Магнитосфера

Рождённые на поверхности «земляной» звезды ядра элементов, охлаждаясь, приобретают положительный заряд. А потому и газообразное внутреннее ядро, и жидкое внешнее ядро заряжены положительно. Вращаясь вместе с остальными геосферами Земли, они образуют круговой ток нашей планеты, который, подобно току в соленоиде, создаёт магнитное поле. Направление этого магнитного поля согласуется с правилом буравчика. Сами ядра элементов, вращаясь в магнитном поле, испытывают влияние последнего и смещаются к южному полюсу, отчего южный радиус Земли становится на 100 м. длиннее северного.

Магнитное поле Земли имеет неправильную тороидальную форму. Неправильность вызвана солнечным ветром, который сжимает обращенную к Солнцу сторону и вытягивает обратную на десятки земных диаметров. Солнечный ветер зависит от активности светила, а потому и напряженность магнитного поля Земли испытывает периодические колебания.

Такие же колебания испытывает и ионосфера Земли. Так называют ту область атмосферы, в которой находится достаточно много заряженных частиц. Простирается ионосфера от 50 км до высоты 1500-2000 км. Образование заряженных частиц (ионов и электронов) в ней происходит за счёт воздействия коротковолнового оптического (ультрафиолетового), рентгеновского и корпускулярного излучений Солнца на молекулы атмосферы. Ионосфера значительно влияет на распространение коротковолновых радиоволн. И решающее влияние на распространение радиоволн оказывают свободные электроны. Поэтому основным показателем свойств ионосферы считается концентрация электронов.

Концентрация электронов сильно зависит от высоты воздушного слоя, времени суток и активности Солнца. Наибольшая она на экваторе в дневное время. Но и в ночное время, и даже во время долгой полярной ночи, когда прямого воздействия излучения Солнца на полярную атмосферу нет, в последней находится значительное количество свободных электронов. Они, по всей вероятности, были захвачены положительной Землей при движении последних к положительному Солнцу.

Оседая на Землю электроны стремятся к её положительному ядру. Часто такое движение электронов носит массовый характер. Когда в грозу накопившийся в облаках большой отрицательный заряд пробивает воздушное пространство, нередко молния вонзается в землю или воду океана. А молния - это след движения электронов.

Электроны не «расплываются» по поверхности, а довольно плотным потоком устремляются к ядру. Следы такого движения внутри базальтовых масс новосибирский учёный Г.Поспелов обнаружил в виде выжженных тонких прожилок, создающих хаотический рисунок на тёмной породе. Он же в своё время обнаружил изменения зёрен кварца в породах, к которым никакая энергия не подводилась. Подобные изменения мог произвести довольно мощный электрический разряд. Однако Г.Поспелов связывает накопление статических электрических зарядов, куда более мощных, чем в атмосфере, с разламыванием блоков пород и трением их поверхностей друг о друга во время тектонических движений.

Свободные электроны повышают электропроводность земных пород до глубины 1000 км. Глубже электропроводность падает, так как количество свободных электронов уменьшается в результате захвата их ядрами (ионами) элементов. Свободные электроны, вращаясь с массой Земли, создают магнитное поле, противоположное тому, которое создаёт ядро планеты. Мы же регистрируем только результирующее поле.

Суммарный заряд свободных электронов Земли на несколько порядков меньше заряда ядра. Но электроны двигаются в более удалённых от центра геосферах и их линейные скорости значительно выше. А потому каждый единичный заряд электрона создаёт намного более сильное поле, чем положительный единичный заряд в ядре. Если объём положительного заряда планеты будет небольшим, а размеры (диаметр) планеты значительными, то магнитное поле, создаваемое вращающимися электронами, может превзойти магнитное поле, создаваемое ядром планеты. И тогда результирующее магнитное поле будет иметь направление обратное тому, которое мы регистрируем на Земле. Похожую картину мы имеем на Юпитере.

Магнитные полюса совпадают с осью вращения, но только в ядре и, вероятно, в пластичной части нижней мантии. Из-за неоднородности вышележащих слоёв и наличия громадных разломов, в которых неоднородности особенно резко выражена (в особенности электропроводность вещества), магнитные полюса на поверхности Земли оказываются несколько смещёнными. Северный полюс ныне располагается на 75 градусе северной широты и 101 градусе западной долготы, а южный — на 68 градусе южной широты и 140 градусе восточной долготы.

Специалисты по палеомагнетизму считают, что примерно через каждые несколько млн.  лет происходит смена магнитных полюсов - северный полюс становится южным и наоборот. А в какой то период такой инверсии магнитное поле Земли на время практически исчезает совсем. Это не совсем точное утверждение. Земля не останавливает своего вращения, и положение оси её вращения практически не изменяется. А магнитные полюса жестко привязаны к оси вращения в силу физики магнетизма Земли. Тогда, вероятно, литосфера Земли как единое целое «плавает» (перемещается) по астеносфере и это перемещение больше чем то, которое вызвано расширением Земли.

Почти все планеты земной группы имеют магнитные поля, но очень слабые. Это в силу того, что либо планета вращается очень медленно (Венера), либо планета родилась очень маленькой, и процесс образования ядер планетных элементов на ней давно закончился (Марс), либо и то и другое (Меркурий). Но вещество, доставленное с Луны, свидетельствует о том, что в прошлом даже Луна обладала собственным магнитным полем, когда была активной.