Magnetosfera

Magnetosfera (din „sfera magnetică”) - o regiune a spațiului din jurul unui corp ceresc, în care comportamentul plasmei din jurul corpului este determinat de câmpul magnetic al acestui corp.

O altă definiție: magnetosferă - o regiune a spațiului din jurul unei planete sau altui corp ceresc magnetizat , care se formează atunci când un flux de particule încărcate , de exemplu, vântul solar , se abate de la traiectoria sa originală sub influența câmpului magnetic intern al acestuia . corp.

Forma și dimensiunile magnetosferei sunt determinate de puterea câmpului magnetic intern al acestui corp ceresc și de presiunea plasmei din jur (vânt solar). Toate planetele care au propriul lor câmp magnetic au magnetosferă: Pământul , Jupiter , Saturn , Uranus și Neptun . Mercur și Marte au magnetosfere foarte slabe, la fel ca și Ganimede , una dintre lunile lui Jupiter (dar magnetosfera sa se află în întregime în magnetosfera lui Jupiter, ceea ce duce la interacțiunile lor interne complexe). Ionosferele planetelor slab magnetizate, cum ar fi Venus , deviază parțial fluxul vântului solar, dar nu au o magnetosferă ca atare.

Termenul magnetosferă este, de asemenea, folosit pentru a descrie regiunile în care domină câmpul magnetic al altor corpuri cerești, cum ar fi stelele , pulsarii etc.

Borduri

Limita magnetosferei ( magnetopauza ) este determinată de condiția ca presiunile câmpului magnetic și ale plasmei care se apropie sunt egale, adică raza magnetosferei (raza Alfvén ) este determinată de relația $r_{A}$

{1 \over {8\pi }}B^{2}(r_{A})={1 \over 2}\rho V^{2}(r_{A})

unde este câmpul magnetic al corpului ceresc și sunt, respectiv , densitatea și viteza fluxului de plasmă de intrare . $B$ $\rho$ $V$

Magnetosfere planetare

În cazul unui flux de plasmă care se apropie, de exemplu, în cazul interacțiunii câmpului magnetic al planetei cu vântul solar, magnetosfera este o cavitate cu o formă destul de complexă, care curge în jur de vântul solar.

Pătrunderea plasmei în magnetosfera Pământului are loc direct prin golurile dintre liniile de câmp magnetic închise și „deschise” din magnetopauză, numite cuspizi polari în timpul zilei , sau datorită efectelor hidromagnetice și instabilităților. Pătrunderea plasmei vântului solar poate fi însoțită de aurore diurne în ionosfera de latitudini înalte. În special, schimbările bruște ale parametrilor mediului interplanetar duc la dezvoltarea unor astfel de instabilități. Acest lucru se manifestă prin dependența frecvenței și intensității aurorelor de nivelul activității solare.

O parte din plasmă care a pătruns în magnetosferă formează centura de radiații și foaia de plasmă a planetei.

În sistemul solar, pe lângă Pământ , majoritatea planetelor au o magnetosferă. Dar nici Venus, nici Marte nu o au.

Magnetosfera Pământului

Magnetosfera Pământului are o formă complexă. Din partea îndreptată spre Soare, distanța până la limita acestuia variază în funcție de intensitatea vântului solar și este de aproximativ 70.000 km (10–12 razele Pământului Re, unde Re = 6371 km, (distanța este considerată de la centrul Pământ). Limita magnetosferei, sau magnetopauză, din partea Soarelui, seamănă cu un proiectil în formă și, conform estimărilor aproximative, este situat la o distanță de aproximativ 15 Re. Pe partea de noapte, magnetosfera Pământului. este prelungită de o coadă lungă cilindrică (coadă magnetică), a cărei rază este de aproximativ 20–25 Re. Coada este extinsă la o distanță considerabilă - mult mai mult de 200 Re, și unde se termină nu se știe.

Multe manifestări ale vremii spațiale sunt asociate cu prezența magnetosferei , cum ar fi activitatea geomagnetică , furtunile geomagnetice și subfurtunile .

Magnetosfera oferă protecție fără de care viața pe Pământ nu ar fi posibilă. Marte, care are un câmp magnetic foarte mic, se crede că și-a pierdut o mare parte din fostele oceane și atmosferă din cauza vântului solar. Din același motiv, se crede că Venus și-a pierdut cea mai mare parte a apelor - din cauza îndepărtarii vântului solar în spațiu [1] . Prezența unui câmp magnetic protejează nu atât de îndepărtarea componentelor atmosferice de către vântul solar, cât mai degrabă de descompunerea componentelor atmosferice complexe prin radiații ionizante în atomi și ioni individuali, care părăsesc mai ușor ionosfera planetei.

Informații generale

Forma, structura și dimensiunile magnetosferei Pământului sunt determinate de doi factori principali:

Câmpul magnetic al Pământului - într-o primă aproximare, poate fi aproximat prin câmpul unei tije magnetice, un dipol magnetic , înclinat la aproximativ 11 ° față de axa de rotație a Pământului, deși există armonici de ordin superior, așa cum a subliniat prima dată de Carl Friedrich Gauss . Mărimea câmpului dipol al Pământului este de 0,3-0,6 Gauss pe suprafața pământului, iar această valoare scade proporțional cu cubul distanței, adică la o distanță H de suprafața pământului, este doar 1 / ( R + H)³ a câmpului magnetic de pe suprafață. Deci, la o distanță de suprafață egală cu raza Pământului R, puterea câmpului va scădea de 8 ori. Armonicele câmpului magnetic de ordin superior se degradează și mai repede, astfel încât, odată cu distanța, câmpul magnetic al dipolului începe să domine magnetosfera Pământului.
Vântul solar este un flux rapid de plasmă fierbinte care se îndepărtează de Soare în toate direcțiile. Viteza tipică a vântului solar la limita magnetosferei Pământului este de 300–800 km/s. Vântul solar este format din protoni , particule alfa și electroni , deci este aproape neutru în general. Vântul solar este străpuns de câmpul magnetic interplanetar, care este în principal câmpul magnetic al Soarelui , transportat de plasma vântului solar pe distanțe lungi.

Magnetosfere stelare

Influența magnetosferelor stelare asupra proceselor de acumulare asupra lor este cea mai semnificativă. Căderea liberă a plasmei pe o stea este oprită de câmpul ei magnetic la o distanță de raza sa Alfven, adică la limita magnetosferei, în timp ce acreția este direcționată către polii magnetici ai stelei.

Note

↑ F. Şase (04-09-1996). „Vântul solar ne-ar întona atmosfera dacă nu ar fi câmpul nostru magnetic.” NASA Space Plasma (nedefinit) Physics Branch Pagini . Consultat la 27 octombrie 2009. Arhivat din original pe 2 octombrie 2009. . Consultat 2009-10-27.

Link -uri

Modelarea magnetosferei Pământului folosind datele magnetometrului navelor spațiale

Dicționare și enciclopedii	mare danez Mare catalană mare chinezesc Rusă mare Britannica (online) Britannica (online) Universalis
În cataloagele bibliografice	GND : 4132479-1 NDL : 00574730 NKC : ph122553

Scoici ale Pământului

Extern

Intern

Latra	crusta continentală crustă oceanică Stratul sedimentar Scoarță superioară granița Conrad scoarța inferioară Litosferă Plăci litosferice Suprafata mohorovichica
Manta	Mantaua superioara Astenosfera Stratul Golitsyn mantaua inferioară granița Gutenberg
Nucleu	învelișul exterior miez interior