宇宙射线对地磁场的影响

在磁暴期间，赤道环电流增强，在地面形成强烈的地 磁扰动。有时磁暴期间还会形成辐射带相对论性电子 增强，高速向地球扫过来的宇宙射线等离子体看做是 几乎没有电阻的导体平面，在导体一侧有地球偶极子 磁场，另一侧是没有没有磁场的等离子体，这样 等离 子体前进到接近地球磁场时，导体品面就产生感应电 流，这感应电流既把地磁场限制在一定范围内。同时 也阻止等离子体穿入地磁场深处 在射向地球的各种宇宙射线中，有许多是带电的粒子。 当这些带电粒子进入地磁场后，由于洛仑兹力的作用， 带电粒子沿地磁场的磁感线做螺旋线运动，最终会落 到地球两极上空的大气层中，使大气层中的分子
宇宙射线
• 科学家认为一颗30光年远的超新星 爆炸产生的宇宙射线可能会造成我们地 球的辐射量激增，进而直接或者间接导 致大量物种灭绝。现在一些科学家正在 寻找这类宇宙行为的可能证据。 美国宇 航局太空网撰文详细描述了宇宙射线对 地球生命的影响。
银河系图片
宇宙射线的粒子组成
宇宙射线高能粒子起源于各种高能天体或天 体高能过程。太阳和其他恒星表面的高能活动、 体高能过程。太阳和其他恒星表面的高能活动、 超新星爆发、脉冲星、类星体和活动星系等， 超新星爆发、脉冲星、类星体和活动星系等， 都可能是宇宙线源。 都可能是宇宙线源。 宇宙线主要是由质子、氦核、 宇宙线主要是由质子、氦核、铁核等裸原子 核组成的高能粒子流；也含有中性的珈玛射线, 核组成的高能粒子流；也含有中性的珈玛射线 电波,X 射线,γ射线和能穿过地球的中微子流 射线和能穿过地球的中微子流。 电波 射线 射线和能穿过地球的中微子流。 它们在星系际银河和太阳磁场中得到加速和调 其中一些最终穿过大气层到达地球。 制，其中一些最终穿过大气层到达地球。
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1.宇宙射线的发现 1.宇宙射线的发现 2.宇宙射线的来源 2.宇宙射线的来源 3.宇宙射线的产生 3.宇宙射线的产生 4.宇宙射线的粒子组成 4.宇宙射线的粒子组成 5.地磁场的发现 5.地磁场的发现 6.地磁场的起源 6.地磁场的起源
• 7.宇宙射线对地球磁场 7.宇宙射线对地球磁场 • • •
2.地磁场的起源
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地球存在磁场的原因还不为人所知，普 遍认为是由地核内液态铁的流动引起的。最 具代表性的假说是 发电机理论” 1945年， 具代表性的假说是“发电机理论”。1945年， 物理学家埃尔萨塞根据磁流体发电机的原理， 物理学家埃尔萨塞根据磁流体发电机的原理， 认为当液态的外地核在最初的微弱磁场中运 动，像磁流体发电机一样产生电流，电流的 磁场又使原来的弱磁场增强，这样外地核物 质与磁场相互作用，使原来的弱磁场不断加 强。由于摩擦生热的消耗，磁场增加到一定 程度就稳定下来，形成了现在的地磁场。
• 放到该磁球附近，在这磁球面上发现小 磁针的各种行为与我们在地球上看到指 南针的行为完全一样。吉尔伯特用石笔 把小磁针排列的指向标出一条条线，画 成许多子午圈，与地球经线相像，也有 一条赤道，小磁针在赤道上则平行于球 面。因此吉尔伯特提出了一个理论：认 为地球本身就是一块巨大的磁石，磁子 午线汇交于地球两个相反的端点即磁极 上。
宇宙射线与地球磁场相互 作用
►1.宇宙射线对地 1.宇宙射线对地
磁场有削弱的作 用
2.地球磁场对 2.地球磁场对 宇宙射线具有 阻挡作用
宇宙射线对地球磁场的作用
来自太阳和其他星体的宇宙射线 宇 含有大量高能带电粒子， 宙 含有大量高能带电粒子， 这些粒子 有 射 一些由于地球磁场改变了其运动方向， 一些由于地球磁场改变了其运动方向， 线 被地球磁场阻挡，不能到达地面。 被地球磁场阻挡，不能到达地面。有 一些地球磁场无法阻挡，到达地面， 一些地球磁场无法阻挡，到达地面， 对地球上的生命带来危害．
地磁场
1.地磁场的发现 地磁场的发现
我国宋代科学家 沈括（1034——1094）在 ） 公元1086年写的《梦溪笔谈》中，最早记载了 公元 年写的 梦溪笔谈》 方家（术士）以磁石磨针锋， 地磁偏角“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指 然常微偏东，不全南也” 南，然常微偏东，不全南也”。沈括是历史上第 一个从理论高度来研究磁偏现象的人。 一个从理论高度来研究磁偏现象的人。提出较系 他在1600 统的原始理论的是英国人吉尔伯特。他在 年著的《磁体》一书中， 年著的《磁体》一书中，把当时许多有关磁体性 质的事实都记了下来， 质的事实都记了下来，同时创造性地作了划时代 的实验：把一块天然磁石磨制成一个大磁球， 的实验：把一块天然磁石磨制成一个大磁球，用 的小磁针装在枢轴上， 小铁丝制的小磁针装在枢轴上，
地磁场对宇宙射线的作用
地球每时每刻都经受着平均风速高达 地球每时每刻都经受着平均风速高达400公里 每时每刻都经受着平均风速高达 公里 秒宇宙射线等离子体的吹袭。 ／秒宇宙射线等离子体的吹袭。即使你没有听到风 也感觉不到房屋和大地的摇动， 吼，也感觉不到房屋和大地的摇动，这狂风确实强 烈地影响了地球。在地球的两极区， 烈地影响了地球。在地球的两极区，会突然有极光 从天空上垂挂下来；地磁场发生了强烈的扰动―― 从天空上垂挂下来；地磁场发生了强烈的扰动 磁暴；无线电通讯突然中断； 磁暴；无线电通讯突然中断；卫星上的仪器莫名其 妙地损坏了； 妙地损坏了；地面上长程输电线路感应了新的电 流……这些想象都与地球外空发生的某些物理过程 这些想象都与地球外空发生的某些物理过程 有关。并影响地球磁层，特别是将能量聚集到磁尾， 有关。并影响地球磁层，特别是将能量聚集到磁尾， 然后通过磁暴和磁层亚暴将能量释放出来。 然后通过磁暴和磁层亚暴将能量释放出来。磁暴和 磁层亚暴主要通过粒子尘降、场向电流和对流电场， 磁层亚暴主要通过粒子尘降、场向电流和对流电场， 向地球两极地区输送能量产生极光，并引起电离层、 向地球两极地区输送能量产生极光，并引起电离层、 热层扰动，形成电离层暴和热层暴， 热层扰动，形成电离层暴和热层暴，影响中性大气 和电离层全球结构变化。 和电离层全球结构变化。
超新星爆炸
宇宙射线的产生
太阳系是在圆盘状的银河系中运行的， 运行过程中会发生相对于银河系中心位置的位 移，每隔6200万年就会到达距离银河系中心的 最远点。而整个“银河盘”又是在包裹着它的 热气体中以每秒200公里的速度运行。“银河 盘并不像飞盘那样圆滑，”科学家称，“它是 扁平的。”当银河系的“北面”或前面与周围 的热气摩擦时就会产生宇宙射线。
• 子发射紫色光、蓝色光以及深红色光。 因此，通常肉眼看开的极光是绿色、 蓝色并带有粉红色或红色的边缘。远 赴两极工作的考察队员，一方面有幸 能观看到美丽的极光，同时，身体也 会受到宇宙射线的伤害。
结论
1.宇宙射线对地球磁场有削弱作用 1.宇宙射线对地球磁场有削弱作用 2.地球磁场对宇宙射线有阻挡作用 2.地球磁场对宇宙射线有阻挡作用
通过对“地磁场与宇宙射线”的探究， 通过对“地磁场与宇宙射线”的探究，我 们学到了很多关于宇宙射线的知识； 们学到了很多关于宇宙射线的知识； 了解到一些天文学以及地球磁场的知识； 了解到一些天文学以及地球磁场的知识； 感到了知识的奥妙无穷， 感到了知识的奥妙无穷，也从中受到了启 提升了对学习的兴趣。 发，提升了对学习的兴趣。 学会了如何更好地与同学讨论，交流。 学会了如何更好地与同学讨论，交流。增 强了团队合作精神。 强了团队合作精神。 对计算机应用软件有了进一步的了解， 对计算机应用软件有了进一步的了解，也 学会了用一些以前不会用的软件。 学会了用一些以前不会用的软件。
源自文库
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宇宙射线的来源
宇宙射线主要是来自超 新星爆炸产生的高能质子。 新星爆炸产生的高能质子。 我们无法准确地跟踪它找 到它的源头。 到它的源头。因为它的轨 迹被磁场弯曲了。事实上， 迹被磁场弯曲了。事实上， 一种典型的宇宙射线会在 星系的磁场内弹跳数百万 年，最后才会撞上某个天 比如地球。菲尔兹说： 体，比如地球。菲尔兹说： “地球大气上层每平方厘 米每秒遭受数条宇宙射线 轰击，永远如此。 轰击，永远如此。”这些 原始的宇宙射线永远不会 到达我们地面， 到达我们地面，而是与上 层大气中的原子相撞， 层大气中的原子相撞，形 成能量较低的“二级” 成能量较低的“二级”粒 子。
的影响 8.地磁场对宇宙射线的 8.地磁场对宇宙射线的 作用 9.结论 9.结论 10.心得体会 10.心得体会
实验组成员
组长：xxx 组长：xxx 组员：xxx 组员：xxx xxx
xxxxxxxx xxxxxxxx
宇宙射线的发现
1912年 德国科学家韦克多· 1912年，德国科学家韦克多·汉斯带着电 离室在乘气球升空测定空气电离度的实验中， 离室在乘气球升空测定空气电离度的实验中， 发现电离室内的电流随海拔升高而变大， 发现电离室内的电流随海拔升高而变大，从 而认定电流是来自地球以外的一种穿透性极 强的射线所产生的， 强的射线所产生的，于是有人为之取名为 宇宙射线” “宇宙射线”。
电离发光。由于在可见光波段受激的氧原子能 发出绿光和红光；电离了的氮分子发射紫色光、 蓝色光以及深红色光。因此，通常肉眼看开的 极光是绿色、蓝色并带有粉红色或红色的边缘。 远赴两极工作的考察队员，一方面有幸能观看 到美丽的极光，同时，身体也会受到宇宙射线 的伤害。在射向地球的各种宇宙射线中，有许 在射向地球的各种宇宙射线中，有许 多是带电的粒子。当这些带电粒子进入地磁场 后，由于洛仑兹力的作用，带电粒子沿地磁场 的磁感线做螺旋线运动，最终会落到地球两极 上空的大气层中，使大气层中的分子电离发光。 由于在可见光波段受激的氧原子能发出绿光和 红光；电离了的氮分