Геомагнетизм или последствия регулярного взаимовлияния планет. Магнитное поле планет

Венера по некоторым характеристикам очень похожа на Землю. Однако две эти планеты имеют и существенные различия, обусловленные особенностями формирования и эволюции каждой из них, и ученые выявляют все больше таких особенностей. Мы рассмотрим здесь подробнее один из отличительных признаков - особый характер магнитного поля Венеры, но сначала обратимся к общей характеристике планеты и некоторым гипотезам, затрагивающим вопросы ее эволюции.

Венера в Солнечной системе

Венера - вторая по близости к Солнцу планета, соседка Меркурия и Земли. Относительно нашего светила она движется по практически круговой орбите (эксцентриситет венерианской орбиты меньше, чем земной) на расстоянии в среднем 108,2 млн км. Следует отметить, что эксцентриситет - величина изменчивая, и в далеком прошлом он мог быть иным вследствие гравитационных взаимодействий планеты с другими телами Солнечной системы.

Естественных не имеет. Существуют гипотезы, согласно которым некогда у планеты был крупный спутник, впоследствии разрушенный действием приливных сил либо утраченный.

Некоторые ученые полагают, что Венера испытала столкновение по касательной с Меркурием, в результате чего последний был отброшен на более низкую орбиту. Венера же изменила характер вращения. Известно, что планета вращается крайне медленно (как, кстати, и Меркурий) - с периодом около 243 земных суток. Кроме того, направление ее вращения противоположно таковому у прочих планет. Можно сказать, что она вращается, как бы перевернувшись вниз головой.

Основные физические черты Венеры

Наряду с Марсом, Землей и Меркурием, Венера то есть является сравнительно небольшим скалистым телом преимущественно силикатного состава. Она сходна с Землей по 94,9% земного) и массе (81,5% земной). Скорость убегания на поверхности планеты составляет 10,36 км/с (на Земле - примерно 11,19 км/с).

Из всех планет земной группы Венера обладает наиболее плотной атмосферой. Давление на поверхности превышает 90 атмосфер, средняя температура около 470 °C.

На вопрос, имеет ли Венера магнитное поле, существует следующий ответ: собственного поля у планеты практически нет, но благодаря взаимодействию солнечного ветра с атмосферой возникает «ложное», наведенное поле.

Немного о геологии Венеры

Подавляющая часть поверхности планеты сформирована продуктами базальтового вулканизма и представляет собой совокупность лавовых полей, стратовулканов, щитовых вулканов и прочих вулканических структур. Ударных кратеров обнаружено мало, и на основании подсчета их количества был сделан вывод о том, что не может быть старше полумиллиарда лет. Признаки тектоники плит на планете не прослеживаются.

На Земле тектоника плит совместно с процессами мантийной конвекции служит главным механизмом теплоотдачи, но для этого требуется достаточное количество воды. Надо думать, на Венере из-за недостатка воды тектоника плит либо прекратилась еще на раннем этапе, либо вообще не состоялась. Так что избавляться от излишков внутреннего тепла планета могла только путем глобального поступления на поверхность перегретого мантийного вещества, возможно, с полным разрушением коры.

Именно такое событие могло иметь место около 500 млн лет назад. Не исключено, что в истории Венеры оно было не единственным.

Ядро и магнитное поле Венеры

На Земле глобальное генерируется благодаря динамо-эффекту, создаваемому особой структурой ядра. Внешний слой ядра расплавлен и характеризуется наличием конвективных токов, которые совместно с быстрым вращением Земли создают достаточно мощное магнитное поле. Кроме того, конвекция способствует активной теплопередаче от внутреннего твердого ядра, содержащего много тяжелых, в том числе радиоактивных элементов, - основного источника разогрева.

Судя по всему, на соседке нашей планеты весь этот механизм не работает из-за отсутствия конвекции в жидком внешнем ядре - вот почему у Венеры нет магнитного поля.

Почему Венера и Земля столь различны?

Причины серьезного структурного различия двух похожих по физическим характеристикам планет пока не вполне ясны. Согласно одной из недавно построенных моделей, внутренняя структура скалистых планет формируется послойно, по мере прироста массы, а жесткая стратификация ядра препятствует конвекции. На Земле же многослойное ядро, предположительно, было разрушено на заре ее истории в результате столкновения с достаточно крупным объектом - Тейей. Кроме того, итогом этой коллизии считается возникновение Луны. Приливное воздействие крупного спутника на земную мантию и ядро также могут играть значительную роль в конвективных процессах.

Другая гипотеза предполагает, что изначально магнитное поле у Венеры было, однако планета утратила его по причине тектонической катастрофы или серии катастроф, речь о которых шла выше. Помимо этого, в отсутствии магнитного поля многие исследователи «винят» слишком медленное вращение Венеры и малую величину прецессии оси вращения.

Особенности венерианской атмосферы

Венера имеет чрезвычайно плотную атмосферу, состоящую главным образом из углекислого газа с малой примесью азота, сернистого ангидрида, аргона и некоторых других газов. Такая атмосфера служит источником необратимого парникового эффекта, не позволяя поверхности планеты сколько-нибудь остыть. Возможно, за состояние атмосферы «утренней звезды» также ответственен вышеописанный «катастрофический» тектонический режим ее недр.

Наибольшая часть газовой оболочки Венеры заключена в нижнем слое - тропосфере, простирающейся до высот около 50 км. Выше лежит тропопауза, а над ней - мезосфера. Верхняя граница облаков, состоящих из диоксида серы и капель серной кислоты, находится на высоте 60-70 км.

В верхних слоях атмосферы газ сильно ионизируется солнечным ультрафиолетом. Этот слой разреженной плазмы называется ионосферой. На Венере он расположен на высотах 120-250 км.

Индуцированная магнитосфера

Именно взаимодействие заряженных частиц солнечного ветра и плазмы верхней атмосферы определяет, есть ли магнитное поле у Венеры. Силовые линии магнитного поля, несомого солнечным ветром, огибают венерианскую ионосферу и образуют структуру, называемую индуцированной (наведенной) магнитосферой.

Эта структура имеет следующие элементы:

• Головная ударная волна, расположенная на высоте приблизительно в треть радиуса планеты. На пике солнечной активности область встречи солнечного ветра с ионизированным слоем атмосферы значительно приближается к поверхности Венеры.
• Магнитослой.
• Магнитопауза - собственно граница магнитосферы, находящаяся на высоте около 300 км.
• Хвост магнитосферы, где растянутые магнитные силовые линии солнечного ветра выпрямляются. Длина магнитосферного хвоста Венеры составляет от одного до нескольких десятков радиусов планеты.

Хвост характеризуется особой активностью - процессами магнитного пересоединения, ведущими к ускорению заряженных частиц. В полярных областях в результате перезамыкания могут формироваться магнитные жгуты, подобные земным. На нашей планете перезамыкание магнитных силовых линий лежит в основе явления полярных сияний.

То есть Венера имеет магнитное поле, формируемое не внутренними процессами в недрах планеты, а влиянием Солнца на атмосферу. Это поле весьма слабое - интенсивность его в среднем в тысячу раз слабее, чем у геомагнитного поля Земли, однако оно играет определенную роль в процессах, протекающих в верхней атмосфере.

Магнитосфера и устойчивость газовой оболочки планеты

Магнитосфера экранирует поверхность планеты от воздействия энергичных заряженных частиц солнечного ветра. Считается, что наличие достаточно мощной магнитосферы сделало возможным возникновение и развитие жизни на Земле. Кроме того, магнитный барьер в некоторой степени препятствует «сдуванию» атмосферы солнечным ветром.

В атмосферу проникает также ионизирующий ультрафиолет, не задерживаемый магнитным полем. С одной стороны, благодаря этому возникает ионосфера и формируется магнитный экран. Но ионизированные атомы могут покидать атмосферу, попадая в магнитный хвост и ускоряясь там. Это явление носит название убегания ионов. Если скорость, приобретаемая ионами, превышает скорость убегания, планета интенсивно теряет газовую оболочку. Такое явление наблюдается на Марсе, характеризующемся слабой гравитацией и, соответственно, малой скоростью убегания.

Венера с ее более мощной гравитацией эффективнее удерживает ионы своей атмосферы, так как им нужно набрать большую скорость, чтобы покинуть планету. Наведенное магнитное поле планеты Венера недостаточно мощно для существенного разгона ионов. Поэтому потеря атмосферы здесь далеко не так значительна, как на Марсе, несмотря на то, что интенсивность ультрафиолетового излучения гораздо выше вследствие близости к Солнцу.

Таким образом, индуцированное магнитное поле Венеры - это один из примеров сложного взаимодействия верхней атмосферы с различными видами солнечного излучения. Совместно с гравитационным полем оно является фактором устойчивости газовой оболочки планеты.

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.

Рассматривая магнитное поле планет , прежде всего познакомимся с гипотезами существования магнитных полюсов Земли .

Все сводится к процессам происходящим, в недрах Земли, а именно в слое именуемом слоем Мохоровичича, (подробнее: ). Температура воды на поверхности которого оказалась критической. Это наблюдение и было первым намеком на сущность происходящего в этом в таинственном слое. Чем и объясняется существование магнитных полюсов Земли .

В слоях земной коры

Представим себе капельку воды, выпавшую с очередным дождем на землю и начавшую просачиваться по трещинам в слоях земной коры в ее глубины. Считаем, что нашей капельке очень повезло: ее не подхватил и не понес с собой ни один из водяных потоков, формирующихся в верхних слоях Земли и широко используемых людьми для устройства колодцев, оросительных сооружений и на тому подобные нужды.

Нет, капелька миновала несколько километров земных слоев. На нее уже давно начали давить струйки движущихся в том же направлении таких же капель, ее начали все ощутимее нагревать струи подземного тепла. Уже давно ее температура перевалила за сотню градусов международной шкалы температур.

Перемещение капли воды

Капелька втайне мечтала о том времени, когда на поверхности Земли она имела возможность свободно кипеть при такой температуре, превращаясь в вольный прозрачный пар. Увы, сейчас она кипеть не могла: мешало высокое давление вышележащего столба воды.

Капелька ощущала, что с ней происходит нечто необычайное. Она начала проявлять особый интерес к породам, входившим в состав трещины, по которой спускалась. Она стала вымывать из них отдельные молекулы некоторых веществ, причем часто таких, какие вода, находящаяся в нормальных условиях, не может растворить.

Капелька перестала ощущать себя водой, а стала проявлять свойства сильнейшей кислоты. Похищенные по дороге молекулы вода влекла с собой. Химический анализ показал бы, что она содержит в себе столько минеральных примесей, сколько нет в знаменитых минеральных водах.

Если бы капелька могла вернуться со всем своим содержимым на поверхность Земли, наверное, врачи нашли бы немало болезней, от которых она стала бы первейшим средством лечения. Но Капелька уже ушла далеко под слои земли, где образуются . Ей оставался только один возможный путь - дальше вниз, в недра земли, навстречу все нарастающему жару.

И вот наконец критическая температура - 374 градуса по международной шкале. Капелька почувствовала себя не совсем устойчиво. Ей не понадобилось дополнительной скрытой теплоты парообразования, она превратилась в пар, располагая только имевшейся в ней теплотой. При этом не изменился ее объем.

Но став капелькой пара, она стала искать направления, в котором могла бы расшириться. Вроде бы минимальное сопротивление было сверху. И частицы пара, совсем недавно бывшие капелькой воды, начали протискиваться вверх. При этом они отложили большую часть веществ, растворенных в капельке, на месте ее критического превращения.

Пар, образовавшийся из нашей капельки, некоторое время сравнительно благополучно прорывался вверх. Понижалась температура окружающих пород, и вдруг произошло обратное превращение пара в капельку воды. И она резко изменила направление движения, стала стекать вниз.

И снова начали подниматься температуры окружающих пород. А через некоторое время температура опять достигает критической величины, и снова легкое облачко пара устремляется вверх.

Если бы капелька могла думать и делать выводы, она бы, наверное, подумала, что попала в чудовищную ловушку и осуждена теперь на вечное блуждание и вечные превращения двух агрегатных состояний между двумя изотермами.

Между тем это вертикальное движение воды и пара, осуществляет именно ту работу, которая необходима для образования поверхности Мохоровичича. При превращении воды в пар отлагаются растворенные в ней вещества: они цементируют породы, делают их более плотными и более прочными.

Пары, движущиеся вверх, увлекают с собой некоторые вещества. К этим веществам относятся соединения металлов с хлором и другими галогенами, а также кремнезем, роль которого в образовании гранита является решающей.

Но мысли капельки о вечном плене, в который она будто бы попала, не соответствует истине. Дело в том, что она попала в область земной коры, обладающую повышенной проницаемостью. Снующие вверх и вниз капельки воды и струйки пара вымывали из горных пород целый ряд веществ, создав щели, трещины, поры.

Они, без сомнения, соединяются между собой и в горизонтальном направлении, создавая своеобразный слой, опоясывающий весь земной шар. Открыватель назвал его дренажным. Возможно его назывут слоем Григорьева .

Под влиянием разницы давлений между давлением, подпирающем воды на суше (в среднем материки поднимаются над уровнем океана на 875 метров) и более низким в океанах, происходит медленное перетекание попавших в дренажный слой вод из района материка в район океанов.

Проходя сквозь толщу земных пород к дренажному слою, эти воды охлаждают породы и по дренажному слою выносят в океаны взятое у материковых пород тепло. В океанах нет гранитного слоя потому, что там нет противотока воды и пара в дренажном слое. Там и вода и пар движутся в одном направлении, только вверх.

Дойдя до поверхности дна океана, они свободно изливаются в него, обеспечивая соленость гидросферы, покрывающей почти весь земной шар.

Гидросфера Земли

Гипотезы существования магнитного поля Земли

Гипотеза остается гипотезой до тех пор, пока ее не подтвердят те или иные выводы, сделанные на ее основании. Так оставался гипотезой закон всемирного тяготения Ньютона, (подробнее: ), пока не подтвердило его своевременное возвращение комет, чья траектория была рассчитана по формулам этого закона.

Так оставалась гипотезой знаменитая теория относительности Эйнштейна, пока фотография звезд в момент солнечного затмения не подтвердила смещения солнечного светового луча при его проходе мимо мощного гравитационного тела. Какие же можно сделать выводы из выдвинутой С. М. Григорьевым гипотезы дренажного пояса?

Такие выводы есть! И первый же из них дает великолепную возможность объяснить происхождение магнитного поля Земли и планет. Современная наука не знает ни проверенной теории, ни приемлемой гипотезы, которые объясняли бы вроде бы такое очевидное, всем известное магнитное поле Земли, поворачивающее стрелку компаса всегда одним концом на север.

Я. М. Яновский в своей книге «Земной магнетизм», вышедшей в 1964 году, писал:

Вплоть до последнего десятилетия не было ни одной гипотезы, ни одной теории, которые удовлетворительно объясняли бы постоянный магнетизм земного шара.

Как видите, первый вывод весьма важен. Ознакомимся с его сутью.

Конечно, это не совсем правильное утверждение, что не было гипотез, которыми бы пытались объяснить наличие земного магнетизма. Гипотезы были. Одна из них была связана с несинхронностью вращения частей нашей планеты: а именно, вращение ядра отстает от вращения мантии примерно на один оборот за две тысячи лет.

Другая вводила некие перемещающиеся массы, находящиеся внутри ядра. Обсуждался вопрос и о наличии электрического тока, движущегося в широтном направлении. Но поскольку полагали, что такие токи могут циркулировать лишь на границе между ядром и мантией, туда их и отправляли.

Сравнительно недавно появилась новая гипотеза, объясняющая земной магнетизм вихревыми токами в ядре земного шара. Поскольку проверить, есть ли там эти токи или нет, невозможно, гипотеза эта обречена на бессмысленное существование. У нее просто нет шансов когда-нибудь получить хоть какие-либо подтверждения.

Существование дренажной оболочки сразу же позволяет объяснить, каким образом осуществляется циркуляция поверхностных токов вокруг земного шара в широтном направлении. Жидкость, заполняющая дренажную оболочку под влиянием притяжения Луны дважды в сутки, поднимается почти на метр.

Следом за приливным горбом, под который всасывается дополнительный объем жидкостей и газов, идет впадина, выжимающая в западном направлении все то, что подсасывает прилив. Таким образом возникает как бы создаваемый приливами непрерывный поток дренажной жидкости вокруг земного шара.

Дренажная жидкость насыщена огромным количеством самых разнообразных растворенных в ней веществ. Среди них есть и множество ионов, в том числе и катионов, несущих положительный заряд. Есть там и анионы, несущие отрицательный заряд.

Можно сказать убежденно, что в настоящее время преобладают катионы, ибо в этом случае вблизи северного географического полюса должен возникнуть южный магнитный полюс. А в настоящее время магнитные полюса Земли расположены именно так.

Да, сейчас они расположены так. Но палеомагнетики твердо установили, что сравнительно часто - в геологическом смысле этого слова - происходят внезапные перемены намагниченности Земли, так что полюса меняются местами.

Ни одна самая смелая гипотеза не может дать объяснение этому факту. А суть дела, видимо, проста: когда в дренажной жидкости начнут преобладать анионы, северный магнитный полюс займет свое более приличествующее ему место - по крайней мере по названию - вблизи северного географического полюса.

Магнитное поле Луны

Если покинуть нашу любимую Землю и совершить небольшое космическое путешествие,то сначала посетим нашу ночную спутницу Луну.

На ее поверхности сейчас нет ни единой капли воды. Но может быть, у нее есть дренажный пояс, в узких щелях и полостях которого заключены, как и на Земле, сильно минерализованные воды?
Магнитное поле Луны определяется величиной ее приливной волны.

На Земле эта волна вызывается притяжением Луны. Но Земля не вызывает на Луне приливной волны, так как Луна повернута к Земле всегда одной стороной. И все-таки на Луне есть приливная волна. Ведь она, пусть очень медленно, но поворачивается относительно Солнца.

Один оборот относительно нашего центрального светила она делает приблизительно за месяц. Да и притяжение Солнца значительно меньше, чем, скажем, даже притяжение Луны на Земле.

Редкие и незначительные приливы могут способствовать появлению лишь очень незначительного магнитного поля. Именно таким полем и обладает Луна.

Наличие дренажного пояса позволяет объяснить многие другие загадки Луны. Так, С. М. Григорьев великолепно объясняет ассиметрию лунного диска, сущность масконов и т. д. Каждое из данных им этих объяснений может быть принято как доказательство существования дренажной оболочки у Луны.

Он предсказал, что радиус обращенного к нам полушария Луны меньше, чем радиус другого полушария, еще до того, как со спутников были произведены соответствующие измерения.

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

Наличие или отсутствие у планет магнитного поля связывают с их внутренним строением. На всех планетах земной группы есть собственное магнитное поле. Самыми сильными магнитными полями обладают планеты-гиганты и Земля . Часто источником дипольного магнитного поля планеты считают её расплавленное токопроводящее ядро. У Венеры и Земли близки размеры, средняя плотность и даже внутреннее строение, тем не менее, Земля имеет достаточно сильное магнитное поле, а Венера - нет (магнитный момент Венеры не превышает 5-10 % магнитного поля Земли). По одной из современных теорий напряженность дипольного магнитного поля зависит от прецессии полярной оси и угловой скорости вращения. Именно эти параметры на Венере ничтожно малы, но измерения указывают на ещё более низкую напряжённость, чем предсказывает теория. Современные предположения по поводу слабого магнитного поля Венеры состоят в том, что в предположительно железном ядре Венеры отсутствуют конвективные потоки .

См. также

Напишите отзыв о статье "Магнитное поле планет"

Примечания

Отрывок, характеризующий Магнитное поле планет

Наташа сбросила с себя платок, который был накинут на ней, забежала вперед дядюшки и, подперши руки в боки, сделала движение плечами и стала.
Где, как, когда всосала в себя из того русского воздуха, которым она дышала – эта графинечка, воспитанная эмигранткой француженкой, этот дух, откуда взяла она эти приемы, которые pas de chale давно бы должны были вытеснить? Но дух и приемы эти были те самые, неподражаемые, не изучаемые, русские, которых и ждал от нее дядюшка. Как только она стала, улыбнулась торжественно, гордо и хитро весело, первый страх, который охватил было Николая и всех присутствующих, страх, что она не то сделает, прошел и они уже любовались ею.
Она сделала то самое и так точно, так вполне точно это сделала, что Анисья Федоровна, которая тотчас подала ей необходимый для ее дела платок, сквозь смех прослезилась, глядя на эту тоненькую, грациозную, такую чужую ей, в шелку и в бархате воспитанную графиню, которая умела понять всё то, что было и в Анисье, и в отце Анисьи, и в тетке, и в матери, и во всяком русском человеке.
– Ну, графинечка – чистое дело марш, – радостно смеясь, сказал дядюшка, окончив пляску. – Ай да племянница! Вот только бы муженька тебе молодца выбрать, – чистое дело марш!
– Уж выбран, – сказал улыбаясь Николай.
– О? – сказал удивленно дядюшка, глядя вопросительно на Наташу. Наташа с счастливой улыбкой утвердительно кивнула головой.
– Еще какой! – сказала она. Но как только она сказала это, другой, новый строй мыслей и чувств поднялся в ней. Что значила улыбка Николая, когда он сказал: «уж выбран»? Рад он этому или не рад? Он как будто думает, что мой Болконский не одобрил бы, не понял бы этой нашей радости. Нет, он бы всё понял. Где он теперь? подумала Наташа и лицо ее вдруг стало серьезно. Но это продолжалось только одну секунду. – Не думать, не сметь думать об этом, сказала она себе и улыбаясь, подсела опять к дядюшке, прося его сыграть еще что нибудь.