A FÖLD MAGNETOSZFÉRA: JELLEMZŐK, SZERKEZET, GÁZOK - FIZIKAI - 2025

A Föld magnetoszférája a bolygó mágneses burkolója a töltött részecskék áramával szemben, amelyet a Nap folyamatosan bocsát ki. Ezt a saját mágneses tere és a napszél közötti kölcsönhatás okozza.

Ez nem a Föld egyedülálló tulajdonsága, mivel a Naprendszerben sok más bolygó is rendelkezik, amelyek rendelkeznek saját mágneses mezővel, például: Jupiter, Higany, Neptunusz, Szaturnusz vagy Uránusz.

1. ábra: A Föld magnetoszféra és annak kölcsönhatása a napszélgel. Forrás: Wikimedia Commons.

Ez az anyagáram, amely a csillagunk külső rétegeiből áramlik, egy apró anyag formájában, az úgynevezett plazma formájában fordul elő. Ezt tekintik az anyag negyedik állapotának, hasonlóan a gáznemű állapothoz, de amelyben a magas hőmérsékletek elektromos töltést biztosítottak a részecskék számára. Főleg protonokból és szabad elektronokból áll.

A napkorona olyan sok energiával bocsát ki ezeket a részecskéket, hogy folyamatos áramlás útján elkerüljék a gravitációt. Ez az úgynevezett napenergia-szél, amelynek saját mágneses tere van. Befolyása az egész Naprendszerben kiterjed.

A napszél és a geomágneses mező közötti kölcsönhatásnak köszönhetően egy átmeneti zóna alakul ki, amely körülveszi a Föld magnetoszféráját.

A nagy elektromos vezetőképességű napszél felelős a Föld mágneses tere torzításáért, és összenyomja azt a Nap felé néző oldalán. Ezt az oldalt nappali oldalnak hívják. Az ellenkező oldalon, vagy az éjszakai oldalon a mező elmozdul a Naptól, és vonalai kinyújtódnak, egyfajta farokot képezve.

jellemzők

- A mágneses befolyásolás területei

A napszél módosítja a Föld mágneses mező vonalait. Ha nem érte, akkor a vonalak végtelenné válnának, mintha bárhúzó lenne. A napszél és a Föld mágneses tere közötti kölcsönhatás három régiót eredményez:

1) Bolygóközi zóna, ahol a Föld mágneses mezőjének hatása nem érzékelhető.

2) Magnetofunda vagy mágneses borítás, amely a földi mező és a napszél kölcsönhatásának a területe.

3) Magnetoszféra: a tér azon régiója, amely a Föld mágneses mezőjét tartalmazza.

A mágneses burkolatot két nagyon fontos felület korlátozza: a mágneses szünet és az ütés elülső része.

2. ábra: A magnetoszféra felépítése. Forrás: Wikimedia Commons.

A mágneses szünet a magnetoszféra határfelülete, körülbelül 10 föld sugara a napi oldalon, de tovább tömöríthető, különösen akkor, ha nagy mennyiségű tömeg kerül a napsugár koronájából.

A sokkoló elülső oldal vagy a sokkívív viszont a felület, amely elválasztja a mágnesköpenyt a bolygóközi zónától. Ezen a szélén kezdődik a mágneses nyomás, hogy lelassítsák a napszél részecskéit.

- A magnetoszféra belseje

A 2. ábra diagramjában a Föld mágneses mezőjét tartalmazó magnetoszférában vagy üregben megkülönböztetjük a jól megkülönböztetett területeket:

- Plazmaszféra

- Plazmalap

- Magneto ragasztó vagy mágneses ragasztó

- Semleges pont

Plazmagömb

A plazmaszféra olyan terület, amelyet az ionoszféra részecskéinek plazma alkot. A közvetlenül a napsugár-koronából érkező részecskék, amelyek bejutni tudtak, szintén megállnak.

Mindegyik olyan plazmát alkot, amely nem olyan energikus, mint a napszél.

Ez a régió 60 km-rel a föld felszíne felett kezdődik, és a föld sugarainak háromszor vagy négyszeresére terjed, beleértve az ionoszférát. A plazmaszféra a Föld mentén forog, és részben átfedésben van a híres Van Allen sugárzási övekkel.

Magneto ragasztó és plazma lemez

A szárazföldi mező irányának a napszél miatt bekövetkező változása a mágneses farkot, valamint egy ellentétes irányú mágneses mező vonalak közötti zárt zónát eredményezi: a több földi sugár vastag plazmalemez, más néven jelenlegi lemez, más néven.

Semleges pont

Végül a semleges pont egy olyan hely, ahol a mágneses erő intenzitása teljesen megszűnik. Az egyiket a 2. ábra mutatja, de vannak még.

A mágneses szünet nappali és éjszakai része között megszakítás van, úgynevezett zárójel, ahol a mágneses erő vonalai a pólusok felé haladnak.

Ez az északi fény oka, mivel a napszél részecskéi spirálisan forognak a mágneses vonalakat követve. Így képesek eljutni a pólusok felső légköréhez, ionizálva a levegőt, és olyan plazmákat képezve, amelyek élénk színű fényt és röntgen sugarat bocsátanak ki.

gázok

A magnetoszféra jelentős mennyiségű plazmát tartalmaz: egy kis sűrűségű ionizált gázt, amely pozitív ionokból és negatív elektronokból áll, olyan arányban, hogy az egész szinte semleges legyen.

A plazma sűrűsége nagyon változó, 1 és 4000 részecské / köbcentiméter között, a területtől függően.

A gázok, amelyek a magnetoszféra plazmáját állítják elő, két forrásból származnak: a napszélből és a földi ionoszférából. Ezek a gázok plazmát képeznek a magnetoszférában, amely a következőkből áll:

- Elektronok

- protonok és 4% -a

- alfa részecskék (hélium-ionok)

Ezekben a gázokban komplex elektromos áram alakul ki. A plazma áram intenzitását a magnetoszféra körülbelül 2 x 10 ²⁶ ionok másodpercenként.

Ugyanígy nagyon dinamikus szerkezet. Például a plazmagömbön belül a plazma felezési ideje több nap, mozgása elsősorban rotációs.

Ezzel szemben a plazmalemez további külső területein a felezési idő órákban van, és mozgása függ a napenergia szélétől.

A napszél gázai

A napszél a napkoronából származik, csillagunk külső rétegéből, amely néhány millió Kelvin hőmérsékleten van. Az ion- és elektronfúvókák innen lőnek, és szétszóródnak a térben 10 ⁹ kg / s vagy 10 ³⁶ részecske / másodperc sebességgel.

A nagyon forró gázokat, amelyek a napszélből származnak, hidrogén- és hélium-tartalmuk ismeri fel. Az egyik rész a mágneses szüneten keresztül, a mágneses újracsatlakozásnak nevezett jelenség révén jut be a magnetoszférába.

A napszél a nap anyagvesztésének és szögletének forrása, amely csillagként történő evolúciójának része.

Az ionoszférából származó gázok

A plazma fő forrása a magnetoszférában az ionoszféra. Ott az uralkodó gázok az oxigén és a hidrogén, amelyek a Föld légköréből származnak.

Az ionoszférában ionizációs folyamaton megy keresztül ultraibolya sugárzás és más nagy energiájú sugárzás miatt, főleg a Napból.

Az ionoszféra plazma hidegebb, mint a napszél, azonban gyors részecskéinek kis része képes leküzdeni a gravitációt és a mágneses teret, valamint belépni a magnetoszférába.

Irodalom

1. ILCE digitális könyvtár. A nap és a föld. Viharos kapcsolat. Helyreállítva: Bibliotecadigital.ilce.edu.mx.
2. EDÉNY. A magnetoszféra farka. Helyreállítva: spof.gsfc.nasa.gov.
3. EDÉNY. A mágneses szünet. A lap eredeti címe: spof.gsfc.nasa.gov.
4. Oster, L. 1984. Modern csillagászat. Editorial Reverté.
5. Wikipedia. Magnetoszféra. Helyreállítva: en.wikipedia.org.
6. Wikipedia. Napszél. Helyreállítva: es.wikipedia.org.