Magnetosfære
Magnetosfære (fra "magnetisk sfære") - et område af rummet omkring et himmellegeme, hvor plasmaets adfærd, der omgiver kroppen, bestemmes af dette legemes magnetfelt .
En anden definition: magnetosfære - et område i rummet omkring en planet eller et andet magnetiseret himmellegeme , som dannes, når en strøm af ladede partikler , for eksempel solvinden , afviger fra sin oprindelige bane under påvirkning af dettes indre magnetfelt. legeme.
Magnetosfærens form og dimensioner bestemmes af styrken af det indre magnetfelt i dette himmellegeme og trykket af det omgivende plasma (solvinden). Alle planeter, der har deres eget magnetfelt, har en magnetosfære: Jorden , Jupiter , Saturn , Uranus og Neptun . Merkur og Mars har meget svage magnetosfærer, ligesom Ganymedes , en af Jupiters måner (men dens magnetosfære ligger helt inden for Jupiters magnetosfære, hvilket fører til deres komplekse interne vekselvirkninger). Ionosfærer af svagt magnetiserede planeter, såsom Venus, afbøjer delvist strømmen af solvinden, men de har ikke en magnetosfære som sådan.
Udtrykket magnetosfære bruges også til at beskrive områder, hvor magnetfeltet i andre himmellegemer, såsom stjerner , pulsarer , osv. , dominerer .
Grænser
Grænsen for magnetosfæren ( magnetopause ) bestemmes af betingelsen om, at trykket i magnetfeltet og det modkørende plasma er ens, det vil sige, at magnetosfærens radius (Alfvén radius ) bestemmes af forholdet
,
hvor er det magnetiske felt af himmellegemet, og er henholdsvis tætheden og hastigheden af den indkommende plasmastrøm .
Planetariske magnetosfærer
I tilfælde af en modkørende plasmastrøm, for eksempel i tilfælde af samspillet mellem planetens eget magnetfelt og solvinden, er magnetosfæren et hulrum af en ret kompleks form, der flyder rundt af solvinden.
Indtrængning af plasma ind i Jordens magnetosfære sker direkte gennem hullerne mellem lukkede og "åbne" magnetiske feltlinjer i magnetopausen, kaldet dagtimerne polære spidser , eller på grund af hydromagnetiske effekter og ustabilitet. Indtrængning af solvindplasma kan ledsages af auroras i dagtimerne i ionosfæren på høje breddegrader. Især fører skarpe ændringer i parametrene for det interplanetariske medium til udviklingen af sådanne ustabiliteter. Dette manifesteres i afhængigheden af frekvensen og intensiteten af nordlys på niveauet af solaktivitet.
En del af plasmaet, der trængte ind i magnetosfæren, danner planetens strålingsbælte og plasmaplade.
I solsystemet har de fleste planeter foruden Jorden en magnetosfære. Men det har hverken Venus eller Mars.
Jordens magnetosfære
Jordens magnetosfære har en kompleks form. Fra den side, der vender mod Solen, varierer afstanden til dens grænse afhængigt af solvindens intensitet og er omkring 70.000 km (10-12 jordradier Re, hvor Re = 6371 km, (afstanden regnes fra midten af Jorden). Grænsen for magnetosfæren, eller magnetopausen, fra siden af Solen, ligner et projektil i form og er ifølge grove skøn placeret i en afstand på omkring 15 Re. På natsiden, Jordens magnetosfære forlænges med en lang cylindrisk hale (magnetisk hale), hvis radius er omkring 20–25 Re. Halen er forlænget til en betydelig afstand - meget mere end 200 Re, og hvor den ender er ukendt.
Mange manifestationer af rumvejr er forbundet med tilstedeværelsen af magnetosfæren , såsom geomagnetisk aktivitet , geomagnetiske storme og substorme .
Magnetosfæren giver beskyttelse, uden hvilken liv på Jorden ikke ville være muligt. Mars, som har et meget lille magnetfelt, menes at have mistet meget af sine tidligere oceaner og atmosfære til solvinden. Af samme grund menes Venus at have mistet det meste af sit vand - grundet fjernelsen af solvinden ud i rummet [1] . Tilstedeværelsen af et magnetfelt beskytter ikke så meget mod solvindens fjernelse af atmosfæriske komponenter, men snarere mod nedbrydning af komplekse atmosfæriske komponenter ved ioniserende stråling til individuelle atomer og ioner, som lettere forlader planetens ionosfære.
Generel information
Formen, strukturen og dimensionerne af Jordens magnetosfære bestemmes af to hovedfaktorer:
- Jordens magnetfelt - i en første tilnærmelse kan tilnærmes af feltet af en magnetisk stang, en magnetisk dipol , der hælder omkring 11° i forhold til Jordens rotationsakse, selvom der er højere ordens harmoniske, som først påpeget af Carl Friedrich Gauss . Størrelsen af Jordens dipolfelt er 0,3-0,6 Gauss på jordens overflade, og denne værdi falder i forhold til terningen af afstanden, det vil sige i en afstand H fra Jordens overflade, er den kun 1 / ( R + H)³ af magnetfeltet på overfladen. Så i en afstand fra overfladen svarende til Jordens R radius vil feltstyrken falde med 8 gange. Højere ordens magnetfelts harmoniske henfalder endnu hurtigere, så med afstanden begynder dipolens magnetfelt at dominere Jordens magnetosfære.
- Solvinden er en hurtig strøm af varmt plasma, der bevæger sig væk fra Solen i alle retninger. Den typiske hastighed for solvinden ved grænsen til Jordens magnetosfære er 300–800 km/s. Solvinden er opbygget af protoner , alfapartikler og elektroner , så den er generelt næsten neutral. Solvinden gennembores af det interplanetariske magnetfelt, som hovedsageligt er Solens magnetfelt , båret af solvindens plasma over lange afstande.
Stjernemagnetosfærer
Påvirkningen af stjernemagnetosfærer på akkretionsprocesserne på dem er mest betydelig. Det frie fald af plasma på en stjerne stoppes af dens magnetfelt i en afstand af dens Alfven-radius, det vil sige ved magnetosfærens grænse, mens tilvæksten er rettet mod stjernens magnetiske poler.
Noter
- ↑ F. Six (1996-09-04). "Solvind ville synge vores atmosfære, hvis ikke for vores magnetfelt." NASA Space Plasma Physics Branch Pages . Hentet 27. oktober 2009. Arkiveret fra originalen 2. oktober 2009. . Hentet 2009-10-27.
Links
- Modellering af jordens magnetosfære ved hjælp af rumfartøjsmagnetometerdata
 Ordbøger og encyklopædier | |
|---|---|
| I bibliografiske kataloger |
| Jordens skaller | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ekstern |  | ||||||
| Indre |
| ||||||