Со времен глубокой древности известно, что магнитная стрелка, свободно вращающаяся вокруг вертикальной оси, всегда устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении (если вблизи нее нет магнитов, проводников с током, железных предметов). Этот факт объясняется тем, что вокруг Земли существует магнитное поле и магнитная стрелка устанавливается вдоль его магнитных линий. На этом и основано применение компаса (рис. 297), который представляет собой свободно вращающуюся на оси магнитную стрелку.
Наблюдения показывают, что при приближении к Северному географическому полюсу Земли магнитные линии магнитного поля Земли все под большим углом наклоняются к горизонту и около 75° северной широты и 99° западной долготы становятся вертикальными, входя в Землю (рис. 298). Здесь в настоящее время находится Южный магнитный полюс Земли, он удален от Северного географического полюса приблизительно на 2100 км.
Северный магнитный полюс Земли находится вблизи Южного географического полюса, а именно на 66,5° южной широты и 140° восточной долготы. Здесь силовые линии магнитного поля Земли выходят из Земли (см. рис. 298).
Таким образом, магнитные полюсы Земли не совпадают с ее географическими полюсами. В связи с этим направление магнитной стрелки не совпадает с направлением географического меридиана. Поэтому магнитная стрелка компаса лишь приблизительно показывает направление на север.
Иногда внезапно возникают так называемые «магнитные бури», кратковременные изменения магнитного поля Земли, которые сильно влияют на стрелку компаса. Наблюдения показывают, что появление магнитных бурь связано с солнечной активностью.
В период усиления солнечной активности с поверхности Солнца в мировое пространство выбрасываются потоки заряженных частиц, электронов и протонов. Магнитное поле, образуемое этими движущимися частицами, изменяет магнитное поле Земли и вызывает магнитную бурю.
Магнитные бури — явление кратковременное. Но на земном шаре встречаются области, в которых направление магнитной стрелки постоянно отклонено от направления магнитной линии Земли. Такие области называют областями магнитной аномалии.
Одна из самых больших магнитных аномалий — Курская магнитная аномалия. Причиной таких аномалий являются огромные залежи железной руды на сравнительно небольшой глубине.
Земной магнетизм еще окончательно не объяснен. Установлено только, что большую роль в изменении магнитного поля Земли играют разнообразные электрические токи, текущие как в атмосфере (особенно в верхних слоях ее), так и в земной коре.
Большое внимание изучению магнитного поля Земли уделяют при полетах искусственных спутников и космических кораблей.
Установлено, что земное магнитное поле надежно защищает поверхность Земли от космического излучения, действие которого на живые организмы разрушительно. В состав космического излучения входят электроны, протоны и другие частицы, движущиеся в пространстве с огромными, скоростями. Магнитное поле Земли является для них своего рода «ловушкой». Оно, как броня, препятствует проникновению большинства из них на Землю.
Полеты межпланетных космических станций и космических кораблей на Луну и вокруг Луны позволили установить отсутствие у нее магнитного поля. Исследования, проведенные космическими кораблями, пока не обнаружили магнитных полей и у планет Венера и Марс.
Вопросы. 1. Чем объяснить, что магнитная стрелка устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении? 2. Где находятся магнитные полюсы Земли? 3. Как показать, что Южный магнитный полюс Земли находится на севере, а Северный магнитный полюс — на юге? 4. Чем объясняют появление «магнитных бурь»? 5. Что такое области магнитной аномалии? 6. Где находится область, в которой наблюдается большая магнитная аномалия? 7. Что помогает изучать магнитное поле Земли?
