В древнеримской мифологии Юпитер отождествляется с греческим Зевсом. Его часто называют «богом-отцом» или «отцом богов». Юпитер был сыном Сатурна, братом Нептуна и сестрой Юноны, которая также являлась и его супругой. В свою очередь, планета Юпитер является крупнейшей планетой Солнечной системы. По иронии к Юпитеру на «сватовство» отправлен космический аппарат с названием «Юнона». И пока зонду только лишь предстоит открыть многие секреты своей «суженной», сегодня мы рассмотрим несколько уже известных фактов об этом газовом гиганте.

Юпитер мог стать звездой

В 1610 году Галилей открыл Юпитер и его четыре самые большие луны: Европу, Ио, Каллисто и Ганимед, которые сегодня принято называть галилеевыми спутниками. Это был первый случай наблюдения за космическим объектом, оборачивающимся вокруг планеты. Раньше наблюдения велись только за Луной, вращающейся вокруг Земли. В дальнейшем благодаря именно этому наблюдению польский астроном Николай Коперник придал веса своей теории о том, что Земля не является центром Вселенной. Так появилась гелиоцентрическая модель мира.

Являясь самой крупной планетой Солнечной системы, Юпитер обладает массой, в два раза превышающей массу всех остальных планет Солнечной системы. Атмосфера Юпитера скорее похоже на атмосферу звезды, нежели планеты, и состоит в основном из водорода и гелия. Ученые соглашаются во мнении, что если бы запасов этих элементов было раз в 80 больше, то Юпитер превратился бы в настоящую звезду. А обладая четырьмя основными лунами и множеством (в общей сложности 67) более мелких спутников, Юпитер сам по себе представляет чуть ли не миниатюрную копию своей собственной Солнечной системы. Эта планета настолько огромна, что потребовалось бы более 1300 планет размером с Землю, чтобы заполнить объем этого газового гиганта.

Юпитер и его знаменитое большое красное пятно

Удивительная окраска Юпитера состоит из светлых и темных поясных зон, которые, в свою очередь, вызываются постоянными мощнейшими ветрами, дующими с востока на запад со скоростью 650 километров в час. Зоны со светлыми облаками в верхних слоях атмосферы содержат замороженные, кристаллизованные частицы аммиака. Более темные облака содержат различные химические элементы. Эти климатические особенности постоянно изменяются и никогда не задерживаются на долгие интервалы.

Помимо того, что на Юпитере очень часто идут дожди из настоящих алмазов, другой знаменитой чертой этого газового гиганта является его огромное красное пятно. Этим пятном является гигантский ураган, вращающийся против часовой стрелки. Размер этого урагана практически в три раза больше земного диаметра. Скорость ветра в центре урагана достигает 450 километров в час. Гигантское красное пятно постоянно изменяется в размерах, то увеличиваясь и становясь еще более ярким, то уменьшаясь и становясь более тусклым.

Удивительное магнитное поле Юпитера

Сила магнитного поля Юпитера почти в 20 000 раз мощнее силы магнитного поля Земли. Юпитер можно по праву считать королем магнитных полей нашей планетарной системы. Планету окружает невероятных размеров поле из электрически заряженных частиц, которые без остановки бомбардируют другие планеты Солнечной системы. При этом уровень радиации близ Юпитера до 1000 раз превосходит смертельный для человека. Плотность излучения настолько сильна, что способна нанести повреждения даже хорошо защищенным космическим аппаратам, таким как зонд «Галилей».

Магнитосфера Юпитера имеет протяженность от 1 000 000 до 3 000 000 километров в сторону Солнца и до 1 миллиарда километров в сторону внешних границ системы.

Юпитер - король вращения

Юпитеру требуется всего около 10 часов, чтобы совершить полный оборот вокруг своей оси. Сутки на Юпитере варьируются от 9 часов 56 минут на обоих полюсах до 9 часов 50 минут в экваториальной зоне газового гиганта. В результате этой особенности экваториальная зона планеты на 7 процентов шире, чем полярные.

Будучи газовым гигантом, Юпитер вращается не как единый твердый сферический объект, такой как, например, Земля. Вместо этого планета вращается несколько быстрее в экваториальной зоне и чуть медленнее в полярных. Общая скорость вращения при этом составляет около 50 000 километров в час, что в 27 раз быстрее скорости вращения Земли.

Юпитер - самый большой источник радиоволн в Солнечной системе

Еще одна особенность Юпитера, которая поражает воображение, заключается в том, насколько мощные радиоволны он излучает. Радиошум Юпитера влияет даже на коротковолновые антенны здесь, на Земле. Радиоволны, не слышимые человеческим ухом, могут приобретать весьма причудливые аудиосигналы за счет улавливаемого их наземного радиооборудования.

Чаще всего эти радиовыбросы производятся в результате нестабильности поля плазмы в магнитосфере газового гиганта. Нередко эти шумы вызывают переполох у уфологов, считающих, что поймали сигналы от внеземных цивилизаций. Большинство астрофизиков теоретизируют о том, что ионные газы над Юпитером и его магнитные поля иногда ведут себя как очень мощные радиолазеры, создавая настолько плотное излучение, что порой радиосигналы Юпитера перекрывают по мощности коротковолновые радиосигналы Солнца. Ученые считают, что такая особенная мощь радиоизлучения каким-то образом связана с вулканическим спутником Ио.

Кольца Юпитера

В аэрокосмическом агентстве NASA были очень удивлены, когда космический аппарат «Вояджер-1» обнаружил в 1979 году три кольца вокруг экватора Юпитера. Эти кольца гораздо тусклее колец Сатурна, и поэтому их невозможно обнаружить с помощью наземного оборудования.

Основное кольцо плоское и обладает толщиной около 30 километров и шириной около 6000 километров. Внутреннее кольцо - еще более разряженное и часто упоминаемое как гало - толщиной около 20 000 километров. Ореол этого внутреннего кольца практически достигает внешних границ атмосферы планеты. При этом оба кольца состоят из крошечных темных частиц.

Третье кольцо еще более прозрачное, чем остальные два, и имеет название «паутинного кольца». Состоит оно в основном из пыли скапливающегося вокруг четырех лун Юпитера: Адрастеи, Метиды, Амальтеи и Фивы. Радиус паутинного кольца достигает около 130 000 километров. Планетологи считают, что кольца Юпитера, как и Сатурна, могли образоваться в результате столкновений многочисленных космических объектов, таких как астероиды и кометы.

Защитник планет

Так как Юпитер является вторым по величине (первое место принадлежит Солнцу) космическим объектов в Солнечной системе, его гравитационные силы, скорее всего, участвовали в окончательном формировании нашей системы и, вероятно, даже позволили появиться жизни на нашей планете.

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, Юпитер однажды мог притянуть Уран и Нептун на те места в системе, где они сейчас находятся. В исследовании же, опубликованном в журнале Science, говорится о том, что Юпитер, при участии Сатурна, на заре Солнечной системы притянули достаточно материала для формирования планет внутренней границы.

Кроме того, ученые уверены в том, что газовый гигант является своего рода щитом против астероидов и комет, отражая их от других планет. Новые исследования показывают, что гравитационное поле Юпитера воздействует на многие астероиды и меняет их орбиты. Благодаря этому многие из этих объектов не падают на планеты, включая нашу Землю. Эти астероиды носят название «троянских астероидов». Три из них, наиболее крупные, известны под именами Гектора, Ахиллеса и Агамемнона и названы в чести героев Илиады Гомера, в которой описываются события Троянской войны.

Размер ядра Юпитера и крошечной Земли одинаков

Ученые твердо убеждены в том, что внутреннее ядро Юпитера в 10 раз меньше всей планеты Земля. При этом есть предположение, что до 80-90 процентов диаметра ядра приходится на жидкий металлический водород. Если учесть, что диаметр Земли составляет около 13 000 километров, то диаметр ядра Юпитера должен составлять около 1300 километров. А это, в свою очередь, ставит его наравне с радиусом внутреннего твердого ядра Земли, который тоже равен около 1300 километрам.

Атмосфера Юпитера. Мечта или кошмар химика?

Атмосферный состав Юпитера включает 89,2 процента молекулярного водорода и 10,2 процента гелия. На оставшиеся проценты приходятся запасы аммиака, дейтерий, метан, этан, воду, частицы аммиачного льда, а также частицы сульфида аммония. В общем: гремучая смесь, явно не пригодная для человеческой жизни.

Так как магнитное поле Юпитера в 20 000 раз мощнее магнитного поля Земли, то, вероятнее всего, газовый гигант имеет очень плотное внутреннее ядро неизвестного состава, покрытое толстым внешним слоем жидкого металлического водорода богатого гелием. И все это «обернуто» в атмосферу, в основном состоящую из молекулярного водорода. Ну прямо истинный газовый гигант.

Калисто - самый многострадальный спутник в Солнечной системе

Еще одной интересной особенностью Юпитера является его луна под названием Калисто. Калисто - самый дальний из четырех галилеевых спутников. На полный оборот вокруг Юпитера у него уходит одна земная неделя. Так как его орбита лежит за пределами радиационного пояса газового гиганта, Калисто меньше страдает от приливных сил, чем другие галилеевы спутники. Но так как Килисто является приливно-заблокированным спутником, как наша Луна, например, одна из его сторон всегда обращена к Юпитеру.

Диаметр Калисто составляет 5000 километров, что примерно равно размеру планеты Меркурий. После Ганимеда и Титана Калисто является третьим по величине спутником в Солнечной системе (наша Луна является пятой в этом списке, а Ио занимает четвертую строчку). Температура на поверхности Калисто находится на уровне -139 градусов Цельсия.

Являясь одним из четырех гилилеевых спутников, Калисто был обнаружен великим астрономом Галилео Галилеем и фактически лишил его мирной жизни. Открытие Калисто способствовало усилению веры в его гелиоцентрическую теорию и подлило масла в огонь и без того пылавшего конфликта астронома с католической церковью.

Магнит и магнетизм не перестают удивлять человечество. Мы собрали несколько интересных фактов о постоянных магнитах, которые вы, возможно, еще не знаете.

1. Почему магнит назвали магнитом?


Существует две версии происхождения этого названия: поэтичное и не очень. Первая – это поэтичная легенда о пастухе по имени Магнус (или Магнес). Известный историк Плиний описывал, что однажды этот пастух забрёл со своими овцами на новое место, стал на необычный чёрный камень и вдруг обнаружил, что не может оторвать от него посох и свои подбитые гвоздями башмаки.

Вероятнее, что всё было прозаичнее: однажды в греческой области Магнисии обнаружили залежи камня, способного притягивать железо. Его так и назвали – «камень из Магнисии» или, проще говоря, магнит. Впрочем, здесь тоже есть немного лирики, ведь область получила своё имя от проживающего в ней племени магнетов, а они так назвали себя в честь мифического героя, сына Зевса.

2. Знакомьтесь, «Любящий камень»
Именно такое романтичное имя дали магниту изобретательные китайцы. Представители одной из древнейших культур поэтично описывали его следующим образом. Цы-ши (на русском «любящий камень» или «камень материнской любви»), говорили они, притягивает железо, как и теплая мать притягивает детишек. Эта сила на самом деле распространяется и на другие металлы, но менее интенсивно.

Интересно, что французы тоже называли магнит словом «любящий» – для обоих значений используется одно и то же слово aimant.

3. Как появилась магнитная доска

В 2008 году трое американских студентов демонстрировали свои знания, но для показа всей необходимой информации им не хватило места на доске, они решили дополнительно использовать листы большого формата, но сложность заключалась в том, что бумагу необходимо было держать в руках. И тогда им пришла гениальная идея сделать часть доски с магнитной поверхностью. Так появилась новая технология покрытия поверхности для рисования маркерами, которые легко стираются сухой губкой. Такие маркеры назвали сухострираемыми.

4. Кто придумал первый магнитный компас?


Ещё в третьем веке до Рождества Христова китайский автор описывал компас в виде ложки из магнита, а вот устройство с плавающей стрелкой появилось только в XI столетии. Намного позже, в 1300 году Иоанн Жира первым в Европе создал компас для путешественников (магнит был завезён всего за 40 лет до этого путешественником Марко Поло), чем существенно упростил жизнь моряков. А итальянец Флавио Джойя усовершенствовал конструкцию.

5. Немного о магнитной буре


Случаются дни, когда стрелка компаса беспорядочно кружится, вместо того, чтобы указывать на север. Иногда это продолжается часами, а иногда – сутками. Больше всего компас используется моряками – они и отметили первыми это явление, окрестив его магнитной бурей.

Происходит подобное из-за вспышек солнечной активности, когда в магнитное поле нашей планеты попадает больше заряженных частиц от Солнца. Оно возмущается, и начинаются геомагнитные бури, влияющие и на человеческий организм, и на работу техники.

6. Как увидеть магнитное поле?


Увидеть магнитное поле вполне реально, и этому учат на школьных уроках физики, предлагая такую последовательность действий:
- магнит накрывают стеклянной пластиной;
- сверху на пластину кладут лист бумаги;
- бумага посыпается ровным слоем железных опилок;
- опилки намагничиваются, и когда их встряхивают, то они на мгновение отделяются от пластинки, и легко поворачиваются, формируя - сложные изогнутые линии, расходящиеся от полюсов.

Полученная картина выглядит следующим образом: чем ближе к полюсу, тем гуще и чётче линии из опилок, а чем дальше они отходят, тем больше разрежаются и утрачивают свою отчётливость. Это наглядный пример того, как ослабляются магнитные силы из-за расстояния.

7. Почему гроб пророка Мухаммеда висит в воздухе?


Не одно столетие любознательные умы будоражила история о левитирующем гробе пророка Магомета. В 1600 году была издана книга про магниты, где автор Уильям Гильберт передал услышанную историю о часовне Магомета. Её свод содержит магнитные камни большой силы, которые позволяют железному сундуку с прахом пророка висеть в воздухе.

Сами мусульмане считали это чудом, и говорили, что причина в том, что земля не может держать труп такого человека. На самом деле, такие трюки и ранее проделывали некоторые фокусники. Но нужно сказать, что поддерживать равновесие в данном случае невозможно. Магнит в данном случае достаточно сильный, чтобы приподнять предмет, но удержать его на стабильном расстоянии без дополнительной нити не получится.

8. Магнит и нагревание
У магнитов есть особенные характеристики. К ним относится рабочая температура с максимальными показателями и точка Кюри, на уровне которой ферромагнетики теряют свои свойства. Для каждого сплава эти параметры индивидуальны. Например, для магнитопластов на основе наполнителя NdFeB максимальная рабочая температура может составлять до 120, а то и 220°С, ферриты же выдерживают работу при температуре до 250-300°С, а точка Кюри у них составляет 450°С.

9. Почему магнитный томограф видит человека изнутри?


Наш организм на 60-80% состоит из H2O, и атомы водорода в формуле воды при действии мощного магнита начинают излучать волны. Они разные, потому что зависят от тканей, где расположены атомы, и отражают любое изменение в нашем теле. Помещённый в магнитное поле человек излучает эти волны, и зафиксированные показатели трансформируются в трёхцветное изображение.

10. Как работает магнитная подушка?


Скоростное передвижение поездов типа «Маглев» достигается благодаря следующей технологии. Вагоны крепятся к направляющей, которая охватывает рельс, либо наоборот. В обоих вариантах вагоны держатся над рельсом благодаря вертикальному магнитному полю, горизонтальное же сохраняет центровку. Ещё на рельс ставятся электромагниты, с которыми обеспечивается работа двигателей – так происходит ускорение и торможение.

11. Петр Перегрин и «Послание о магните»


Во второй половине XIII столетия некий Пьер Перегрин-де Маррикур написал знакомому письмо-трактат, в котором рассказал подробно о свойствах магнита и даже предложил использовать его в роли вечного двигателя (тогда эта идея была популярна во Франции, на родине учёного). Об авторе почти ничего не известно, но его вклад за первое в Европе столько систематическое исследование ценится высоко и в наши дни.

В трактате говорится о наличии полюсов у шарообразных образцов, которые использовались, процедуре намагничивания, взаимодействии магнитов и множестве других моментов, связанных со свойствами магнитов. Маррикур был уверен, что исследуемый им камень скрывал в себе подобие небесной сферы с её полюсами.

> >

Земля – интересные факты о третьей планете Солнечной системы. Изучите описание 10 самых удивительных фактов о планете с жизнью с фото высокого качества.

Планета Земля! Этот прекрасный голубой шар Солнечной системы, который очаровывал человечество многие тысячелетия. А почему бы и нет? Это ведь пока единственная планета, способная похвастаться жизнью, причем разумной.

Мы уже долгое время исследуем родную планету. Но насколько хорошо мы действительно ее знаем? Перед вами 10 интересных фактов о планете Земля , которые подойдут для детей и взрослых, и помогут по-новому взглянуть на привычную окружающую среду.

Интересные факты о планете Земля

Земля одна обладает тектонической активностью. Земная кора разделена на части – тектонические плиты. Они двигаются по магме и могут периодически сталкиваться. При ударе формируют новую кору.

Это важный процесс для планеты, который не только обеспечивает тектоническую активность (извержения, формирование океанических траншей), но и участвует в углеродном цикле. Долгое время мертвые остатки, богатые на углерод, опускаются глубже под поверхность и перерабатываются. Благодаря этому мы не страдаем от парникового эффекта.

Многие верят, что наша планета сформировалась в виде сферы. Если быть точнее, то это приплюснутая сфера, а именно сфероид. Она практически соответствует форме, но шире в экваториальной линии. Причина – ось вращения Земли, из-за которой охват на полюсах на 43 км уступает экваториальному.

Если исследовать состав нашей планеты, то получим железо (32.1%), кислород (30.1%), кремний (15.1%) и магний (13.9%). Если бы добрались к ядру, то наткнулись на 88% железа, а в земной коре присутствует 47% кислорода.

Впервые человеку удалось посмотреть на Землю вживую из космоса только при выходе на орбиту. Именно после этого планету стали называть «голубой точкой». Не будем забывать, что 70% территории отведено на воду и лишь 30% – твердая кора, поднятая над уровнем моря.

Атмосфера тянется на 10000 км

Она считается плотной первые 50 км, но фактически охватывает 10000 км в высоту. Делится на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. Чем выше вы поднимаетесь, тем ниже показатели давления и плотности.

Примерно 75% всего атмосферного слоя присутствует на высоте до 11 км. Экзосфера (наивысший) простирается от 700 км до 10000 км. Там она сливается с пространством. В основном представлена водородом с низкой плотностью, гелием и парой тяжелых молекул (кислород, азот и двуокись углерода). Атомы и молекулы рассредоточены так далеко, что экзосфера по поведению больше не походит на газ, а частички отдаляются в космос.

Ядро формирует магнитное поле

Читайте интересные факты о Земле, чтобы не забывать, что наша планета – гигантский магнит, обладающий полюсами. Магнитное поле тянется на тысячи километров и создает магнитосферу. Исследователи полагают, что его формирует расплавленное внешнее ядро, чье тепло приводит к конвекции движения материалов для генерации электрических токов.

Стоит поблагодарить за магнитосферу, иначе солнечные частички осыпали бы нашу планету, и мы погибли от огромного количества радиации.

Осевой оборот не равняется 24 часам

Если быть точнее, то ось вращения Земли занимает 23 часа, 56 минут и 4 секунды. Этот оборот именуют сидерическим днем. Тогда получается, что каждый день на 4 минуты короче? Нет, потому что наша планета совершает обороты вокруг Солнца. Каждый день звезда смешается по сравнению с фоновыми на 1°. Прибавляем это движение и получаем наши привычные 24 часа. Это солнечный день.

Год не приравнивается к 365 дням

И снова уточнение: год на Земле = 365.2564 дней. Именно дополнительные 0.2564 дня приводят к тому, что каждые 4 года мы получаем дополнительный день в феврале.

Луна и два орбитальных спутника

Мы все знаем, что Земля не одинока, так как рядом всегда вращается верный спутник. Но у нас также есть два привязанных астероида: 3753 Круитни и 2022 АА29.

3753 Круитни простирается на 5 км и именуется второй луной. Фактически он не совершает оборотов вокруг нас, потому что настроен на синхронизированную орбиту с планетой. 2002 АА29 охватывает 60 м и вращается по орбитальному пути, напоминающему подкову, из-за чего каждые 95 лет приближается к нам.

Единственная живая планета

Нам удалось найти доказательства жизни в прошлом на Марсе и Титане (спутник Сатурна). Даже в далеком космосе находятся аминокислоты. Но развитые формы присутствуют пока лишь на нашей планете. Конечно, мы не сдаемся и продолжаем искать за пределами нашей системы.

Наши телескопы сканируют экзопланеты и находят варианты, которые ждут своих исследователей. Не будем забывать о запуске телескопа нового поколения Джеймс Уэбб, который ожидается в 2018 году.

Оно окутывает все на планете, начиная от самых маленьких магнитов и заканчивая всей нашей Землей, и встречается даже в космосе. Хотя мы уже немало знаем о магнитном поле нашей планеты, оно все еще таит в себе много загадок и демонстрирует странные явления.

Недавние открытия особенно наглядно показали нам, как мало еще известно о геомагнетизме и о том, как эти силовые магнитные линии влияют не только на наш мозг, но даже причастны к созданию легендарных червоточин. Иногда где-то далеко за пределами земной атмосферы магнетические поля создают и затем сами же разрешают весьма любопытные загадки...

10. Магнетические моли

Австралийские животные - одни из самых странных созданий на планете. А теперь это материковое государство может добавить к списку своих диковинок еще и первую в мире магнетическую моль. Диковинный вид назвали Agrotis infusa или богонской молью, и это существо уникально тем, что оно первое ночное насекомое, которое во время миграции использует магнитное поле Земли.

Открытие было сделано в 2018 году, и до него ученые долгое время не могли понять, как же именно миллиарды таких молей преодолевали расстояние в почти 1000 километров, и всегда возвращались в одни и те же пещеры в австралийских штатах Новый Южный Уэльс и Виктория (New South Wales, Victoria). В итоге разгадка была найдена после проведения экспериментов над несколькими из этих насекомых в специальных заизолированных помещениях. Оказалось, что богонская моль для навигации использует как раз магнитное поле, и она обычно сопоставляет его с определенными ориентирами на местности. Если одно из условий исчезает, насекомое сбивается с пути и не понимает, куда ему следовать.

Это очень интересное открытие, хотя оно и не помогло ученым понять, как именно перелетные птицы и другие животные, мигрирующие на большие расстояния, используют магнитосферу нашей планеты. Согласно одной интересной теории световые лучи влияют на определенные способности птиц на квантовом уровне. Вероятно, птицы лучше всего ориентируются по магнитному тогда, когда их глаза воспринимают свет. В светлое время суток в мозгу птицы на молекулярном уровне возникает электрический сигнал, который и помогает животному распознавать магнитное поле. Однако богонские моли ведут ночной образ жизни, так что их способ навигации, вероятно, работает совершенно иначе.

9. Эпицентр смены полюсов геомагнитного поля


Фото: Live Science

Магнитное поле Земли слабеет и истончается, и тоньше всего оно сейчас в районе между Южной Африкой и Чили, за что эту зону даже назвали Южно-атлантической аномалией. Исследователи решили внимательнее изучить этот регион в надежде, что там они найдут разгадку на вопрос о том, почему вообще все магнитное поле нашей планеты стало слабеть.

В 2018 году эксперты обнаружили еще одну аномалию, и в этот раз она растянулась от Южной Африки до Ботсваны. Когда люди железного века строили здесь свои глиняные дома, при их обжиге огонь сохранял магнетические минералы в глине таким образом, что по этим артефактам можно было определить состояние геомагнитного поля тех лет. На протяжении 1500 лет электромагнитное поле в этой части света то истончалось, то полностью меняло свое направление, то сжималось, то выдавалось наружу над общей схемой силовых линий.

Все эти перемены дали ученым основание полагать, что Южно-атлантическая аномалия происходила и ранее, и всякий раз она была предвестницей смены полюсов магнитного поля Земли. Если это, действительно, так, тогда необычная область в районе Южной Африки может стать тем самым местом, где и начнутся эти важнейшие перемены.

Нынешнее истончение магнитного поля нашей планеты может привести к 2 разным сценариям. Либо произойдет очередная переполюсовка, либо поле снова уплотнится, чтобы воспрепятствовать смене векторов. Второй вариант намного лучше, поскольку слабое магнитное поле не способно защищать нас от сильного ультрафиолетового излучения в достаточной мере. Все может начаться с регулярных перебоев в работе электросетей, которые в случае истончения станут слишком уязвимыми перед лицом геомагнитных бурь, а продолжится куда как более неприятными последствиями.

8. Загадка головной ударной волны


Фото: Live Science

Земля вращается вокруг Солнца на скорости примерно 108 тысяч километров в час. Совсем как нос корабля, разрезающий воду на своем пути, магнитное поле нашей планеты прокладывает нам путь сквозь чрезвычайно горячий солнечный ветер, постоянно производимый нашей звездой.

Долгое время исследователи считали, что эта головная ударная волна вокруг Земли и была причиной того, что солнечный ветер обычно рассеивается, достигая поверхности нашей родной планеты уже в качестве нежного бриза, а не испепеляющей стихии. Без этого загадочного процесса наша Земля давно бы уже обуглилась. Впрочем, все детали происходящего до сих пор не до конца изучены.

В 2018 году, вероятно, было сделано одно очень важное открытие. Оказывается, магнитное поле Земли разрушает солнечные электроны. Когда ученые проанализировали данные со спутников, собранные в зоне столкновения геомагнитного поля и солнечного , они были поражены тем, как это поле буквально разрывает на части звездный ветер.

Когда солнечный ветер на сверхзвуковой скорости достигает области головной ударной волны Земли, электроны ускоряются так сильно, что они просто распадаются на части. В итоге разрушительная энергия солнечного ветра трансформируется в менее опасную теплоту.

7. Новая магнитная среда


Фото: space.com

Борьба между солнечным ветром и нашей магнитосферой не спасает Землю от солнечной радиации в полной мере. Распад частиц звездного ветра - это однозначно большая нагрузка для нашего магнитного поля, и в итоге его силовые линии периодически разрываются. Когда одна из таких линий рвется, высвобождается энергия, поглощенная полем из солнечного ветра, что приводит к неполадкам в работе электрических сетей, спутников и космических кораблей.

В 2018 году ученые решили провести очередное исследование, чтобы больше узнать о природе этой проблемы. В итоге они выяснили о магнетической активности нечто совершенно новое и абсолютно удивительное. Раньше ученые уже отмечали, что между солнечным ветром и магнитосферой существует особенная граница. Эту зону назвали магнитослоем. Однако активность в этой области была слишком повышенной, чтобы определить, не разрушаются ли заодно и линии нашего магнитного поля в этом же слое наряду с солнечными электронами. С помощью нескольких новых спутников ученые подтвердили, что процесс реконнекции (пересоединения) происходит тоже в этом магнитослое.

Когда происходит разрушение связей, частицы начинают двигаться в 40 раз быстрее, чем в обычном магнитном поле. Исследователи впервые обнаружили, что два чрезвычайно важных явления, связанных с заряженными солнечными частицами, происходят в одном и том же месте.

6. Магнитное поле Земли смещается на Запад


Фото: Live Science

Ученые наблюдают за магнитным полем нашей планеты уже больше 400 лет. Собранная за все это время информация все больше озадачивала исследователей, которые давно уже бьются над одной большой загадкой. По какой-то необъяснимой для нас причине геомагнитное поле смещается в западном направлении.

В 2018 году исследователи предложили новый и очень необычный ответ на этот вопрос. Струйные течения в воде, воздухе и даже ядре Земли создают так называемые волны Россби (Rossby). Все внешнее ядро нашей планеты - это фактически постоянно вращающаяся жидкость, и вместе с ней циркулируют эти волны.

По своей природе эти бегущие волны уже считаются довольно странным явлением, а волны Россби во внешнем ядре и вовсе ведут себя абсолютно отлично от всех остальных течений. Океанические и атмосферные волны Россби двигаются в сторону запада, а волны во внешнем ядре - на восток. Хотя ученые не могут точно вычислить направление, в котором двигается вся эта мощь из-за значительной глубины, на которой происходят эти процессы.

По мнению экспертов, вопреки восточной ориентированности волн Россби во внешнем ядре Земли, большая часть их энергии смещается на запад и оттягивает за собой магнитное поле. В любом случае у исследователей до сих пор нет четкого объяснения, почему геомагнитное поле сдвигается на запад со скоростью 17 километров в год.

5. Второе магнитное поле Земли


Фото: sciencealеrt.com

В очередной раз ученые с недоумением обнаружили нечто удивительное, что так долго находилось прямо перед их носом. Оказывается, нашу планету окружает целых 2 магнитных поля. Большинство людей знает о том, что наше главное магнитное поле своим существованием обязано процессам, происходящим в ядре Земли. Второе поле было открыто совершенно случайно, когда Европейское космическое агентство (European Space Agency) запустило на орбиту три новых спутника для изучения геомагнетизма.

После сбора данных исследователи обнаружили, что у нашей планеты есть еще один секрет. Целых 4 года ученые из ЕКА анализировали полученную информацию, пока в 2018 году они наконец-то не объявили о своей удивительной находке всему миру.

Вести о втором магнитном поле скрывались так долго потому, что его приливная сила крайне незначительна или почти незаметна. Если сравнивать ее с силой давно известного нам геомагнитного поля, она слабее его в целых 20 тысяч раз.

В любом случае ценность этого открытия для ученых крайне велика, особенно для тех из них, кто посвятил свою жизнь загадкам геомагнетизма. Каждая новая деталь дополняет общую картину, как кусочек пазла, и она вполне может помочь нам объяснить другие явления. Например, дать ответ на вопрос о том, почему магнитное поле Земли периодически меняет свои полюса, или как оба магнитных поля влияют друг на друга. Вдобавок новое открытие сможет помочь ученым лучше понять электрические свойства литосферы и земной коры.

4. Тайна Столпов Творения раскрыта


Фото: ibtimes.com

В 1995 году космический телескоп Хаббл (Hubble) засек так называемые «Столпы Творения», которые стали настолько знаменитыми, что их даже стали печатать на подставках для чашек и показывать в кино. Восхитительный образ переливающихся разными цветами колонн из межзвездного газа и пыли явно напоминает гигантские столпы, и, как известно, где-то там как раз и рождаются новые звезды.

Это скопление находится в 7 тысячах световых лет от Земли в туманности Орел, и загадка образования этих колонн оставалась нераскрытой вплоть до 2018 года. Новые наблюдения позволили ученым обнаружить поляризованное свечение, исходящее от , что и выдало присутствие там магнитного поля. Когда специалисты смогли создать карту этих полей, происхождение знаменитой тройки наконец-то было разгадано.

Магнитные силы замедлили распространение межзвездного газа и космической пыли в пределах этой туманности, и под их воздействием образовались эти знаковые колонны, узнаваемые практически во всем мире. Внушительная космическая структура долгое время остается в своей нынешней форме именно из-за влияния магнитных полей, которые фактически защищают столпы от разрушения своей приливной силой, вектор которой противоположен направлению внешних магнетических сил окружающего эту область космоса. Учитывая тот факт, что в среде Столпов Творения постоянно формируются новые звезды, понимание природы магнетизма в их случае может изменить представление ученых о процессе образования звезд.

3. Магнитное поле Урана постоянно разрушается


Фото: space.com

Когда речь заходит о магнитном поле, Урану приходится непросто. В 2017 году ученые захотели изучить магнитосферу достаточно удаленной планеты, и для этого они использовали компьютерные симуляции и данные, полученные еще в 1986 году с космического аппарата NASA – Вояджера-2 (Voyager 2). В итоге мы узнали нечто неожиданное про и без того уже довольно странную для нас планету.

Ориентация Урана в пространстве отличается от почти всех других планет Солнечной системы тем, что его ось вращения как будто лежит на боку. Из-за этого магнитное поле планеты смещено от геометрического центра довольно необычным образом. День на Уране длится 17,24 часа, и магнитосфера этой планеты за один ее оборот вокруг собственной оси сильно перегружается. В некоторых местах это магнитное поле практически полностью разрушается, пока в других происходит реконнекция. Эта постоянная балансировка как раз и объясняет частое возникновение полярных сияний.

Данные с телескопа Хаббл ранее подтвердили, что на Уране образуются авроры, весьма похожие на наши земные. Магнитосфера, как правило, создает защитный блок, а ее истончение как раз и обуславливает полярное сияние. Похоже, что за столь частое возникновение аврор на Уране отвечает именно появление брешей в его магнитном поле, и сквозь эти «пробоины» частицы солнечного ветра попадают в атмосферу планеты, производя при контакте с газами световые шоу.

2. Магнитная кротовина


Фото: Smithsonian Magazine

Физики постоянно проводят очень странные опыты. В 2015 году они создали и вовсе нечто невероятное – магнитную червоточину. Кротовые норы – популярная тема среди любителей научной фантастики, но в этот раз все может зайти несколько дальше теорий и зрелищных фильмов. Согласно известной гипотезе кротовая нора способна связать две разные области в пространственно-временном континууме. Теоретически путешественник с помощью таких червоточин способен преодолеть просто невероятные расстояния за считанные доли секунды.

В 2015 году исследователи разработали устройство, представляющее собой металлическую сферу из нескольких слоев метаматериала, которое вряд ли в ближайшем будущем поможет нам отправлять космические экспедиции на другой конец Вселенной, но уже сейчас с его помощью ученые создали магнитную червоточину.

Внутри этой сферы физики поместили свернутую магнитную трубку, а потом все это устройство скрыли в другой магнитосфере. На какой-то момент цилиндр исчез буквально в никуда, а потом снова вернулся на свое место. Исчез он не в буквальном смысле, а просто стал невидимым для магнитных сенсоров.

Интересно в этом эксперименте то, что во время манипулирования электромагнитной энергией был создан магнитно невидимый туннель между взаимосвязанными полюсами магнита. Эта кротовина создала иллюзию разделения противоположных полюсов и благодаря ей появились «монополи», которые в природе просто не существуют.

1. Контроль над мозгом


Фото: Live Science

Одно из самых тревожных и необычных свойств магнитного поля – это возможность контролировать с его помощью работу головного мозга. В 2017 году ученые провели исследование, в ходе которого было совершено новое открытие. Посредством магнитных полей экспертам удалось дистанционным образом активировать клетки мозга подопытных мышей.

Главной целью воздействия стало полосатое тело, отдел головного мозга, отвечающий за движение животного. Невероятно, но ученые заставили крыс бегать, застывать на месте и крутиться на месте. Главным интересом для исследователей представляет возможность понять, как в нашей голове протекают процессы, ответственные за определенное поведение и эмоции. Вероятно, это подскажет нам, где находятся поведенческие отделы в человеческом мозгу, и поможет лечить такие состояния, как болезнь Паркинсона (дрожательный паралич).

Если вы относите себя к поклонникам теории заговора и переживаете, что с помощью этого открытия власти получат над нами полный контроль, можете выдохнуть свободно. Магнитные поля проходят через биологические ткани без каких-либо последствий. В проведенном эксперименте участие приняли не самые обычные крысы, а животные с введенными в их мозг микроскопическими частичками магнитов. Эти частички прикреплялись к клеткам мозга, после чего их разогревали с помощью симуляции магнитного поля, и крошечные магниты вынуждали нейроны активироваться таким образом, что мышь меняла свое поведение по заданному сценарию.

В последние дни на научных информационных сайтах появилось большое количество новостей, посвященных магнитному полю Земли. Например, новость о том, что в последнее время оно существенно изменяется, или о том, что магнитное поле способствует утечке кислорода из земной атмосферы и даже про то, что вдоль линий магнитного поля ориентируются коровы на пастбищах. Что представляет собой магнитное поле и насколько важны все перечисленные новости?

Магнитное поле Земли – это область вокруг нашей планеты, где действуют магнитные силы. Вопрос о происхождении магнитного поля до сих пор окончательно не решен. Однако большинство исследователей сходятся в том, что наличием магнитного поля Земля хотя бы отчасти обязана своему ядру. Земное ядро состоит из твердой внутренней и жидкой наружной частей. Вращение Земли создает в жидком ядре постоянные течения. Как читатель может помнить из уроков физики, движение электрических зарядов приводит к появлению вокруг них магнитного поля.

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

Землю можно рассматривать как магнитный диполь. Его южный полюс находится на географическом Северном полюсе, а северный, соответственно, на Южном. На самом деле, географический и магнитный полюса Земли не совпадают не только по "направлению". Ось магнитного поля наклонена по отношению к оси вращения Земли на 11,6 градуса. Из-за того что разница не очень существенная, мы можем пользоваться компасом. Его стрелка точно указывает на южный магнитный полюс Земли и почти точно на Северный географический. Если бы компас был изобретен 720 тысяч лет назад, то он бы указывал и на географический и на магнитный северный полюс. Но об этом чуть ниже.

Магнитное поле защищает жителей Земли и искусственные спутники от губительного воздействия космических частиц. К таким частицам относятся, например, ионизированные (заряженные) частицы солнечного ветра. Магнитное поле изменяет траекторию их движения, направляя частицы вдоль линий поля. Необходимость наличия магнитного поля для существования жизни сужает круг потенциально обитаемых планет (если мы исходим из предположения, что гипотетически возможные формы жизни похожи на земных обитателей).

Ученые не исключают, что часть планет земного типа не имеют металлического ядра и, соответственно, лишены магнитного поля. До сих пор считалось, что планеты, состоящие из твердых скальных пород, как и Земля, содержат три основных слоя: твердую кору, вязкую мантию и твердое или расплавленное железное ядро. В недавней работе ученые из Массачусетского технологического института предложили образования "скалистых" планет без ядра. Если теоретические выкладки исследователей подтвердятся наблюдениями, то для расчета вероятности встретить во Вселенной гуманоидов или хотя бы что-то, напоминающее иллюстрации из учебника биологии, придется переписать.

Земляне тоже могут лишиться своей магнитной защиты. Правда, точно сказать, когда это произойдет, геофизики пока не могут. Дело в том, что магнитные полюса Земли непостоянны. Периодически они меняются местами. Не так давно исследователи установили, что Земля "помнит" о смене полюсов. Анализ таких "воспоминаний" показал, что за последние 160 миллионов лет магнитные север и юг менялись местами около 100 раз. Последний раз это событие произошло около 720 тысяч лет назад.

Смена полюсов сопровождается изменением конфигурации магнитного поля. Во время "переходного периода" на Землю проникает существенно больше космических частиц, опасных для живых организмов. Одна из гипотез, объясняющих исчезновение динозавров, утверждает, что гигантские рептилии вымерли именно во время очередной смены полюсов.

Кроме "следов" плановых мероприятий по смене полюсов исследователи заметили в магнитном поле Земли опасные подвижки. Анализ данных о его состоянии за несколько лет показал, что в последние месяцы в нем начали происходить . Настолько резких "движений" поля ученые не регистрировали уже очень давно. Вызывающая беспокойства исследователей зона находится в южной части Атлантического океана. "Толщина" магнитного поля в этом районе не превышает трети от "нормальной". Исследователи давно обратили внимание на эту "прореху" в магнитном поле Земли. Собранные за 150 лет данные показывают, что за этот период поле здесь ослабло на десять процентов.

На данный момент трудно сказать, чем это грозит человечеству. Одним из последствий ослабления напряженности поля может стать увеличение (пусть и незначительное) содержания кислорода в земной атмосфере. Связь между магнитным полем Земли и этим газом была установлена с помощью системы спутников Cluster – проекта Европейского космического агентства. Ученые выяснили, что магнитное поле ускоряет ионы кислорода и "выбрасывает" их в космическое пространство.

Несмотря на то, что магнитное поле нельзя увидеть, обитатели Земли хорошо его чувствуют. Перелетные птицы, например, отыскивают дорогу, ориентируясь именно на него. Существует несколько гипотез, объясняющих, как именно они ощущают поле. Одна из последних предполагает, что птицы воспринимают магнитное поле . Особые белки – криптохромы – в глазах перелетных птиц способны менять свое положение под воздействием магнитного поля. Авторы теории считают, что криптохромы могут выполнять роль компаса.

Кроме птиц магнитное поле Земли вместо GPS используют морские черепахи. И, как показал анализ спутниковых фотографий, представленных в рамках проекта Google Earth, коровы. Изучив фотографии 8510 коров в 308 районах мира, ученые заключили, что эти животные предпочтительно (или с юга на север). Причем "реперными точками" для коров служат не географические, а именно магнитные полюса Земли. Механизм восприятия коровами магнитного поля и причины именно такой реакции на него остаются неясными.

Кроме перечисленных замечательных свойств магнитное поле способствует . Они возникают в результате резких изменений поля, происходящих в удаленных регионах поля.

Магнитное поле не обошли своим вниманием сторонники одной из "теорий заговора" – теории о лунной мистификации. Как уже упоминалось выше, магнитное поле защищает нас от космических частиц. "Собранные" частицы скапливаются в определенных частях поля – так называемых радиационных поясах Ван Алена. Скептики, не верящие в реальность высадок на Луну, считают, что во время пролета сквозь радиационные пояса астронавты получили бы смертельную дозу радиации.

Магнитное поле Земли - удивительное следствие законов физики, защитный щит, ориентир и создатель полярных сияний. Если бы не оно, жизнь на Земле, возможно, выглядела бы совсем иначе. В общем, если бы магнитного поля не было - его необходимо было бы придумать.