Administrator : Oncioiu Alexandra
Coechipieri : Gheorghita Alexandra si Sabo Bianca
Date contact : 0765841268 , 0761644005
Ne puteti gasii si pe facebook !
Sper sa va fi placut blogul nostru !
O zi buna va dorim si va mai asteptam .!
joi, 31 mai 2012
Polii magnetici ai Pamantului se inverseaza – Calatorie in centrul Terrei
Intensitatea campului magnetic al globului pamantesc se modifica in orice moment.
Reducerea acesteia se produce, in mod normal, in sute sau chiar mii de ani. Un studiu realizat la Centrul de Studii Geofizice din Postdam arata insa ca modificarile din interiorul Pamantului au devenit mult mai rapide si au loc in decurs de cateva luni. “Cele mai intense schimbari au loc in sudul Atlanticului, acolo unde campul magnetic si-a redus capacitatea la o treime din valorile sale normale”, declara in luna iulie romanca Mioara Mandea, unul dintre specialistii implicati in proiect. Campul magnetic este direct afectat de schimbari bruste in miscarea nucleului magmatic al Pamantului. Cea mai importanta modificare ce se poate produce este inversarea polaritatii magnetice: polul Nord devine polul Sud si invers
Proprietatile statistice ale aparitiei inversiunilor in timp nu sunt intamplatoare, ci seamana cu statistica cutremurelor, potrivit savantilor italieni. Ultima modificare majora a avut loc acum 780.000 de ani, la ultima inversare a polilor magnetici, sustin oamenii de stiinta, convinsi ca o noua inversare este iminenta si se poate produce dintr-un moment in altul. In istoria Terrei, ei spun ca a existat o perioada in care campul magnetic nu a suferit nici o modificare timp de 30 milioane de ani. Altii considera ca in ultimii 25 de milioane de ani frecventa medie a inversarii polilor magnetici a fost de doua ori in jumatate de milion de ani, iar in ultimul milion de ani de 8-14 inversari, sau o inversare la fiecare 71000-125000 de ani. Se mai estimeaza ca o inversare dureaza intre 1000 si 28.000 de ani.
FURTUNI ELECTROMAGNETICE, SATELITI LA PAMANT, ANOTIMPURI DATE PESTE CAP, RAZE COSMICE
“O prima consecinta a slabirii campului magnetic terestru o vor reprezenta furtunile electromagnetice si valul de radiatii solare care vor afecta, in primul rand, satelitii artificiali ai Terrei”, arata Mioara Mandea, recunoscand ca expertii din toata lumea au fost luati prin surprindere de asemenea modificari. Pentru satelitii care se afla deasupra atmosferei, campul magnetic planetar este singurul scut protector impotriva particulelor aduse de vantul solar. Este motivul pentru care aparatele se defecteaza cand trec printr-un camp magnetic slab.
Geologul Brad Singer (UCLA), arata ca, odata cu inversarea polilor magnetici, anotimpurile si toate ciclurile naturale care depind de pozitia planetei fata de Soare sufera schimbari semnificative. Vicenzo Carbone (Universitatea din Calabria) vorbeste despre consecinte ingrijoratoare care includ marirea gaurilor de ozon din atmosfera,, modificarea nivelului oceanului planetar, caderea retelelor de electricitate sau punerea in dificultate a pasarilor migratoare sau a altor animale precum rechinii. Deja stiri alarmante vorbesc despre crescatori de porumbei calatori care se plang ca inaripatele “se pierd pe drum”: mii de porumbei au disparut in Suedia; pelicani in Idaho, Dakota de Nord si California, plus egrete dezorientate in Carolina de Sud… (New York Times). Asadar, schimbarea campului magnetic terestru ar afecta foarte mult orientarea animalelor in cursul migrarilor sezoniere.
MAGMA, AXE, POLI SI FURTUNI MAGNETICE
Nucleul Terrei este alcatuit dintr-un miez solid, inconjurat de o masa de magma incandescenta, la circa 3000 km dedesubtul scoartei terestre. In compozitia miezului si magmei se gasesc nichel si fier in stare lichida. Orice schimbare din miezul Pamantului se reflecta direct in campul magnetic, de unde este inregistrata de sateliti. Cu ajutorul lor, specialistii pot determina efectele asupra polilor magnetici. Pentru a identifica pozitia acestora si a intelege mai lesne orientarea acului magnetic in orice punct de pe suprafata Pamantului, iata cateva definitii: meridianul magnetic este linia obtinuta prin intersectia suprafetei Pamantului cu planul vertical in care se afla acul magnetic. In emisfera de nord, meridianele magnetice se intretaie intr-un punct, numit polul Sud magnetic al Pamantului. Acest punct se afla pe insula Melville, intre Groenlanda si golful Hudson (America de Nord). In emisfera de sud, punctul respectiv se numeste polul Nord magnetic al Pamantului si se afla pe insula Victoria, in sud-estul Australiei.
Punctele de convergenta a liniilor campului magnetic terestru nu se afla la suprafata Pamantului, ci in interiorul acestuia. Liniile campului magnetic nu se intalnesc la suprafata Pamantului, ci in interiorul scoartei terestre. Ele sunt neregulate si au diferite densitati. Centrul magnetic al Pamantului este deplasat fata de centrul propriu-zis al acestuia cu circa 430 km. Variatiile campului se produc destul de lent, de-a lungul a sute de ani, insa au loc si variatii anuale sau chiar zilnice. In anumite perioade, parametrii se pot modifica brusc si puternic in doar cateva ore – astfel iau nastere furtunile magnetice, cu durate de 6 pana la 12 ore. Apoi, totul revine la parametrii initiali.
Conform unor studii realizate de cercetatori rusi, viteza deplasarii polilor magnetici creste. Daca in anii 70 viteza polului Sud magnetic era de 10 km/an, in 2002 aceasta deja crescuse la 40 km/an. Pe baza acestor date, se presupunea ca, peste aproximativ 40 de ani, polul Sud magnetic ar fi localizat in Siberia. In lumina ultimelor descoperiri, ne aflam in fata unor modificari de proportii.
Datele sunt rezultatul unor masuratori foarte precise ale campului magnetic, realizate de catre satelitul geostationar CHAMP, combinat cu datele furnizate de satelitul Rsted si cu observatii de la sol realizate in ultimii noua ani la Centrul de Studii Geofizice din Postdam, National Space Institute / DTU Copenhaga, DTU Space, Universitatea Politehnica din California, Universitatea Calabria samd. In acest moment, unii dintre acestia sunt implicati in misiunea ESA Swarm, care va urma rezultatelor obtinute de CHAMP. Proiectul Swarm reprezinta o constelatie de 3 sateliti de tip CHAMP, care vor masura campul magnetic cu o acuratete sporita.
CAUZE POSIBILE
“De fapt, campul magnetic este alcatuit din doua campuri cu doua surse separate”, afirma Kenneth Hoffman de la Universitatea Politehnica din California. “Partea puternica este reprezentata de directia axului nord-sud si poate fi imaginata ca un magnet gigantic aflat in inima Pamantului. Partea slaba este cea care se afla mai aproape de suprafata.” Conform cercetatorilor, ambele campuri sunt produse ca urmare a miscarii electronilor din atomii de fier fierbinte intr-o curgere a nucleului..Miscarea particulelor incarcate in interiorul planetei creeaza campul magnetic, care “nu este intotdeauna stabil, directia si natura curgerii se schimba, cauzand inversarea polilor. In momentul in care puterea acestuia slabeste, devine mai putin capabil sa ajunga la suprafata Pamantului, iar ceea ce vedem noi este actiunea partii mai slabe a campului, care de regula este lasata la o parte”, explica Brad Singer, participant la studiile Champ.
Vincenzo Carbone si colegii sai de la Universitatea Calabria au descoperit ca secventa de inversari ale polaritatii nu este descrisa de o distributie de probabilitate Poisson, specifica proceselor aleatoare, ci de o distributie Levy – o distributie de probabilitate care caracterizeaza prezenta unor efecte de “memorie”, descriind fenomene critice precum cutremurele sau fluctuatiile bursei. “Inversarile de polaritate nu sunt evenimente intamplatoare independente unele de altele. Dimpotriva, exista un anumit grad de memorie in cadrul proceselor magnetice care le dau nastere.” Informatii despre alte inversiuni au aparut in urma analizelor asupra unor seturi de date paleomagnetice – urme lasate de inversari in roci.
Au fost propuse si teorii care considera ca inversarea polilor magnetici reprezinta un fenomen indus de furtunile solare. Cand in sistemul nostru solar intra praf cosmic din afara lui, Soarele devine extrem de activ si eruptiile solare pot fi de circa o mie de ori mai intense decat cele observate curent. Radiatia solara ce provine din aceste eruptii interactioneaza cu magnetosfera Pamantului.
Prima etapa a furtunilor solare implica o crestere brusca a puterii campului magnetic terestru, probabil datorita compresiei magnetosferei terestre de catre vantul solar. Urmeaza apoi o scadere temporara a campului geomagnetic. Aceasta perioada poate dura cateva zile si poate fi cauzata de radiatia solara captata in orbite spirale in jurul liniilor de camp magnetic ale Pamantului. Eruptiile solare majore produc o scadere a campului cu 5 x 10-3 gauss (circa 1% din intensitatea campului la suprafata Pamantului).
Reducerea acesteia se produce, in mod normal, in sute sau chiar mii de ani. Un studiu realizat la Centrul de Studii Geofizice din Postdam arata insa ca modificarile din interiorul Pamantului au devenit mult mai rapide si au loc in decurs de cateva luni. “Cele mai intense schimbari au loc in sudul Atlanticului, acolo unde campul magnetic si-a redus capacitatea la o treime din valorile sale normale”, declara in luna iulie romanca Mioara Mandea, unul dintre specialistii implicati in proiect. Campul magnetic este direct afectat de schimbari bruste in miscarea nucleului magmatic al Pamantului. Cea mai importanta modificare ce se poate produce este inversarea polaritatii magnetice: polul Nord devine polul Sud si invers
Proprietatile statistice ale aparitiei inversiunilor in timp nu sunt intamplatoare, ci seamana cu statistica cutremurelor, potrivit savantilor italieni. Ultima modificare majora a avut loc acum 780.000 de ani, la ultima inversare a polilor magnetici, sustin oamenii de stiinta, convinsi ca o noua inversare este iminenta si se poate produce dintr-un moment in altul. In istoria Terrei, ei spun ca a existat o perioada in care campul magnetic nu a suferit nici o modificare timp de 30 milioane de ani. Altii considera ca in ultimii 25 de milioane de ani frecventa medie a inversarii polilor magnetici a fost de doua ori in jumatate de milion de ani, iar in ultimul milion de ani de 8-14 inversari, sau o inversare la fiecare 71000-125000 de ani. Se mai estimeaza ca o inversare dureaza intre 1000 si 28.000 de ani.
FURTUNI ELECTROMAGNETICE, SATELITI LA PAMANT, ANOTIMPURI DATE PESTE CAP, RAZE COSMICE
“O prima consecinta a slabirii campului magnetic terestru o vor reprezenta furtunile electromagnetice si valul de radiatii solare care vor afecta, in primul rand, satelitii artificiali ai Terrei”, arata Mioara Mandea, recunoscand ca expertii din toata lumea au fost luati prin surprindere de asemenea modificari. Pentru satelitii care se afla deasupra atmosferei, campul magnetic planetar este singurul scut protector impotriva particulelor aduse de vantul solar. Este motivul pentru care aparatele se defecteaza cand trec printr-un camp magnetic slab.
Geologul Brad Singer (UCLA), arata ca, odata cu inversarea polilor magnetici, anotimpurile si toate ciclurile naturale care depind de pozitia planetei fata de Soare sufera schimbari semnificative. Vicenzo Carbone (Universitatea din Calabria) vorbeste despre consecinte ingrijoratoare care includ marirea gaurilor de ozon din atmosfera,, modificarea nivelului oceanului planetar, caderea retelelor de electricitate sau punerea in dificultate a pasarilor migratoare sau a altor animale precum rechinii. Deja stiri alarmante vorbesc despre crescatori de porumbei calatori care se plang ca inaripatele “se pierd pe drum”: mii de porumbei au disparut in Suedia; pelicani in Idaho, Dakota de Nord si California, plus egrete dezorientate in Carolina de Sud… (New York Times). Asadar, schimbarea campului magnetic terestru ar afecta foarte mult orientarea animalelor in cursul migrarilor sezoniere.
MAGMA, AXE, POLI SI FURTUNI MAGNETICE
Nucleul Terrei este alcatuit dintr-un miez solid, inconjurat de o masa de magma incandescenta, la circa 3000 km dedesubtul scoartei terestre. In compozitia miezului si magmei se gasesc nichel si fier in stare lichida. Orice schimbare din miezul Pamantului se reflecta direct in campul magnetic, de unde este inregistrata de sateliti. Cu ajutorul lor, specialistii pot determina efectele asupra polilor magnetici. Pentru a identifica pozitia acestora si a intelege mai lesne orientarea acului magnetic in orice punct de pe suprafata Pamantului, iata cateva definitii: meridianul magnetic este linia obtinuta prin intersectia suprafetei Pamantului cu planul vertical in care se afla acul magnetic. In emisfera de nord, meridianele magnetice se intretaie intr-un punct, numit polul Sud magnetic al Pamantului. Acest punct se afla pe insula Melville, intre Groenlanda si golful Hudson (America de Nord). In emisfera de sud, punctul respectiv se numeste polul Nord magnetic al Pamantului si se afla pe insula Victoria, in sud-estul Australiei.
Punctele de convergenta a liniilor campului magnetic terestru nu se afla la suprafata Pamantului, ci in interiorul acestuia. Liniile campului magnetic nu se intalnesc la suprafata Pamantului, ci in interiorul scoartei terestre. Ele sunt neregulate si au diferite densitati. Centrul magnetic al Pamantului este deplasat fata de centrul propriu-zis al acestuia cu circa 430 km. Variatiile campului se produc destul de lent, de-a lungul a sute de ani, insa au loc si variatii anuale sau chiar zilnice. In anumite perioade, parametrii se pot modifica brusc si puternic in doar cateva ore – astfel iau nastere furtunile magnetice, cu durate de 6 pana la 12 ore. Apoi, totul revine la parametrii initiali.
Conform unor studii realizate de cercetatori rusi, viteza deplasarii polilor magnetici creste. Daca in anii 70 viteza polului Sud magnetic era de 10 km/an, in 2002 aceasta deja crescuse la 40 km/an. Pe baza acestor date, se presupunea ca, peste aproximativ 40 de ani, polul Sud magnetic ar fi localizat in Siberia. In lumina ultimelor descoperiri, ne aflam in fata unor modificari de proportii.
Datele sunt rezultatul unor masuratori foarte precise ale campului magnetic, realizate de catre satelitul geostationar CHAMP, combinat cu datele furnizate de satelitul Rsted si cu observatii de la sol realizate in ultimii noua ani la Centrul de Studii Geofizice din Postdam, National Space Institute / DTU Copenhaga, DTU Space, Universitatea Politehnica din California, Universitatea Calabria samd. In acest moment, unii dintre acestia sunt implicati in misiunea ESA Swarm, care va urma rezultatelor obtinute de CHAMP. Proiectul Swarm reprezinta o constelatie de 3 sateliti de tip CHAMP, care vor masura campul magnetic cu o acuratete sporita.
CAUZE POSIBILE
“De fapt, campul magnetic este alcatuit din doua campuri cu doua surse separate”, afirma Kenneth Hoffman de la Universitatea Politehnica din California. “Partea puternica este reprezentata de directia axului nord-sud si poate fi imaginata ca un magnet gigantic aflat in inima Pamantului. Partea slaba este cea care se afla mai aproape de suprafata.” Conform cercetatorilor, ambele campuri sunt produse ca urmare a miscarii electronilor din atomii de fier fierbinte intr-o curgere a nucleului..Miscarea particulelor incarcate in interiorul planetei creeaza campul magnetic, care “nu este intotdeauna stabil, directia si natura curgerii se schimba, cauzand inversarea polilor. In momentul in care puterea acestuia slabeste, devine mai putin capabil sa ajunga la suprafata Pamantului, iar ceea ce vedem noi este actiunea partii mai slabe a campului, care de regula este lasata la o parte”, explica Brad Singer, participant la studiile Champ.
Vincenzo Carbone si colegii sai de la Universitatea Calabria au descoperit ca secventa de inversari ale polaritatii nu este descrisa de o distributie de probabilitate Poisson, specifica proceselor aleatoare, ci de o distributie Levy – o distributie de probabilitate care caracterizeaza prezenta unor efecte de “memorie”, descriind fenomene critice precum cutremurele sau fluctuatiile bursei. “Inversarile de polaritate nu sunt evenimente intamplatoare independente unele de altele. Dimpotriva, exista un anumit grad de memorie in cadrul proceselor magnetice care le dau nastere.” Informatii despre alte inversiuni au aparut in urma analizelor asupra unor seturi de date paleomagnetice – urme lasate de inversari in roci.
Au fost propuse si teorii care considera ca inversarea polilor magnetici reprezinta un fenomen indus de furtunile solare. Cand in sistemul nostru solar intra praf cosmic din afara lui, Soarele devine extrem de activ si eruptiile solare pot fi de circa o mie de ori mai intense decat cele observate curent. Radiatia solara ce provine din aceste eruptii interactioneaza cu magnetosfera Pamantului.
Prima etapa a furtunilor solare implica o crestere brusca a puterii campului magnetic terestru, probabil datorita compresiei magnetosferei terestre de catre vantul solar. Urmeaza apoi o scadere temporara a campului geomagnetic. Aceasta perioada poate dura cateva zile si poate fi cauzata de radiatia solara captata in orbite spirale in jurul liniilor de camp magnetic ale Pamantului. Eruptiile solare majore produc o scadere a campului cu 5 x 10-3 gauss (circa 1% din intensitatea campului la suprafata Pamantului).
Undele electromagnetice aplicatii
Notiuni generale:
Campul electromagnetic: este ansamblul campurilor electrice si magnetice, care oscileaza si se genereaza reciproc.
Unde electromagnetice: este un camp electromagnetic care se propaga.
Undele (radiatiile) electromagnetice pot fi grupate dupa fenomenul care sta la baza producerii lor. Astfel, radiatiile numite hertziene se datoresc oscilatiei electronilor in circuitele oscilante LC sau in circuitele electronice speciale.
Prin transformarea energiei interne a oricarui corp in energie electromagnetica rezulta radiatiile termice. Radiatiile electromagnetice, numite radiatiile de franare, apar la franarea brusca a electronilor in campul nucleului atomic. Radiatiile sincrotron (denumirea se datoreaza faptului ca acest fenomen a fost pus in evidenta la o instalatie de accelerare a electronilor in camp magnetic, numit sincrotron) si au originea in miscarea electronilor intr-un camp magnetic.
Acestor grupe de radiatii le corespund anumite domenii de frecventa.
Cea mai uzuala impartire a radiatiilor electromagnetice se face insa dupa frecventa si lungimea sa de unde in vid.
Aceasta cuprinde urmatoarele grupe:
1.Undele radio. Domeniul de frecventa a acestor unde este cuprins intre zeci de hertzi pana la un gigahertz (1GHz= 109Hz), adica au lungimea de unda cuprinsa intre cativa km pana la 30 cm. Se utilizeaza in special in transmisiile radio si TV. Dupa lungimea de unda se subimpart in unde lungi (2 km- 600 m), unde medii (600- 100 m), unde scurte (100- 1 cm).
2. Microundele. Sunt generate ca si undele radio de instalatii electronice. Lungimea de unda este cuprinsa intre 30 cm si 1 mm. In mod corespunzator frecventa variaza intre 109- 3 . 1011 Hz. Se folosesc in sistemele de telecomunicatii, in radar si in cercetarea stiintifica la studiul proprietatilor atomilor, moleculelor si gazelor ionizate. Se subimpart in unde decimetrice, centrimetrice si milimetrice. Se mai folosesc si in domeniu casnic.
3. Radiatia infrarosie. Cuprinde domeniul de lungimi de unda situata intre 10-3 si 7,8. 10-7 m (3 . 1011- 4 . 1014 Hz). In general sunt produse de corpurile incalzite. In ultimul timp s-au realizat instalatii electronice care emit unde infrarosii cu lungime de unda submilimetrica.
4. Radiatia vizibila. Este radiatia cu lungimea de unda cuprinsa intre aproximativ 7,6 . 10-7 m si 4 . 1014 m.
5. Radiatia ultravioleta. Lungimea de unda a acestei radiatii este cuprinsa in domeniul 3,8 . 10-7 m si 6 . 10-10 m. Este generata de catre moleculele si atomii dintr-o descarcare electrica in gaze. Soarele este o sursa puternica de radiatii ultraviolete.
6. Radiatia X (sau Rongen). Aceste radiatii au fost descoperite in 1895 de fizicianul german W. Rongen. Ele sunt produse in tuburi speciale in care un fascicul de electroni accelerat cu ajutorul unei tensiuni electrice de ordinul zecilor de mii de voli, bombardeaza un electrod.
7. Raditia. Contituie regiunea superioara (3 . 1018- 3 . 1022 Hz) in clasificarea undelor electromagnetice in raport cu frecventa lor. Sunt produse de catre nucleele atomilor.
Principiul de functionare: Radiolocatia cu unde magnetice inseamna determinarea existentei si pozitiei a unui obiect pe baza caracteristicilor undelor electromagnetice.
Instalatia de radiolocatie se compune, in esenta, dintr-un emitator, un receptor si un sistem de antene. Pentru a se putea stabili coordonatele unghiulare ale pozitiei obiectului, undele radio trebuie emise sub forma unor fascicule mai inguste. Pentru aceasta, antena radiolocatorului se aseaza in focarul unei oglinzi metalice concave, care reflecta undele intr-o singura directie. Emitatorul emite trenuri de unde separate prin pauze, functionand prin impulsuri. In timpul pauzelor de emisie, prin intermediul receptorului antena receptioneaza undele reflectate. Receptionarea semnalului se masoara cu oscilograful catodic.
Receptorul cuprinde un oscilograf electronic drept indicator al existentei si pozitiei obiectului.
Utilizari: - in radiolocatie: este folosita in navigare. Avioanele si vapoarele sunt dotate cu radiolocatoare, ca si aeroporturile care sunt prevazute cu acest echipament pentru a dirija traficul aerian, aterizarile si decolarile avioanelor de asemenea. Radiolocatia poate fi activa sau pasiva.
- in natura: orientarea, liliecilor spre exemplu, se bazeaza pe faptul ca acestia emit semnale ultrasonore scurte de frecvente intre 30- 60 kHz. Liliacul in zbor emite in medie cca. 30 de semnale pe secunda. O parte dintre acestea sunt receptionate de urechile mari ale liliacului sub forma de semnale ecou, dupa un timp cu atat mai scurt cu cat obstacolul este mai aproape. Pe masura apropierii de obstacol liliacul emite din ce in ce mai multe semnale intr-o secunda ajungand ca de exemplu la un metru de obstacol sa emita pana la 60 semnale pe secunda. Aceasta permite liliacului sa simta precis pozitia sa fata de obstacole.
Experienta lui Rowland
Cu o suta de ani in urma, nu era evident ca un curent ce trece printr-un conductor si un purtator de sarcina electrica in miscare sunt in esenta surse identice ale campului magnetic.
Ideea unitatii dintre electricitate si magnetism, care decurgea din lucrarea lui Maxwell, sugera ca orice purtator de sarcina in miscare trebuie se creeze un camp magnetic, dar era greu de dovedit experimental.
Faptul ca o foita incarcata electrostatic, aflata in miscare produce un camp magnetic a fost demonstrat pentru prima oara de Henry Rowland, marele fizician american recunoscut pentru perfectiunea retelei sale de difractie.
Rowland a facut multe masuratori electrice ingenioase si precise dar nici una nu i-a incercat atat de dur virtuozitatea experimentala ca detectarea si masurarea campului magnetic a unui disc incarcat ce se rotea. Campul ce trebuia detectat era aproximativ de ordinul 10 din valoarea campului pamantesc – o experienta formidabila chiar cu aparatura actuala!
Abonați-vă la:
Postări (Atom)