия. Смена геомагнитных полюсов может ослабить или вообще убрать магнитное поле. Проблема в том, что слабое магнитное поле не сможет защитить нас от смертельной радиации Солнца.

Солнечный магнетизм создается движением плазмы по поверхности Солнца. Магнетизм, как мы вспоминали, порождается движущимися потоками электрических зарядов. А Солнце, как и Земля – это один большой нескончаемый поток заряженных частиц. С Земли можно разглядеть один магнитный феномен – пятна на Солнце.

Любое такое пятно, это магнитный вихрь на поверхности Солнца, именно такие мощные магнитные вихри вызывают вспышки на Солнце . Фактически, каждая вспышка — это гигантский термоядерный взрыв, мощностью далеко превосходящий все ядерные арсеналы землян.

Вспышки и вызываемые ими магнитные бури так мощны, что оказывают влияние не только на Землю, но и на соседние планеты. Не даром говорят, что магнитные возмущения на Солнце, создают атмосферу во всей нашей Солнечной системе и называются космической погодой.

Рентгеновское излучение чрезвычайно опасно для электроники и могут причинить миллиардный ущерб спутникам связи и навигации. Поэтому уметь предсказывать «космическую погоду» — вещь жизненно важная для освоения космоса.

В некотором роде, мы уже умеем предсказывать особо сильные бури на Солнце. Гигантские выбросы коронарной массы происходят каждые 11 лет, когда солнечные пятна, вспышки и прочая активность достигает максимума. Однако, точно предсказать нельзя, когда произойдет выброс массы и с какой-либо группы пятен.

Если у Земли есть магнитное поле, то есть ли оно у других планет? С началом космических полетов в 60-е годы мы смогли обнаружить магнитные поля других планет, и это были удивительные открытия. У всех четырех гигантских планет – Юпитера , Сатурна , Урана и Нептуна – есть активные магнитные поля.

Самое мощное магнитное поле в нашей системе – у Юпитера. Оно в 10 раз больше земного и протянулось на 6 млн. км. вокруг планеты. Мы наблюдаем полярные сияние на Юпитере и Сатурне и знаем, что они возникают там точно так же как и на Земле – магнитосфера этих планет отклоняет частички Солнца на полюса и они светятся там так же, как и на Земле.

Но ближе к Солнцу, магнитные поля встречаются реже. На Меркурии очень слабое магнитное поле, всего 1% от земного. У Венеры его вообще нет. Но загадочнее всех – красная планета Марс.

В конце 90-х космический аппарат Mars Global Surveyor вышел на орбиту Марса с магнетометром, и он показал, что на Марсе нет глобального магнитного поля. Зато Surveyor обнаружил, что по всей планете разбросаны маломощные магнитные поля. НАСА полагает, что это полеомагнетизм , то есть остатки магнитного поля, существовавшего миллиарды лет тому назад. Было ли на Марсе магнитное поле, как на Земле? Если было, то что с ним случилось?

К счастью нам не нужно отправляться на красную планету, чтобы выяснить это, потому что кусочек красной планеты уже у нас. У нас есть образцы камней с Марса, это метеориты выбитые с его поверхности после удара астероида или кометы миллионы лет назад. Осмотр одного из таких камней — ALH84001, с помощью квантового микроскопа Массачусетского университета (SQUID microscope ) показал, что камень намагничен, и этому магнетизму 4 млрд. лет. То есть под поверхностью метеорита оказались следы былой магнитосферы Марса.

Это дало нам неожиданные открытие: в начале истории Марс был совершенно иным, чем сейчас. Атмосфера была значительно плотнее, вероятно, по поверхности текла вода, а температура была намного выше. В общем, он был похож на Землю. Что случилось потом мы не знаем, но примерно 4,1 млрд. лет магнитное поле планеты вдруг исчезло. Поразительно, но по времени это совпало с началом превращения Марса из теплой и влажной планеты в нынешнюю сухую и холодную.

Одна из гипотез, почему исчезло магнитное поле Марса предполагает, что у него не было мощной магнитосферы для защиты от космического излучения, и солнечные ветра уносили прочь от Марса его атмосферу. Атмосфера становилась все тоньше и потом совсем исчезла. Марс, фигурально выражаясь, умер.

Может ли такое случиться на Земле? Да. Большей проблемой здесь предстает инверсия магнитного поля Земли, о которой мы говорили выше. Во время геомагнитной инверсии Земля может остаться без защиты магнитосферы не несколько дней или дольше. И это может привести планету к марсианскому сценарию, когда мы вдруг окажемся полностью беззащитны перед космическими бурями.

Магнитные бури уже поражали Землю прежде. В 1989 году солнечная вспышка ударила по Северной Америке и оставила без электричества весь Квебек. Но эта буря была сравнительно слабой по сравнению с событиями разыгравшимися в 1859 году («Событие Кэррингтона» ) – тогда полярное сияние видели даже на юге Кубы, а телеграфные провода и трансформаторы заискрились по всему Американскому континенту.

Что случилось бы, если бы буря 1859 года произошла сейчас? Гамма- и рентгеновские лучи уничтожили бы практически все искусственные спутники, по линиям электропередач прошли бы заряды индуцированного тока, что вывело бы из строя все электроподстанции, а все подключенное к сети электрооборудование мгновенно вышло бы из строя.
Воду пришлось бы по старинке качать не электронасосом, а вручную, пользоваться не электролампочкой, а свечкой. В общем, мы вернулись бы в доэлектрические времена. Но развитый мир настолько привык и приспособился к электросетям, что вряд ли сможет дальше существовать.

Чтобы избежать подобных катастроф, сегодня ученые стараются разработать защиту от подобной бури – придумывают предохранители для трансформаторов на подстанциях, пытаются предсказывать магнитные вспышки. Но как эффективно все это сработает в «час Х», покажет только время.