Ж
104
∑
ЖАЗЫҚТЫҚ – ЖЫЛУ ТАСЫҒЫШ
348
349
анықтаған. Жердің магниттік тұтқышында ұсталған бөлшектер Лоренц күшінің
әсерінен күрделі қозғалыс жасайды. Бұл қозғалыс спирал траекториясы бойынша
Солтүстік жарты шардан Оңтүстік жарты шар арасындағы магнит өрісінің күш
сызықтары бойымен қозғалады да, керісінше баяу қозғалатын болады (1-сыз-
ба). Бөлшектер спирал бойымен магнит өрісі артатын бағытқа қарай (Жерге
жақындағанда) қозғалғанда, спиралдың радиусы мен адымы кемиді. Бөлшектердің
жылдамдық векторлары ша-
малары бойынша өзгерместен
өрістің бағытына перпендику-
ляр жазықтыққа жақындайды.
Соңынан бөлшектер кез келген
нүктеде (
айналық деп атала-
тын) «шағылысатын» болады.
Олар екінші Жарты шардағы
түйіндес айналық нүктеге қарай
жылжи бастайды. ~100 МэВ
энергиялы протон Солтүстік
жарты шардан Оңтүстік жарты
шарға қарай магнит өрісінің
күш сызықтары бойынша бір
тербелісті ~0,3 секундта жасап
үлгереді. Осындай протондар
геомагниттік тұтқышта 100
жылға (~3·10
9
секунд) дейін
(«өмір сүру» уақыты) дейін ұсталып, осы уақыт аралығында 10
10
-ға дейін тербеліс
жасай алады. Ендік бойымен ығуы (дрейфі) едәуір аз жылдамдықпен өтеді.
Бөлшектер энергиясына тәуелді түрде Жердің төңірегін бірнеше минуттан бір
тәулікке дейінгі уақыт аралығында толық бір рет айналып шығады.
Оң иондар
батыс бағытқа, ал электрондар – шығыс бағытқа қарай ығады.
Жердің радиациялық белдеулері әдетте і ш к і және с ы р т қ ы белдеулерге
ажыратылады. І ш к і б е л д е у д е г і протондардың энергиясы өте жоғары (20-дан
800 МэВ-ке дейін) болады (2-сызба). Ішкі белдеудегі электрондардың энергиясы
20 – 40 кэВ-тан 1 МэВ-қа дейін жетеді. Ішкі белдеудің төменгі шекарасында (жер-
ден 200 – 300 км биіктікте) бөлшектер атомдармен және газ атомдарының моле-
кулаларымен жиі-жиі соқтығысып, атмосферада
шашырап және «жұтылып»
өз энергиясын жоғалтады.
1-сызба. Геомагниттік тұтқыш (а) ұстаған зарядты
бөлшектердің қозғалысы. Бөлшектер Жердің (б)
магнит өрісінің күш сызықтарының бойымен
қозғалады және бір мезгілде бойлық бойынша ығатын
болады.
Ж
104
∑
ЖАЗЫҚТЫҚ – ЖЫЛУ ТАСЫҒЫШ
350
351
Сыртқы белдеудегі электрон-
дардың энергиясы 40 – 100 кэВ,
бөлшектердің «өмір сүру» уақыты
10
5
– 10
7
секунд.
Күн активтілігі
артқан кезде сыртқы белдеудегі
электрондардың энергиясы 1 МэВ-
ке дейін, кейде одан да жоғары
шамаға артатын болады. Аз энергия-
лы протондар белдеуінің энергиясы
~0,03 – 10 МэВ. Сыртқы белдеу мен
аз энергиялы протондар белдеулері
Жерге 50 – 60° ендікте (200 – 300 км биіктікте) жақындайды.
Атмосфераның атомдары мен молекулаларының жылулық қозғалыстарының
орташа энергиясынан едәуір асатын энергиялы
қармалған бөлшектердің пайда
болуының бірнеше себебі бар. Олар: Жер атмосферасында ғарыштық сәулелер
тудырған нейтрондардың ыдырауы (пайда болған протондар Жердің радиациялық
белдеуін толтырады); белдеу ішінде
электрондардың қатысуына себепші
болатын
геомагниттік ұйытқу кезінде
белдеуге бөлшектер «толтыру»;
магнитсфераның сыртқы аймағынан
ішкі аймаққа күн сәулелік табиғатты
бөлшектерді үдете және баяулата ау-
ыстыру (сыртқы белдеу электрондары
және аз энергиялы протондар белдеуі
осылай толтырылады) болып табылады
(3-сызба). Күн желінің бөлшектерінің
де Жердің радиациялық белдеуіне енуі
мүмкін. Жердің радиациялық белдеуіне ішінара
күннің ғарыштық сәулелерінің
протондары мен электрондарының да қармалып магнитсфераның ішкі аймағына
енуі әбден мүмкін. Жердің радиациялық белдеуін негізінен энергиясын иондауға
шығындаған бөлшектер тастап шығады (осы себеп протондардың белдеу ішіндегі
магниттік тұтқыштан ~10
9
секундта шығып кетуіне ықпал етеді).
Жердің радиациялық белдеулері Жер төңірегіндегі кеңістікте ұзақ уақыт
ұшуға қауіп-қатер төндіреді. Аз энергиялы протондар ағыны күн батареяларын
2-сызба. Жердің радиациялық белдеуінің құрылымы:
I – ішкі белдеу; II – аз энергиялы протондар белдеуі;
III – сыртқы белдеу; IV – квазиқармау аймағы
3-сызба. Жер магнитсферасының құрылысы.
Жебелі сызықтармен күн желі бөлшектерінің
магнитсфераға ену аймағы көрсетілген.
Ж
104
∑
ЖАЗЫҚТЫҚ – ЖЫЛУ ТАСЫҒЫШ
350
351
істен шығарады, жұқа оптикалық қабаттарды күңгірттендіреді. Ішкі өрісте ұзақ
уақыт болу жоғары энергиялы протондардың әсерінен ғарыштық кеме ішіндегі
ғарышкерлердің денсаулығына әсер етуі мүмкін. Радиациялық белдеулер Жерден
өзге де планеталарда Меркурий, Юпитер және Сатурнде, т.б. планеталарында да
кездеседі.
ЖЕР МАГНЕТИЗМІ, геомагнетизм – 1) Жердің магнит өрісі. 2) Геофизиканың
Жер магнит өрісінің уақыт бойынша таралуы мен өзгерісін, сондай-ақ әлгілермен
байланысты Жердегі және атмосферадағы физикалық үрдістерді (процестерді)
зерттейтін саласы. Геомагниттік өріс кеңістіктің әрбір нүктесінде кернеуліктің
векторымен (Т) сипатталады, мұның шамасы мен бағыты тіктөртбұрышты коор-
динаттар (сызбаға қараңыз) жүйесінде үш құраушымен (Х, У, Z) (солтүстік, шығыс
және тік бағыттағы) немесе Жер магнетизмнің үш бөлігімен: кернеуліктің (Н)
көкжиектік құраушысымен, магниттік ауысумен (D) (Н-пен және географиялық
меридианның арасындағы бұрыш) және магниттік көлбеулігі (І) (Т-мен көкжиек
жазықтығының арасындағы бұрыш) анықталады. Жердің магнит өрісінің болуы
(негізгі немесе тұрақты өрістің үлесі ~99%). Жердің
сұйық металдық ядросында
өтетін үрдістермен (процестермен) (
динамо-эффектісімен өткізгіш сұйықтың
немесе газ плазманың қозғалыстары салдарынан магнит өрісінің өздік қозуымен)
түсіндіріледі. Негізгі өрістің Жердің 3 радиусына тең шамалас биіктікте диполдік
сипаты болады, одан артық биіктікте өріс едәуір күрделі болады (мысалы, магнит-
сферада). Жердің магниттік полюстері (Н = 0 болатын нүктелерде) географиялық
полюстермен дәл үйлеспейді. Жердің 8·10
25
(СГС бірлігінде)-ке тең диполдік
магниттік моменті Жердің айналу осімен 11,5° бұрыш жасайды. Геомагниттік
өрістің кернеулігі (Т) магниттік полюстерден бастап магниттік экваторға қарай (І
= 0 болатын сызықтарға) 55,7-ден 33,4 А/м (0,70-
тен 0,42 Э-ке дейін) кемиді. Негізгі магнит өріс
тек
ғасырлық баяу өзгерістерге (вариацияларда)
ғана ұшырайды. Әрқилы геологиялық дәуірлерде
геомагниттік өрістің полярлылығы әрқалай болған,
яғни
Жердің негізгі магнит өрісі жүздеген мың
жылдан ондаған миллион жылға дейінгі кезеңде
өзгеріске ұшырап отырған. Магнитсфера мен
ионсферадағы токтар тудыратын айнымалы маг-
нит өрісі (~1% шамасында) тұрақсыз. Амплиту-
далары 30–70γ және 5γ (1γ = 10
–5
Э) сәйкес түрде
Жердің магнит өрісінің құраушылары
Достарыңызбен бөлісу: | 
