Մոլորակները պտտվում են առանցքի շուրջ։ Ո՞ր մոլորակն է պտտվում հակառակ ուղղությամբ: Ինչու է օրը վերածվում գիշերվա

Աշխարհի` որպես աշխարհակենտրոն համակարգի տեսությունը հին ժամանակներում բազմիցս ենթարկվել է քննադատության և կասկածի: Հայտնի է, որ այս տեսության ապացուցման վրա աշխատել է Գալիլեո Գալիլեյը։ Նրան է պատկանում այն ​​արտահայտությունը, որը մտել է պատմության մեջ. «Եվ այնուամենայնիվ այն պտտվում է»: Բայց, այնուամենայնիվ, ոչ թե նա կարողացավ ապացուցել դա, ինչպես կարծում են շատերը, այլ Նիկոլայ Կոպեռնիկոսը, ով 1543 թվականին գրել է երկնային մարմինների Արևի շուրջ շարժման մասին տրակտատ: Զարմանալիորեն, չնայած այս բոլոր ապացույցներին, հսկայական աստղի շուրջ Երկրի շրջանաձև շարժման մասին, տեսականորեն դեռևս կան բաց հարցեր այն պատճառների վերաբերյալ, որոնք դրդում են նրան այս շարժմանը:

Տեղափոխման պատճառները

Ավարտվել է միջնադարը, երբ մարդիկ մեր մոլորակը համարում էին անշարժ, և ոչ ոք չի վիճարկում նրա շարժումները։ Սակայն պատճառները, թե ինչու է Երկիրը շարժվում Արեգակի շուրջը պտտվող ճանապարհով, հստակ հայտնի չեն: Առաջարկվել է երեք տեսություն.

• իներտ ռոտացիա;
• մագնիսական դաշտեր;
• արեգակնային ճառագայթման ազդեցությունը.

Կան ուրիշներ, բայց նրանք չեն դիմանում քննությանը: Հետաքրքիր է նաև, որ «Ո՞ր ուղղությամբ է պտտվում Երկիրը հսկայական երկնային մարմնի շուրջ» հարցը նույնպես բավականաչափ ճիշտ չէ։ Դրա պատասխանը ստացվել է, սակայն այն ճշգրիտ է միայն ընդհանուր ընդունված ուղեցույցի նկատմամբ։

Արևը հսկայական աստղ է, որի շուրջ կյանքը կենտրոնացած է մեր մոլորակային համակարգում: Այս բոլոր մոլորակները պտտվում են Արեգակի շուրջ իրենց ուղեծրով: Երկիրը շարժվում է երրորդ ուղեծրով։ Ուսումնասիրելով հարցը. «Ո՞ր ուղղությամբ է պտտվում Երկիրն իր ուղեծրով», գիտնականները բազմաթիվ բացահայտումներ են արել: Նրանք հասկացան, որ ուղեծիրն ինքնին իդեալական չէ, ուստի մեր կանաչ մոլորակը գտնվում է Արեգակից տարբեր կետերում՝ միմյանցից տարբեր հեռավորությունների վրա: Այսպիսով, հաշվարկվել է միջին արժեք՝ 149,600,000 կմ։

Երկիրը Արեգակին ամենամոտ է հունվարի 3-ին և ավելի հեռու՝ հուլիսի 4-ին: Այս երևույթների հետ կապված են հետևյալ հասկացությունները՝ տարվա ամենափոքր և ամենամեծ ժամանակավոր օրը՝ գիշերվա նկատմամբ։ Ուսումնասիրելով նույն հարցը. «Ո՞ր ուղղությամբ է պտտվում Երկիրն իր արեգակնային ուղեծրով», գիտնականները ևս մեկ եզրակացություն արեցին. շրջանաձև շարժման գործընթացը տեղի է ունենում ինչպես ուղեծրում, այնպես էլ իր սեփական անտեսանելի ձողի (առանցքի) շուրջ: Այս երկու պտույտների բացահայտումները կատարելով՝ գիտնականները հարցեր տվեցին ոչ միայն նման երևույթների պատճառների, այլ նաև ուղեծրի ձևի, ինչպես նաև պտտման արագության մասին։

Ինչպե՞ս են գիտնականները որոշել, թե մոլորակային համակարգում որ ուղղությամբ է պտտվում Երկիրն Արեգակի շուրջը:

Երկիր մոլորակի ուղեծրային պատկերը նկարագրել է գերմանացի աստղագետը և մաթեմատիկոսը իր հիմնարար աշխատությունում՝ «Նոր աստղագիտություն», նա ուղեծիրն անվանում է էլիպսային:

Երկրի մակերևույթի բոլոր առարկաները պտտվում են դրա հետ՝ օգտագործելով Արեգակնային համակարգի մոլորակային պատկերի պայմանական նկարագրությունները: Կարելի է ասել, որ հյուսիսից տիեզերքից դիտարկելով հարցին՝ «Ո՞ր ուղղությամբ է պտտվում Երկիրը կենտրոնական լուսատուի շուրջ», պատասխանը կլինի հետևյալը՝ «Արևմուտքից արևելք»։

Համեմատելով ժամացույցի սլաքների շարժումների հետ, սա հակասում է իր ընթացքին: Այս տեսակետն ընդունվեց Հյուսիսային աստղի վերաբերյալ։ Նույնը կտեսնի մարդը, ով գտնվում է Երկրի մակերեսին Հյուսիսային կիսագնդի կողմից։ Պատկերացնելով իրեն ֆիքսված աստղի շուրջ պտտվող գնդակի վրա՝ նա կտեսնի իր պտույտը աջից ձախ: Սա համարժեք է ժամացույցի հակառակ կամ արևմուտքից արևելք գնալուն:

երկրային առանցք

Այս ամենը վերաբերում է նաև «Ո՞ր ուղղությամբ է պտտվում Երկիրն իր առանցքի շուրջ» հարցի պատասխանին։ - ժամացույցի հակառակ ուղղությամբ: Բայց եթե ձեզ պատկերացնեք որպես դիտորդ Հարավային կիսագնդում, պատկերն այլ տեսք կունենա՝ ընդհակառակը: Բայց, հասկանալով, որ տիեզերքում արևմուտք և արևելք հասկացություններ չկան, գիտնականները դուրս են մղվել երկրագնդի առանցքից և Հյուսիսային աստղից, որին ուղղված է առանցքը: Սա որոշեց ընդհանուր ընդունված պատասխանը հարցին. «Ո՞ր ուղղությամբ է պտտվում Երկիրն իր առանցքի և Արեգակնային համակարգի կենտրոնի շուրջ»: Համապատասխանաբար, Արևը արևելքից երևում է առավոտյան հորիզոնից, իսկ արևմուտքում թաքնված է մեր աչքերից: Հետաքրքիր է, որ շատերը երկրագնդի պտույտները համեմատում են սեփական անտեսանելի առանցքային ձողի շուրջը գագաթի պտույտի հետ։ Բայց միևնույն ժամանակ երկրագնդի առանցքը տեսանելի չէ և որոշակիորեն թեքված է, և ոչ ուղղահայաց։ Այս ամենը արտացոլվում է երկրագնդի ձևի և էլիպսաձև ուղեծրի մեջ։

Կողմնակի և արևային օրեր

«Ո՞ր ուղղությամբ է Երկիրը պտտվում ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ կամ հակառակ ուղղությամբ» հարցին պատասխանելուց, գիտնականները հաշվարկել են իր անտեսանելի առանցքի շուրջ հեղափոխության ժամանակը: 24 ժամ է։ Հետաքրքիր է, որ սա ընդամենը մոտավոր թիվ է։ Փաստորեն, ամբողջական պտույտը 4 րոպեով պակաս է (23 ժամ 56 րոպե 4,1 վայրկյան): Սա այսպես կոչված աստղային օրն է։ Մենք համարում ենք արեգակնային օրվա օրը՝ 24 ժամ, քանի որ Երկրին ամեն օր անհրաժեշտ է լրացուցիչ 4 րոպե իր մոլորակային ուղեծրում իր տեղը վերադառնալու համար:

Նույնիսկ հին ժամանակներում փորձագետները սկսեցին հասկանալ, որ Արևը չէ, որ պտտվում է մեր մոլորակի շուրջը, այլ ամեն ինչ տեղի է ունենում ճիշտ հակառակը: Նիկոլայ Կոպեռնիկոսը վերջ դրեց մարդկության համար այս վիճահարույց փաստին: Լեհ աստղագետը ստեղծեց իր սեփական հելիոկենտրոն համակարգը, որում համոզիչ կերպով ապացուցեց, որ Երկիրը Տիեզերքի կենտրոնը չէ, և բոլոր մոլորակները, նրա հաստատակամ կարծիքով, պտտվում են Արեգակի շուրջ ուղեծրերով։ Լեհ գիտնականի «Երկնային գնդերի պտույտի մասին» աշխատությունը տպագրվել է Գերմանիայի Նյուրնբերգ քաղաքում 1543 թվականին։

Մտքերն այն մասին, թե ինչպես են մոլորակները գտնվում երկնքում, առաջինն են արտահայտել հին հույն աստղագետ Պտղոմեոսին իր «Մեծ մաթեմատիկական շինարարությունը աստղագիտության մասին» տրակտատում: Նա առաջինն էր, ով առաջարկեց, որ իրենց շարժումները կատարեն շրջանաձեւ։ Բայց Պտղոմեոսը սխալմամբ կարծում էր, որ բոլոր մոլորակները, ինչպես նաև Լուսինն ու Արևը, շարժվում են Երկրի շուրջը։ Մինչ Կոպեռնիկոսի աշխատությունը, նրա տրակտատը համարվում էր ընդհանուր ընդունված թե արաբական, թե արևմտյան աշխարհում։

Բրահեից մինչև Կեպլեր

Կոպեռնիկոսի մահից հետո նրա աշխատանքը շարունակեց դանիացի Տիխո Բրահեն։ Աստղագետը, ով շատ հարուստ մարդ է, իր կղզին զինել է տպավորիչ բրոնզե շրջանակներով, որոնց վրա կիրառել է երկնային մարմինների դիտարկումների արդյունքները։ Բրահեի ստացած արդյունքներն օգնեցին մաթեմատիկոս Յոհաննես Կեպլերին իր հետազոտության մեջ։ Հենց գերմանացին համակարգեց և հանգեցրեց Արեգակնային համակարգի մոլորակների շարժման մասին իր երեք հայտնի օրենքները։

Կեպլերից մինչև Նյուտոն

Կեպլերն առաջին անգամ ապացուցեց, որ մինչ այդ հայտնի բոլոր 6 մոլորակները Արեգակի շուրջը շարժվում են ոչ թե շրջանաձև, այլ էլիպսներով։ Անգլիացի Իսահակ Նյուտոնը, բացահայտելով համընդհանուր ձգողության օրենքը, զգալիորեն առաջ է քաշել մարդկության պատկերացումները երկնային մարմինների էլիպսաձեւ ուղեծրերի մասին։ Նրա բացատրությունները, որ մակընթացությունները Երկրի վրա տեղի են ունենում Լուսնի ազդեցության տակ, համոզիչ են եղել գիտական ​​աշխարհի համար։

արևի շուրջ

Արեգակնային համակարգի ամենամեծ արբանյակների և Երկիր խմբի մոլորակների համեմատական ​​չափերը:

Այն ժամանակաշրջանը, որի համար մոլորակները ամբողջական պտույտ են կատարում Արեգակի շուրջ, բնականաբար տարբեր է։ Մերկուրին՝ աստղին ամենամոտ աստղը, ունի 88 երկրային օր։ Մեր Երկիրը ցիկլ է անցնում 365 օր 6 ժամում։ Յուպիտերը՝ Արեգակնային համակարգի ամենամեծ մոլորակը, իր պտույտն ավարտում է 11,9 երկրային տարում։ Դե, Արեգակից ամենահեռավոր մոլորակի՝ Պլուտոնի համար հեղափոխությունն ընդհանրապես 247,7 տարի է։

Պետք է նաև հաշվի առնել, որ մեր Արեգակնային համակարգի բոլոր մոլորակները շարժվում են ոչ թե աստղի, այլ այսպես կոչված զանգվածի կենտրոնի շուրջ։ Յուրաքանչյուրը միևնույն ժամանակ, պտտվելով իր առանցքի շուրջ, մի փոքր օրորվում է (վերևի նման): Բացի այդ, առանցքը ինքնին կարող է մի փոքր շարժվել:

Դպրոցական աստղագիտության դասընթացից, որը ներառված է աշխարհագրության դասերի ծրագրում, բոլորս գիտենք Արեգակնային համակարգի և նրա 8 մոլորակների գոյության մասին։ Նրանք «պտտվում են» Արեգակի շուրջը, բայց ոչ բոլորը գիտեն, որ կան երկնային մարմիններ՝ հետադարձ պտույտով։ Ո՞ր մոլորակն է պտտվում հակառակ ուղղությամբ: Փաստորեն, կան մի քանիսը: Սրանք են Վեներան, Ուրանը և վերջերս հայտնաբերված մոլորակը, որը գտնվում է Նեպտունի հեռավոր կողմում:

հետադարձ ռոտացիա

Յուրաքանչյուր մոլորակի շարժումը ենթակա է նույն կարգին, և արևային քամին, երկնաքարերն ու աստերոիդները, բախվելով նրա հետ, ստիպում են նրան պտտվել իր առանցքի շուրջը։ Այնուամենայնիվ, գրավիտացիան գլխավոր դերն է խաղում երկնային մարմինների շարժման մեջ։ Նրանցից յուրաքանչյուրն ունի առանցքի և ուղեծրի իր թեքությունը, որի փոփոխությունն ազդում է նրա պտույտի վրա։ Մոլորակները շարժվում են ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ՝ -90°-ից 90° ուղեծրի թեքությամբ, մինչդեռ 90°-ից 180° անկյուն ունեցող երկնային մարմինները կոչվում են հետադարձ պտույտ ունեցող մարմիններ։

Առանցքի թեքություն

Ինչ վերաբերում է առանցքի թեքությանը, ապա ռետրոգրադների համար այս արժեքը 90 ° -270 ° է: Օրինակ՝ Վեներան առանցքի թեքություն ունի 177,36°, ինչը թույլ չի տալիս շարժվել ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, իսկ վերջերս հայտնաբերված Նիկա տիեզերական օբյեկտը ունի 110° թեքություն։ Հարկ է նշել, որ երկնային մարմնի զանգվածի ազդեցությունը նրա պտույտի վրա ամբողջությամբ ուսումնասիրված չէ։

Հաստատուն Մերկուրի

Հետադարձի հետ մեկտեղ Արեգակնային համակարգում կա մի մոլորակ, որը գործնականում չի պտտվում՝ սա Մերկուրին է, որը չունի արբանյակներ: Մոլորակների հակադարձ պտույտը այնքան էլ հազվադեպ երեւույթ չէ, բայց ամենից հաճախ այն տեղի է ունենում արեգակնային համակարգից դուրս։ Այսօր չկա հետադարձ պտույտի համընդհանուր ընդունված մոդել, որը երիտասարդ աստղագետներին հնարավորություն է տալիս զարմանալի հայտնագործություններ անել:

Հետադարձ ռոտացիայի պատճառները

Կան մի քանի պատճառ, թե ինչու են մոլորակները փոխում իրենց շարժման ընթացքը.

• բախում ավելի մեծ տիեզերական օբյեկտների հետ
• ուղեծրի թեքության փոփոխություն
• թեքության փոփոխություն
• փոփոխություններ գրավիտացիոն դաշտում (աստերոիդների, երկնաքարերի, տիեզերական բեկորների միջամտություն և այլն)

Նաև հետադարձ պտույտի պատճառը կարող է լինել մեկ այլ տիեզերական մարմնի ուղեծրը։ Կարծիք կա, որ Վեներայի հակառակ շարժման պատճառ կարող էին լինել արեգակնային մակընթացությունները, որոնք դանդաղեցրել են նրա պտույտը։

մոլորակի ձևավորում

Գրեթե յուրաքանչյուր մոլորակ իր ձևավորման ընթացքում ենթարկվել է բազմաթիվ աստերոիդների հարվածների, ինչի արդյունքում փոխվել է նրա ձևը և ուղեծրի շառավիղը։ Կարևոր դեր է խաղում նաև մոլորակների խմբի սերտ ձևավորման և տիեզերական բեկորների մեծ կուտակման փաստը, ինչի արդյունքում նրանց միջև հեռավորությունը նվազագույն է, ինչը, իր հերթին, հանգեցնում է գրավիտացիոն ուժի խախտման։ դաշտ.

Մեր մոլորակը մշտական ​​շարժման մեջ է, այն պտտվում է Արեգակի և իր սեփական առանցքի շուրջ։ Երկրի առանցքը Հյուսիսից Հարավային բևեռ գծված երևակայական գիծ է (պտտման ժամանակ նրանք մնում են անշարժ)՝ Երկրի հարթության նկատմամբ 66 0 33 ꞌ անկյան տակ։ Մարդիկ չեն կարող նկատել պտտման պահը, քանի որ բոլոր առարկաները շարժվում են զուգահեռ, նրանց արագությունը նույնն է։ Դա ճիշտ նույն տեսքը կունենար, եթե մենք նավարկեինք նավի վրա և չնկատեինք նրա վրա առարկաների և առարկաների շարժումը։

Ամբողջական պտույտը առանցքի շուրջը կատարվում է մեկ կողմնակի օրվա ընթացքում՝ բաղկացած 23 ժամ 56 րոպե 4 վայրկյանից։ Այդ ինտերվալի ընթացքում մոլորակի այս կամ այն ​​կողմը շրջվում է դեպի Արեգակ՝ ստանալով նրանից տարբեր քանակությամբ ջերմություն և լույս։ Բացի այդ, Երկրի պտույտն իր առանցքի շուրջ ազդում է նրա ձևի վրա (հարթեցված բևեռները մոլորակի առանցքի շուրջ պտտվելու արդյունքն են) և շեղումների, երբ մարմինները շարժվում են հորիզոնական հարթությունում (Հարավային կիսագնդի գետերը, հոսանքները և քամիները շեղվում են դեպի ձախ, հյուսիս - աջ):

Պտտման գծային և անկյունային արագություն

(Երկրի պտույտ)

Երկրի առանցքի շուրջ պտտման գծային արագությունը հասարակածային գոտում կազմում է 465 մ/վ կամ 1674 կմ/ժ, քանի որ հեռանում ենք նրանից, արագությունը աստիճանաբար նվազում է, Հյուսիսային և Հարավային բևեռներում այն ​​հավասար է զրոյի։ Օրինակ, հասարակածային Կիտո քաղաքի (Հարավային Ամերիկայի Էկվադորի մայրաքաղաք) քաղաքացիների համար պտտման արագությունը կազմում է ընդամենը 465 մ / վ, իսկ մոսկվացիների համար, ովքեր ապրում են հասարակածից հյուսիս 55-րդ զուգահեռականում ՝ 260 մ / վ (գրեթե կիսով չափ):

Ամեն տարի առանցքի շուրջ պտտման արագությունը նվազում է 4 միլիվայրկյանով, ինչը կապված է Լուսնի ազդեցության հետ ծովի և օվկիանոսի մակընթացության ուժգնության վրա։ Լուսնի ձգումը ջուրը «քաշում է» Երկրի առանցքային պտույտի հակառակ ուղղությամբ՝ ստեղծելով մի փոքր շփման ուժ, որը դանդաղեցնում է պտույտի արագությունը 4 միլիվայրկյանով։ Անկյունային պտույտի արագությունը ամենուր նույնն է մնում, դրա արժեքը ժամում 15 աստիճան է։

Ինչու է օրը վերածվում գիշերվա

(Գիշերվա և ցերեկվա փոփոխություն)

Երկրի ամբողջական պտույտի ժամանակը իր առանցքի շուրջ մեկ կողային օր է (23 ժամ 56 րոպե 4 վայրկյան), այս ժամանակահատվածում Արեգակի կողմից լուսավորված կողմը առաջինն է օրվա «հզորության մեջ», ստվերային կողմը՝ գիշերվա ողորմության տակ, իսկ հետո՝ հակառակը։

Եթե ​​Երկիրը պտտվեր այլ կերպ, և նրա մի կողմն անընդհատ շրջվեր դեպի Արևը, ապա բարձր ջերմաստիճան կլիներ (մինչև 100 աստիճան Ցելսիուս) և ամբողջ ջուրը գոլորշիացներ, մյուս կողմից սառնամանիքները կկատաղեին, և ջուրը կկատարի: լինել սառույցի հաստ շերտի տակ. Ե՛վ առաջին, և՛ երկրորդ պայմաններն անընդունելի կլինեն կյանքի զարգացման և մարդկային տեսակի գոյության համար։

Ինչու են փոխվում եղանակները

(Երկրի վրա եղանակների փոփոխություն)

Շնորհիվ այն բանի, որ առանցքը երկրի մակերևույթի նկատմամբ որոշակի անկյան տակ թեքված է, դրա հատվածները տարբեր ժամանակներում ստանում են տարբեր քանակությամբ ջերմություն և լույս, ինչը հանգեցնում է եղանակների փոփոխության։ Համաձայն տարվա ժամանակը որոշելու համար անհրաժեշտ աստղագիտական ​​պարամետրերի, ժամանակի որոշ կետեր վերցվում են որպես հղման կետեր. (մարտի 20 և սեպտեմբերի 23)։ Սեպտեմբերից մարտ հյուսիսային կիսագունդը ավելի քիչ ժամանակով շրջվում է դեպի Արևը և, համապատասխանաբար, ստանում է ավելի քիչ ջերմություն և լույս, բարև ձմեռ-ձմեռ, Հարավային կիսագունդն այս պահին ստանում է շատ ջերմություն և լույս, կեցցե ամառը: Անցնում է 6 ամիս, և Երկիրը շարժվում է դեպի իր ուղեծրի հակառակ կետը, և Հյուսիսային կիսագունդն արդեն ավելի շատ ջերմություն և լույս է ստանում, օրերը երկարանում են, Արևը բարձրանում է ավելի բարձր՝ ամառ է գալիս։

Եթե ​​Երկիրը Արեգակի նկատմամբ գտնվեր բացառապես ուղղահայաց դիրքում, ապա եղանակներն ընդհանրապես չէին լինի, քանի որ Արեգակի կողմից լուսավորված կեսի բոլոր կետերը կստանան նույն և միատեսակ ջերմություն և լույս:

Հազիվ թե արժե բացատրել էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի ֆենոմենը։ Ֆարադեյի օրենքի էությունը հայտնի է ցանկացած դպրոցականի. երբ հաղորդիչը շարժվում է մագնիսական դաշտում, ամպաչափը գրանցում է հոսանք (նկ. Ա):

Բայց բնության մեջ կա էլեկտրական հոսանքների ինդուկցիայի մեկ այլ երեւույթ. Այն շտկելու համար եկեք կատարենք պարզ փորձ, որը ցույց է տրված նկար Բ-ում: Եթե հաղորդիչը խառնում եք ոչ թե մագնիսական, այլ անհամասեռ էլեկտրական դաշտում, հաղորդիչում նույնպես հոսանք է գրգռվում: Ինդուկցիոն emf-ն այս դեպքում պայմանավորված է էլեկտրական դաշտի ուժգնության հոսքի փոփոխության արագությամբ: Եթե ​​փոխենք հաղորդիչի ձևը - վերցնենք, ասենք, մի գունդ և պտտենք այն ոչ միատեսակ էլեկտրական դաշտում, ապա դրա մեջ էլեկտրական հոսանք կգտնվի։

հաջորդ փորձը:Թող տարբեր տրամագծերի երեք հաղորդիչ գնդիկներ տեղադրվեն միմյանց մեջ, ինչպես բնադրված տիկնիկներ (նկ. 4ա): Եթե ​​մենք սկսենք պտտել այս բազմաշերտ գնդակը անհամասեռ էլեկտրական դաշտում, մենք հոսանք կգտնենք ոչ միայն արտաքին, այլև ներքին շերտերում: Բայց, ըստ հաստատված պատկերացումների, հաղորդիչ ոլորտի ներսում չպետք է լինի էլեկտրական դաշտ: Այնուամենայնիվ, այն սարքերը, որոնք գրանցում են ազդեցությունը, անաչառ են: Ընդ որում, 40-50 Վ/սմ արտաքին դաշտի ուժգնությամբ գնդերում ընթացիկ լարումը բավականին բարձր է՝ 10-15 կՎ։

Նկ.B-F. B - էլեկտրական ինդուկցիայի երեւույթը. (Ի տարբերություն նախորդի, այն հազիվ թե հայտնի է ընթերցողների լայն շրջանակին։ Էֆեկտն ուսումնասիրել է Ա. Կոմարովը 1977 թվականին։ Հինգ տարի անց դիմում է ներկայացվել VNIIGPE–ին և առաջնահերթությունը տրվել է հայտնաբերմանը)։ E - ոչ միասնական էլեկտրական դաշտ: Բանաձևում օգտագործվում են հետևյալ անվանումները՝ ε-ն էլեկտրական ինդուկցիայի emf-ն է, c-ն լույսի արագությունն է, N-ը՝ էլեկտրական դաշտի ուժգնության հոսքը, t-ը՝ ժամանակը:

Մենք նաև նշում ենք փորձերի հետևյալ արդյունքը. երբ գնդակը պտտվում է արևելյան ուղղությամբ (այսինքն՝ նույն կերպ. ինչպես է պտտվում մեր մոլորակը) ունի մագնիսական բևեռներ, որոնք իրենց դիրքով համընկնում են Երկրի մագնիսական բևեռների հետ (նկ. 3ա):

Հաջորդ փորձի էությունը ներկայացված է Նկար 2ա-ում: Հաղորդող օղակները և գունդը դասավորված են այնպես, որ դրանց պտտման առանցքները կենտրոնացած լինեն։ Երբ երկու մարմինները պտտվում են նույն ուղղությամբ, նրանց մեջ էլեկտրական հոսանք է առաջանում։ Այն գոյություն ունի նաև օղակի և գնդակի միջև, որոնք առանց լիցքաթափման գնդաձև կոնդենսատոր են: Ավելին, հոսանքների ի հայտ գալու համար լրացուցիչ արտաքին էլեկտրական դաշտ չի պահանջվում։ Անհնար է նաև այս ազդեցությունը վերագրել արտաքին մագնիսական դաշտին, քանի որ դրա շնորհիվ ոլորտում հոսանքի ուղղությունը կստացվի, որ ուղղահայաց է հայտնաբերվածին:

Եվ վերջին փորձը.Եկեք երկու էլեկտրոդների միջև տեղադրենք հաղորդիչ գնդիկ (նկ. 1ա): Երբ նրանց վրա կիրառվում է օդի իոնացման համար բավարար լարում (5-10 կՎ), գնդակը սկսում է պտտվել և դրա մեջ հուզվում է էլեկտրական հոսանք։ Այս դեպքում ոլորող մոմենտը պայմանավորված է գնդակի շուրջ օդային իոնների օղակաձև հոսանքով և փոխանցման հոսանքով՝ առանձին կետային լիցքերի շարժումով, որոնք նստել են գնդակի մակերեսին:

Բոլոր վերը նշված փորձերը կարող են իրականացվել դպրոցի ֆիզիկայի սենյակում լաբորատոր սեղանի վրա:

Հիմա պատկերացրեք, որ դուք հսկա եք՝ արեգակնային համակարգին համարժեք, և դիտում եք միլիարդավոր տարիներ շարունակվող փորձը: Դեղին լուսատուի շուրջ մեր կապույտ աստղը թռչում է իր ուղեծրով: մոլորակ. Նրա մթնոլորտի վերին շերտերը (իոնոսֆերա), սկսած 50-80 կմ բարձրությունից, հագեցած են իոններով և ազատ էլեկտրոններով։ Նրանք առաջանում են արեգակնային ճառագայթման և տիեզերական ճառագայթման ազդեցության տակ։ Բայց լիցքերի կենտրոնացումը ցերեկային և գիշերային կողմերում նույնը չէ։ Այն շատ ավելի մեծ է Արեգակի կողմից: Ցերեկային և գիշերային կիսագնդերի միջև լիցքի տարբեր խտությունը ոչ այլ ինչ է, քան էլեկտրական պոտենցիալների տարբերությունը:

Այստեղ մենք հասնում ենք լուծմանը. Ինչու է երկիրը պտտվում:Սովորաբար ամենատարածված պատասխանն էր. «Դա նրա սեփականությունն է: Բնության մեջ ամեն ինչ պտտվում է՝ էլեկտրոններ, մոլորակներ, գալակտիկաներ...»: Բայց համեմատեք 1a և 1b նկարները, և դուք կստանաք ավելի կոնկրետ պատասխան: Մթնոլորտի լուսավորված և չլուսավորված մասերի միջև պոտենցիալ տարբերությունը առաջացնում է հոսանքներ՝ օղակաձև իոնոսֆերային և շարժական Երկրի մակերևույթի վրա: Նրանք պտտում են մեր մոլորակը:

Բացի այդ, հայտնի է, որ մթնոլորտն ու Երկիրը պտտվում են գրեթե սինխրոն։ Բայց նրանց պտտման առանցքները չեն համընկնում, քանի որ ցերեկային ժամերին իոնոլորտը սեղմվում է մոլորակի վրա արևային քամու միջոցով: Արդյունքում Երկիրը պտտվում է իոնոլորտի ոչ միասնական էլեկտրական դաշտում։ Հիմա համեմատենք 2ա և 2բ նկարները. Երկրի երկնակամարի ներքին շերտերում հոսանք պետք է հոսի իոնոլորտի հակառակ ուղղությամբ՝ Երկրի պտույտի մեխանիկական էներգիան վերածվում է էլեկտրական էներգիայի։ Պարզվում է մոլորակային էլեկտրական գեներատոր, որը շարժվում է արեգակնային էներգիայով։

3a և 3b նկարները ցույց են տալիս, որ Երկրի ինտերիերի օղակային հոսանքը նրա մագնիսական դաշտի հիմնական պատճառն է: Ի դեպ, հիմա պարզ է, թե ինչու է այն թուլանում մագնիսական փոթորիկների ժամանակ։ Վերջիններս արեգակնային ակտիվության հետևանք են, ինչը մեծացնում է մթնոլորտի իոնացումը։ Իոնոսֆերայի օղակաձև հոսանքը մեծանում է, նրա մագնիսական դաշտը մեծանում է և փոխհատուցում երկրայինը։

Մեր մոդելը թույլ է տալիս պատասխանել ևս մեկ հարցի. Ինչու՞ է տեղի ունենում աշխարհի մագնիսական անոմալիաների արևմտյան շեղումը: Տարեկան մոտավորապես 0,2° է: Մենք արդեն նշել ենք Երկրի և իոնոլորտի համաժամանակյա պտույտը։ Իրականում սա ամբողջովին ճիշտ չէ. նրանց միջև որոշակի սայթաքում կա: Մեր հաշվարկները ցույց են տալիս, որ եթե իոնոսֆերան 2000 տարում մեկ պտույտ պակաս է անում մոլորակ, գլոբալ մագնիսական անոմալիաները գոյություն կունենան դեպի արևմուտք: Եթե ​​մեկից ավելի պտույտ լինի, գեոմագնիսական բևեռների բևեռականությունը կփոխվի, և մագնիսական անոմալիաները կսկսեն շարժվել դեպի արևելք: Երկրում հոսանքի ուղղությունը որոշվում է իոնոլորտի և մոլորակի միջև դրական կամ բացասական սահքով:

Ընդհանրապես, Երկրի պտույտի էլեկտրական մեխանիզմը վերլուծելիս մենք հայտնաբերում ենք մի տարօրինակ հանգամանք՝ տիեզերքի արգելակման ուժերը չնչին են, մոլորակը չունի «առանցքակալներ», և մեր հաշվարկներով՝ 10 16 Վտ կարգի հզորությունը. ծախսվել է իր ռոտացիայի վրա: Առանց ծանրաբեռնվածության, նման դինամոն պետք է ցրվի: Բայց դա չի լինում։ Ինչո՞ւ։ Կա միայն մեկ պատասխան՝ երկրի ժայռերի դիմադրության պատճառով, որոնց միջով հոսում է էլեկտրական հոսանքը։

Ո՞ր գեոսֆերաներում է այն հիմնականում առաջանում և, բացի գեոմագնիսական դաշտից, ի՞նչ ձևով է դրսևորվում։

Իոնոսֆերայի լիցքերը փոխազդում են հիմնականում Համաշխարհային օվկիանոսի իոնների հետ, և, ինչպես հայտնի է, դրանում իսկապես կան համապատասխան հոսանքներ։ Այս փոխազդեցության մեկ այլ արդյունք է հիդրոսֆերայի գլոբալ դինամիկան: Բերենք օրինակ՝ դրա մեխանիզմը բացատրելու համար։ Արդյունաբերության մեջ էլեկտրամագնիսական սարքերը օգտագործվում են հեղուկ հալոցքները մղելու կամ խառնելու համար։ Դա արվում է էլեկտրամագնիսական դաշտերի ճանապարհորդության միջոցով: Նմանապես օվկիանոսի ջրերը խառնվում են, բայց այստեղ գործում է ոչ թե մագնիսական, այլ էլեկտրական դաշտ։ Այնուամենայնիվ, ակադեմիկոս Վ.Վ.Շուլեյկինն իր աշխատություններում ապացուցեց, որ Համաշխարհային օվկիանոսի հոսանքները չեն կարող ստեղծել գեոմագնիսական դաշտ։

Այնպես որ, դրա պատճառը պետք է ավելի խորը փնտրել։

Օվկիանոսի հատակը, որը կոչվում է լիթոսֆերային շերտ, կազմված է հիմնականում բարձր էլեկտրական դիմադրությամբ ժայռերից։ Այստեղ հիմնական հոսանքը նույնպես չի կարող առաջանալ։

Բայց հաջորդ շերտում՝ թիկնոցում, որը սկսվում է շատ բնորոշ Moho սահմանից և ունի լավ էլեկտրական հաղորդունակություն, կարող են առաջանալ զգալի հոսանքներ (նկ. 4b): Բայց հետո դրանք պետք է ուղեկցվեն ջերմաէլեկտրական պրոցեսներով։ Ի՞նչ է նկատվում իրականում.

Երկրի արտաքին շերտերը մինչև շառավիղի կեսը գտնվում են պինդ վիճակում։ Այնուամենայնիվ, նրանցից է, և ոչ թե Երկրի հեղուկ միջուկից, որ գալիս է հրաբխային ժայթքման հալված ապարը: Կան հիմքեր ենթադրելու, որ վերին թիկնոցի հեղուկ հատվածները տաքացվում են էլեկտրական էներգիայով։

Մինչ հրաբխային տարածքների ժայթքումը տեղի է ունենում ցնցումների մի ամբողջ շարք։ Միաժամանակ նկատված էլեկտրամագնիսական անոմալիաները հաստատում են, որ ցնցումները էլեկտրական բնույթ են կրում։ Ժայթքումն ուղեկցվում է կայծակի կասկադով։ Բայց ամենակարևորը, հրաբխային ակտիվության գրաֆիկը համընկնում է արեգակնային ակտիվության գրաֆիկի հետ և փոխկապակցված է Երկրի պտույտի արագության հետ, որի փոփոխությունը ինքնաբերաբար հանգեցնում է ինդուկտիվ հոսանքների ավելացման:

Եվ ահա թե ինչ է հաստատել Ադրբեջանի Գիտությունների ակադեմիայի ակադեմիկոս Շ.Մեհդիևը. աշխարհի տարբեր շրջաններում ցեխային հրաբուխները կենդանանում և դադարեցնում են իրենց գործողությունը գրեթե միաժամանակ։ Եվ այստեղ արեգակի ակտիվությունը համընկնում է հրաբխային ակտիվության հետ։

Հրաբխագետները նույնպես ծանոթ են այս փաստին. եթե դուք փոխում եք բևեռականությունը հոսող լավայի դիմադրությունը չափող սարքի էլեկտրոդների վրա, ապա դրա ցուցանիշները փոխվում են: Դա կարելի է բացատրել նրանով, որ հրաբխի խառնարանն ունի զրոյից տարբերվող պոտենցիալ՝ կրկին հոսանք է հայտնվում։

Իսկ հիմա անդրադառնանք մեկ այլ կատակլիզմի, որը, ինչպես կտեսնենք, նույնպես կապ ունի մոլորակային դինամոյի առաջարկվող վարկածի հետ։

Հայտնի է, որ մթնոլորտի էլեկտրական ներուժը փոխվում է երկրաշարժերից անմիջապես առաջ և ժամանակ, սակայն այդ անոմալիաների մեխանիզմը դեռ ուսումնասիրված չէ։ Հաճախ ցնցումներից առաջ ֆոսֆորը փայլում է, լարերը կայծ են տալիս և էլեկտրական կառույցները խափանում են: Օրինակ՝ Տաշքենդի երկրաշարժի ժամանակ այրվել է 500 մ խորության վրա դեպի էլեկտրոդ վազող մալուխի մեկուսացումը։Ենթադրվում է, որ մալուխի երկայնքով հողի էլեկտրական պոտենցիալը, որն առաջացրել է դրա խզումը, եղել է 5-ից մինչև 10 կՎ. Ի դեպ, երկրաքիմիկոսները վկայում են, որ ստորգետնյա դղրդյունը, երկնքի փայլը, մակերևութային մթնոլորտի էլեկտրական դաշտի բևեռականության փոփոխությունն ուղեկցվում են խորքերից օզոնի շարունակական արտազատմամբ։ Եվ սա, ըստ էության, իոնացված գազ է, որն առաջանում է էլեկտրական լիցքաթափումների ժամանակ: Նման փաստերը ստիպում են մեզ խոսել ստորգետնյա կայծակի գոյության մասին։ Եվ կրկին սեյսմիկ ակտիվությունը համընկնում է արեգակնային ակտիվության ժամանակացույցի հետ...

Երկրի աղիքներում էլեկտրական էներգիայի գոյության մասին հայտնի էր դեռ անցյալ դարում՝ դրան մեծ նշանակություն չտալով մոլորակի երկրաբանական կյանքում։ Սակայն մի քանի տարի առաջ ճապոնացի հետազոտող Սասակին եկել է այն եզրակացության, որ երկրաշարժերի հիմնական պատճառը ոչ թե տեկտոնական թիթեղների շարժումներն են, այլ էլեկտրամագնիսական էներգիայի քանակությունը, որը երկրակեղևը կուտակում է արևից: Հետցնցումները, ըստ Սասակիի, տեղի են ունենում, երբ կուտակված էներգիան գերազանցում է կրիտիկական մակարդակը:

Ի՞նչ է, մեր կարծիքով, ստորգետնյա կայծակը: Եթե ​​հոսանքը հոսում է հաղորդիչ շերտով, ապա դրա խաչմերուկի վրա լիցքի խտությունը մոտավորապես նույնն է: Երբ արտանետումը ճեղքվում է դիէլեկտրիկի միջով, հոսանքը հոսում է շատ նեղ ալիքով և չի ենթարկվում Օհմի օրենքին, այլ ունի այսպես կոչված S-աձև հատկանիշ։ Կապուղում լարումը մնում է հաստատուն, իսկ հոսանքը հասնում է հսկայական արժեքների: Քայքայման պահին ալիքով ծածկված ամբողջ նյութը անցնում է գազային վիճակի. զարգանում է գերբարձր ճնշում և տեղի է ունենում պայթյուն, որը հանգեցնում է թրթռումների և ապարների ոչնչացման։

Կայծակի պայթյունի ուժը կարելի է դիտարկել, երբ այն հարվածում է ծառին. բունը փշրվում է չիպերի: Մասնագետներն այն օգտագործում են տարբեր սարքերում էլեկտրահիդրավլիկ ցնցում (Յուտկինի էֆեկտ) ստեղծելու համար։ Մանրացնում են կոշտ ապարները, դեֆորմացնում մետաղները։ Սկզբունքորեն երկրաշարժի և էլեկտրահիդրավլիկ ցնցման մեխանիզմը նման են: Տարբերությունը լիցքաթափման հզորության և ջերմային էներգիայի արտանետման պայմաններում է։ Ժայռային զանգվածները, ունենալով ծալված կառուցվածք, դառնում են հսկա գերբարձր լարման կոնդենսատորներ, որոնք կարող են մի քանի անգամ լիցքավորվել, ինչը հանգեցնում է կրկնվող ցնցումների։ Երբեմն լիցքերը, թափանցելով մակերես, իոնացնում են մթնոլորտը, և երկինքը փայլում է, այրում հողը, և առաջանում են հրդեհներ:

Հիմա, երբ սկզբունքորեն որոշվել է Երկրի գեներատորը, ես կցանկանայի անդրադառնալ նրա հնարավորություններին, որոնք օգտակար են մարդկանց։

Եթե ​​հրաբուխը աշխատում է էլեկտրական հոսանքով, ապա դուք կարող եք գտնել նրա էլեկտրական միացումը և միացնել հոսանքը ձեր կարիքներին: Հզորության առումով մեկ հրաբուխը կփոխարինի մոտ հարյուր խոշոր էլեկտրակայաններին։

Եթե ​​երկրաշարժը պայմանավորված է էլեկտրական լիցքերի կուտակմամբ, ապա դրանք կարող են օգտագործվել որպես էլեկտրաէներգիայի էկոլոգիապես մաքուր անսպառ աղբյուր։ Եվ դրա «վերապրոֆիլավորման» արդյունքում՝ ստորգետնյա կայծակը լիցքավորելուց մինչև խաղաղ աշխատանք, երկրաշարժերի ուժգնությունն ու թիվը կնվազի։

Եկել է Երկրի էլեկտրական կառուցվածքի համակողմանի, նպատակային ուսումնասիրության ժամանակը: Դրանում թաքնված էներգիաները հսկայական են, և դրանք կարող են և՛ երջանկացնել մարդկությանը, և՛ անտեղյակության դեպքում՝ հանգեցնել աղետի։ Իրոք, օգտակար հանածոների որոնման մեջ արդեն ակտիվորեն օգտագործվում է ծայրահեղ խորը հորատում: Որոշ տեղերում հորատման ձողերը կարող են թափանցել էլեկտրիֆիկացված շերտերը, տեղի կունենան կարճ միացումներ և կխախտվի էլեկտրական դաշտերի բնական հավասարակշռությունը։ Ո՞վ գիտի, թե ինչ հետևանքներ կունենան։ Դա նույնպես հնարավոր է՝ հսկայական հոսանք կանցնի մետաղյա ձողի միջով, որը ջրհորը կվերածի արհեստական ​​հրաբխի։ Նման բան կար...

Առայժմ չմանրամասնելով՝ մենք նշում ենք, որ թայֆուններն ու փոթորիկները, երաշտներն ու ջրհեղեղները, մեր կարծիքով, նույնպես կապված են էլեկտրական դաշտերի հետ, որոնց ուժերի դասավորությանը մարդն ավելի ու ավելի է միջամտում։ Ինչպե՞ս կավարտվի նման միջամտությունը։