Эффекты сильного магнетизма?

Мне трудно представить все последствия. Вот совершенно случайный список следствий, которые приходят на ум прямо сейчас, а не только о самом магнетизме.

1) как говорится в моем комментарии выше, четыре полюса практически невозможны, независимо от того, насколько силен ваш магнетизм. Я не могу себе представить, как полюса могли развиваться естественным образом, но даже если бы планета начиналась с четырех, в конце концов она закончилась бы двумя. Если вы хотите четыре полюса, вам нужно будет проделать немало работы, чтобы оправдать это. Лучшее, что я мог себе представить, это заявление о том, что полюса деградируют на 2 полюса, но потребуется некоторое время, чтобы это произошло в планетарном масштабе, так что в настоящее время у вас есть 4 полюса, даже если это не стабильно.

2) Если ваши люди живут под землей, вам нужно решить эту проблему. Самое главное, откуда они берут энергию? Большая часть энергии, которую мы используем, прямо или косвенно поступает от солнечного света. Есть ли у них все еще солнечные батареи, есть ли у них реле геотермальной энергии и т. д. Возможно, они могли бы попытаться получить энергию из самой магнитной потенциальной энергии, хотя я в настоящее время не могу придумать надежный способ сделать это.

3) вода магнитна. На самом деле это правда, благодаря старым добрым водородным связям (если вы спросите, почему что-то происходит на уроке химии, и понятия не имеете, что такое водородные связи, вы правильно ответите в половине случаев, лол). Если вы запустите воду из-под крана и подержите рядом с ней магнит, она будет слегка изгибаться в сторону магнита. Можно упомянуть, что вода течет под землей по схеме, которая предсказывает магнитные полюса на ровной поверхности. Я не думаю, что это сильно меняет мир, но было бы интересно упомянуть об этом.

4) Кажется правдоподобным, что ваш вид эволюционировал со способностью ощущать магнетизм, подобно тому, как сегодня это делают птицы, мигрирующие на юг. Это может быть в основном подсознательно, но в мире с таким магнетическим потенциалом я вижу много эволюционных преимуществ в этом. Это, в свою очередь, сильно повлияет на то, как ваши существа развиваются и действуют. Может быть, они не видят света, живя под землей, но могут ощущать магнетизм и изменения магнитного притяжения?

На самом деле, сила поля будет меняться у поверхности планеты. Если мы моделируем поле как диполь , оно описывается уравнениями

$$B_r = -B_0 \left(\frac{R_E}{r} \right)^3 \cos \theta$$ $$B_{\theta} = -B_0 \left(\frac{R_E}{r} \right)^3 \sin \theta$$ $$|B| = B_0 \left(\frac{R_E}{r} \right)^3 \sqrt{1+ \cos^2 \theta}$$ куда $R_E$это радиус Земли и $r$это расстояние от центра Земли. Таким образом, напряженность поля на поверхности будет больше, чем у того же поля на поверхности земли. По общему признанию, это поле является квадрупольным полем (см. ниже), но должны применяться те же принципы.

Во всяком случае, я говорил об этом типе магнитного поля в своем ответе здесь , заявив, что планета с двумя ядрами вполне может иметь четыре магнитных полюса. Если бы у Земли было два ядра, то токи должны были бы создавать квадрупольное поле с полюсами на экваторе, а также на Северном и Южном полюсах. Я не собираюсь копировать и вставлять этот ответ, но перечислю некоторые эффекты:

• Магнитосфера другой формы, которая может либо помочь, либо повредить способности магнитосферы лучше защищать Землю от заряженных частиц Солнца.
• Полярные сияния возле экватора

Трудно точно сказать, будет ли это хорошо или плохо для жизни на планете. Скорее всего, однако, вы не увидите каких-либо резких эффектов. Хотя магнитное поле на поверхности было бы сильнее, потому что радиус меньше, а не потому, что полюсов четыре.

---

Не возражаете, если я немного прокомментирую остальную часть установки? Скажу честно - вряд ли. Маловероятно, что планета разовьет жизнь в течение жизни сверхгиганта класса А. Они живут недолго, а затем эффектно умирают. Обязательно ли звезда должна быть именно такой? Я бы предложил что-то немного меньшее, менее массивное и долговечное.

Я не уверен, насколько вероятен сценарий лунной подписи. В конце концов, маленький радиус означает, что планета менее массивна и с меньшей вероятностью будет иметь спутники. Чтобы иметь луну, достаточно большую, чтобы вокруг нее вращался другой объект, потребуется большая основная луна и, следовательно, большая планета. Имеет ли значение размер планеты?

Каждый полюс имеет проход в слой планеты с океаном. Это связано с тем, что температура колеблется от 120°С до -90°С.

Как существуют эти проходы? Я думаю, что тектонические эффекты закрыли бы их очень быстро. Я не уверен, как температура влияет на это; не должно быть сильного расширения/сжатия земной коры из-за перепадов температуры.

Прошу прощения, если покажется, что я резок, но здесь есть тег проверки реальности , поэтому я думаю, что handwavium не будет хорошим вариантом.

Обитаемость вашей планеты будет определяться не магнитными полями, а условиями, необходимыми для создания таких полей.

В конечном счете, магнитные поля планеты управляются конвективными циклами внутри расплавленного металла внутри планеты. Эти циклы сложны и генерируют сложные магнитные поля со многими полюсами. Однако по мере того, как вы удаляетесь от планеты, два самых сильных полюса доминируют над другими и создают магнитное поле, которое только кажется состоящим из двух полюсов. (Если только вы не измерите его очень точно.) На Земле расстояние, необходимое для того, чтобы другие полюса были менее заметны, меньше радиуса Земли. На солнце такого нет.

В то время как на Солнце по-прежнему преобладает глубокое спиральное динамо, которое генерирует большую часть магнитного поля, на поверхности локальные конвективные эффекты сильнее, чем это динамо, и приводят к локализованным магнитным полям и полюсам на поверхности Солнца. Это связано с сильным конвективным поведением вблизи поверхности, которого нет на Земле. На нашей планете есть что-то вроде восьми меньших полюсов, созданных конвективными течениями в мантии, но они не такие сильные, как первичное магнитное поле на поверхности. Отчасти это связано с силой Кориолиса, организующей конвективные процессы на Земле в одном направлении, а отчасти с глубиной залегания мантии на Земле и относительно низким уровнем ее активности.

Если вы хотите увеличить силу магнитного поля и получить больше полюсов, хорошим началом было бы увеличить конвективную активность Земли и уменьшить силу Кориолиса: то есть сделать ее более вулканически активной и вращаться намного медленнее. В то время как космические путешественники по-прежнему будут считывать диполь на своих датчиках, это заставит жителей на поверхности испытывать гораздо более сложное магнитное поле, в котором поля, вызванные локальной конвекцией, сильнее, чем глобальный диполь на поверхности.

Существам, живущим на поверхности, придется иметь дело со значительно более загрязненной атмосферой из-за вулканов, хотя круговорот воды, вызванный охлаждением на темной стороне планеты, поможет очистить атмосферу от многих загрязняющих веществ. В их жизни будет доминировать длинный суточный цикл: планета замерзнет ночью, но когда она повернется к солнцу, вся вода начнет таять, в результате чего в течение нескольких земных дней они смогут наслаждаться утром. . Конечно, тогда станет слишком жарко, озера и реки начнут выкипать, оставляя пустыню слишком горячей для поддержания жизни. Животные должны были бы найти способ укрыться в течение дня, пока не стемнеет и не начнет остывать, после чего вся выкипевшая вода начнет конденсироваться, прежде чем обрушатся проливные дожди. Наконец, в течение долгой ночи планета будет продолжать излучать тепло и, в конце концов, замерзнет. Выжить в этом цикле будет непросто, хотя жизнь в глубине океана может помочь смягчить колебания температуры.

Расположение полюсов также было бы хаотичным, поэтому животные не могли бы использовать их для навигации. Однако они могут следовать периодическому циклу. Это происходит на Солнце и приводит к циклу солнечных пятен Вольфа. Поскольку они неразрывно связаны с уровнями конвекции, жизнь на планете может внутренне ощущать изменения магнитного поля и использовать их для определения того, когда вулканы будут более или менее активны.

Один, по общему признанию, касательный момент: чрезвычайно интенсивные магнитные поля могут вызвать огромную усталость и (вероятно) нагрузку на сердце.

Как? потому что кровь соленая вода, очень проводящая. Перемещение проводника через магнитное поле создает электрический ток; и, что более важно, требует физической силы. Ваше сердце в сильном магнитном поле работает очень усердно только для того, чтобы заставить кровь двигаться.

Звучит смешно, наверное, но моя тетя действительно была подвержена этому. Ее офис в Национальном бюро стандартов (теперь NIST) находился на полу прямо под лабораторией, в которой исследователь создавал магнитные поля высокой интенсивности. К концу дня она и ее коллега по офису были готовы потерять сознание. Так продолжалось какое-то время, пока исследователь не взял выходной и не наступило истощение. Кто-то разобрался, переместил место работы, и усталость ушла навсегда.

Теперь я серьезно сомневаюсь, что любое планетарное магнитное поле может быть чем-то подобным этому. Механизм такой интенсивности, вероятно, был бы физически невозможен в планетарном ядре. (Она сообщила мне напряженность поля в гауссах; я не помню, что это было, только то, что оно было впечатляюще большим.) Так что , вероятно, этот конкретный вопрос не важен. Тем не менее, это интересный пример экстремального магнитного эффекта, который было бы очень трудно предвидеть. Возможно, это будет вам интересно.