ŽEMĖS MAGNETOSFERA: CHARAKTERISTIKOS, STRUKTŪRA, DUJOS - FIZINIS - 2025

Žemės magnetosfera yra planetos magnetinis apvalkalas prieš įkrautų dalelių srovę, kurią Saulė skleidžia nuolat. Tai sukelia jo paties magnetinio lauko ir saulės vėjo sąveika.

Tai nėra unikali Žemės savybė, nes Saulės sistemoje yra daugybė kitų planetų, turinčių savo magnetinį lauką, pavyzdžiui: Jupiteris, Merkurijus, Neptūnas, Saturnas ar Uranas.

1 pav. Žemės magnetosfera ir jos sąveika su saulės vėju. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Šis materijos srautas, kuris teka iš išorinių mūsų žvaigždės sluoksnių, tai daro sutirštintos medžiagos, vadinamos plazma, pavidalu. Tai laikoma ketvirtąja materijos būsena, panašia į dujinę būseną, tačiau kurioje aukšta temperatūra dalelėms suteikė elektrinį krūvį. Jį daugiausia sudaro protonai ir laisvieji elektronai.

Saulės korona šias daleles išskiria tiek daug energijos, kad ištisiniame sraute jos gali išeiti iš gravitacijos. Tai yra vadinamasis saulės vėjas, turintis savo magnetinį lauką. Jos įtaka apima visą Saulės sistemą.

Dėl saulės vėjo ir geomagnetinio lauko sąveikos susidaro pereinamoji zona, uždengianti Žemės magnetosferą.

Saulės vėjas, pasižymintis dideliu elektriniu laidumu, yra atsakingas už Žemės magnetinio lauko iškraipymą ir suspaudžia jį Saulės pusėje. Ši pusė vadinama dienos puse. Priešingoje arba naktinėje pusėje laukas tolsta nuo Saulės ir jo linijos driekiasi, sudarydamos savotišką uodegą.

charakteristikos

- Magnetinės įtakos sritys

Saulės vėjas modifikuoja Žemės magnetinio lauko linijas. Jei ne jis, linijos būtų išplėstos iki begalybės, tarsi tai būtų juostos magnetas. Saulės vėjo ir Žemės magnetinio lauko sąveika sukelia tris regionus:

1) tarpplanetinė zona, kurioje Žemės magnetinio lauko įtaka nėra juntama.

2) Magnetofunda arba magnetinis apvalkalas, tai sritis, kurioje vyksta antžeminio lauko ir saulės vėjo sąveika.

3) Magnetosfera - tai kosmoso sritis, kurioje yra Žemės magnetinis laukas.

Magneto gaubtą riboja du labai svarbūs paviršiai: magnetopauzė ir smūgio priekis.

2 pav. Magnetosferos struktūra. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Magnetopauzė yra magnetoferos ribojamasis paviršius, maždaug 10 žemės spindulių dienos pusėje, tačiau ją galima dar labiau suspausti, ypač kai iš Saulės koronos išmetama daug masės.

Savo ruožtu smūgio priekis arba smūgio lankas yra paviršius, skiriantis magneto apvalkalą nuo tarpplanetinės zonos. Būtent šiame krašte magnetinis slėgis pradeda sulėtinti saulės vėjo daleles.

- Magnetosferos vidus

2 pav. Pateiktoje diagramoje magnetosferoje arba ertmėje, kurioje yra Žemės magnetinis laukas, išskiriamos gerai diferencijuotos sritys:

- plazmosfera

- Plazmos lapas

- Magnetiniai klijai arba magnetiniai klijai

- Neutralus taškas

Plazmos sfera

Plasmasfera yra sritis, kurią sudaro iš jonosferos esančių dalelių plazma. Čia taip pat sustos dalelės, patenkančios tiesiai iš Saulės vainikėlio, kurios sugebėjo įlįsti.

Visi jie sudaro plazmą, kuri nėra tokia energinga kaip saulės vėjas.

Šis regionas prasideda 60 km virš žemės paviršiaus ir tęsiasi iki 3 ar 4 kartus virš žemės spindulio, įskaitant jonosferą. Plasmasfera sukasi kartu su Žeme ir iš dalies sutampa su garsiaisiais Van Alleno radiacijos diržais.

Magneto klijai ir plazmos lapas

Žemės lauko krypties pasikeitimą dėl saulės vėjo sukelia magnetinė uodegėlė, taip pat uždara zona tarp priešingų krypčių magnetinio lauko linijų: plazmos lakštas, dar žinomas kaip dabartinis lakštas, kelių žemės spindulių storis .

Neutralus taškas

Galiausiai neutralus taškas yra vieta, kur visiškai panaikinamas magnetinės jėgos intensyvumas. Vienas iš jų parodytas 2 paveiksle, tačiau yra ir daugiau.

Tarp dienos ir nakties dalies magnetopauzės yra netolygumas, vadinamas gaubtu, kur magnetinės jėgos linijos susilieja link polių.

Tai yra šiaurinių žiburių priežastis, nes saulės vėjo dalelės sukasi spirale po magnetines linijas. Taigi jiems pavyksta pasiekti viršutinę polių atmosferą, jonizuodami orą ir sudarydami plazmas, kurios skleidžia ryškiaspalvę šviesą ir rentgeno spindulius.

Dujos

Magnetosferoje yra nemažas kiekis plazmos: mažo tankio jonizuotos dujos, sudarytos iš teigiamų jonų ir neigiamų elektronų, tokiomis proporcijomis, kad visa būtų beveik neutrali.

Plazmos tankis yra labai įvairus - nuo 1 iki 4000 dalelių kubiniame centimetre, priklausomai nuo ploto.

Dujos, iš kurių susidaro magnetosferos plazma, gaunamos iš dviejų šaltinių: saulės vėjo ir sausumos jonosferos. Šios dujos sudaro plazmą magnetosferoje, sudarytas iš:

- Elektronai

- protonų ir 4 proc

- alfa dalelės (helio jonai)

Šių dujų viduje sukuriamos sudėtingos elektros srovės. Plazmos srovės stipris magnetosferoje yra maždaug 2 x 10 ²⁶ jonai per sekundę.

Lygiai taip pat tai yra labai dinamiška struktūra. Pvz., Plazmosferoje plazmos pusinės eliminacijos laikas yra kelios dienos, o jos judėjimas pirmiausia yra sukamasis.

Tuo tarpu plazmos lakšto išoriniuose regionuose jo pusinės eliminacijos laikas yra valandos, o jo judėjimas priklauso nuo saulės vėjo.

Saulės vėjo dujos

Saulės vėjas kyla iš saulės koronos, išorinio mūsų žvaigždės sluoksnio, kurio temperatūra yra keli milijonai kelvinų. Jonų ir elektronų purkštukai iš ten iššoka ir išsisklaido per kosmosą greičiu 10 ⁹ kg / s arba 10 ³⁶ dalelių per sekundę greičiu.

Labai karštos dujos, patenkančios iš saulės vėjo, yra atpažįstamos pagal vandenilio ir helio jonų kiekį. Viena dalis sugeba patekti į magnetosferą per magnetopauzę per reiškinį, vadinamą magnetiniu atsijungimu.

Saulės vėjas yra Saulės materijos praradimo ir kampinio pagreičio, kuris yra jos kaip žvaigždės evoliucijos dalis, šaltinis.

Dujos iš jonosferos

Pagrindinis plazmos šaltinis magnetosferoje yra jonosfera. Vyraujančios dujos yra deguonis ir vandenilis, gaunami iš žemės atmosferos.

Jonosferoje jie jonizuojasi dėl ultravioletinių spindulių ir kitos didelės energijos spinduliuotės, daugiausia iš Saulės.

Jonosferos plazma yra šaltesnė nei saulės vėjo, tačiau nedidelė jos greitųjų dalelių dalis gali įveikti gravitaciją ir magnetinį lauką, taip pat patekti į magnetosferą.

Nuorodos

1. ILCE skaitmeninė biblioteka. Saulė ir Žemė. Audringi santykiai. Atkurta iš: Bibliotecadigital.ilce.edu.mx.
2. POT. Magnetosferos uodega. Atkurta iš: spof.gsfc.nasa.gov.
3. POT. Magnetopauzė. Gauta iš: spof.gsfc.nasa.gov.
4. Oster, L. 1984. Šiuolaikinė astronomija. Redakcijos revertas.
5. Vikipedija. Magnetosfera. Atkurta iš: en.wikipedia.org.
6. Vikipedija. Saulės vėjas. Atkurta iš: es.wikipedia.org.