Геомагнитное поле (магнитосфера Земли)образуется в результате вращения жидкого внешнего ядра Земли, которое является отличным проводником тока, поскольку состоит в основном из железа и никеля. Ось геомагнитного поля не совпадает с географическими полюсами планеты.
Общие сведения о магнитосфере Земли
Геомагнитное поле защищает нашу планету от скоплений заряженных частиц солнечного происхождения (солнечного ветра). Благодаря геомагнитному полю наша планета имеет гораздо меньшие потери в атмосфере по сравнению с другими небесными телами Солнечной системы(например,Марсоми Венерой),которые не имеют подобного магнитного поля.Форму поля задает солнечный ветер: в направлении Солнца его радиус минимален,нов тени Солнца следы поля тянутся на миллионы километров, заряженные элементарные частицы солнечного ветра,после отклонения магнитным полем Земли,накапливаются в определенной области, называемой радиационным поясом Земли, наряду с космическими лучами.В западной литературе эти пояса часто называют поясами Ван Аллена, в честь американских физиков, которые впервые заподозрили их в 1958 году, основываясь на измерениях спутника Explorer 1.
Радиационный пояс представляет большую опасность для электронных и электрических систем космического аппарата, поэтому инженеры стараются свести к минимуму их присутствие в поясе. Первый расположен на высоте около 17000 км от поверхности Земли и состоит в основном из отрицательно заряженных элементарных частиц (электронов), а 2-й расположен в 4000 км от поверхности Земли и состоит в основном из положительно заряженных частиц (протонов). Расстояние радиационного пояса от поверхности Земли сильно зависит от его географического положения. Радиационный пояс проходит через место, наиболее близкое к поверхности Земли, над Бразилией (Южно-Атлантическая геомагнитная аномалия или бразильская геомагнитная аномалия).
На приведенной выше карте четко видно, что самая высокая плотность таких частиц наблюдается как раз над Бразилией. В этом регионе напряженность геомагнитного поля на уровне моря аналогична характеристикам геомагнитного поля над другими регионами на высоте около 1000 километров.
Колебания геомагнитного поля и их влияние на биосферу
Поскольку солнечный ветер непостоянен по интенсивности и составу элементарных частиц (самые сильные ливни рождаются при мощных вспышках на Солнце), геомагнитное поле испытывает постоянные колебания. Во время особенно сильных солнечных вспышек частицы солнечного ветра проникают в верхние слои атмосферы и могут вызывать полярные сияния в виде зеленоватых вспышек (полярных сияний). Чаще всего это происходит в полярных регионах Земли, где геомагнитное поле самое слабое (то есть там, где расположены полюса геомагнитного поля). Несмотря на особенно сильные вспышки на солнце, полярные сияния наблюдаются и в тропиках (например, во время геомагнитной бури 1859 года полярные сияния наблюдались в тропических районах Карибского бассейна). Геомагнитные возмущения на Земле не только вызывают полярные сияния, но и могут привести к сбоям в работе электроники, авариям на линиях электропередач и даже катастрофам (например, к выходу из строя навигационных систем самолетов и отключению систем аварийной защиты на атомных электростанциях). Понятно, что геомагнитные возмущения также влияют на центральную нервную систему человека (в организме человека содержится небольшое количество железа, кровь человека имеет красный цвет, а нервная система обладает инфраструктурой для передачи электромагнитных импульсов). (Это архитектура). Художественные иллюстрации сильного влияния геомагнитного поля на биосферу Земли можно увидеть в фильмах-катастрофах "Ядро Земли" и "Предзнаменование".
Изменения в геомагнитном поле происходят не только из-за колебаний силы солнечного ветра. Еще одна причина таких изменений заключается в том, что процессы, происходящие в сердце нашей планеты, плохо изучены.