câmpul magnetic al Pământului - studopediya
câmpul magnetic al Pământului,
Modificările în spațiu și timp
Câmpul magnetic al Pământului
Spațiul în care forțele magnetice detectate ale Pământului, numit câmpul magnetic. Într-o primă aproximație, câmpul magnetic al Pământului poate fi privită ca un câmp de minge, magnetizate axial, este la un unghi de 11,5 0 la axa de rotație. Momentul magnetic al Pământului este de 8.3 22 octombrie Am 2. O imagine complexă a distribuției câmpului geomagnetic într-o primă aproximare, poate fi reprezentat de un câmp de dipol (excentric, decalat față de centrul Pământului la aproximativ 436 km). Liniile de alimentare dipol provin de la Polul Sud și sunt incluse în nord, formând o buclă închisă la distanțe de până la zece Pământ raze (fig. 2.1).
Fig. 2.1. Liniile electrice glob uniform magnetizate
stâlpi geomagnetice (polii uniform glob magnetizat) și poli magnetici definesc respectiv geomagnetice sistem (latitudine geomagnetice meridianul geomagnetice ecuatorul geomagnetism) coordonate.
Pământul este întotdeauna în fluxul de vânt solar, care este format dintr-o expansiune dinamică cu gaz a coroanei solare în spațiul interplanetar sub influența temperaturilor ridicate. Vântul solar, care este un flux continuu de plasmă constă în principal din protoni și electroni care se propagă radial. Măsurătorile efectuate asupra sateliților și rachetele au arătat că interacțiunea dintre plasma vantului solar cu campul geomagnetic duce la o perturbare a structurii câmpului dipol 3Rz distanță de centrul pământului. vânt solar localizeaza câmpului geomagnetic într-o cantitate limitată de spațiu apropierea Pământului, „au fost înghețate“ câmp magnetic în plasmă. În fața câmpului geomagnetic, vântul solar îl înconjoară, formând o cavitate cometă în care mișcarea particulelor încărcate este controlată de câmpul magnetic al Pământului.
Cavitatea inaccesibile penetrare a vântului solar, a fost numit magnetosfera Pământului. Schematic configurație Magnetosfera și distribuția spațială a plasmei, câmpurile și curenții este prezentată în figura 2.2 / 18 /. Limita exterioară a magnetosferei se numește magnetopause. La o presiune dinamică magnetopause magnetosfera a presiunii vântului solar echilibrat câmpul magnetic al Pământului. vânt solar comprimă câmpul magnetic al Pământului cu o mână de zi cu zi și poartă linii de câmp geomagnetice regiunile polare de pe latura de noapte, formând în apropiere de planul eclipticii de lungime coada magnetic al Pământului de cel puțin 5 mln.km.
Pentru parametrii tipice ale distanței solare de floarea-soarelui vântului la punctul 10 este rg magnetopause. În cazuri rare, atunci când presiunea vântului solar scade până aproape de zero, punctul frontal al magnetopause este mutat departe la soare și câmpul magnetic este un dipol la distanțe foarte mari.
Liniile de câmp magnetic pe latura de zi preîncărcată presiunii vântului solar și închis. În imediata apropiere a punctului de stagnare pe magnetopause liniile de câmp interplanetare ale câmpului magnetic poate fi conectat cu linii de forță ale câmpului magnetic al Pământului, în curs de dezvoltare din regiunile polare. Acest proces, numit un remix, antrenat de vântul solar pe partea de noapte, reducând fluxul magnetic pe partea luminii naturale.
Figura 2.2. Un model schematic al magnetosfera
Pe partea de noapte a liniilor de câmp magnetic se extind într-o direcție care formează antisolar magnetotail. Câmp în lobul nordic al cozii spre soare, în cota de sud - în direcția opusă. produs pronunțat strat neutru între lobi, care este imersată în stratul de plasmă umplut cu o plasmă rarefiată. Granița dintre liniile închise și deschise de forță este proiectat într-un oval de urgență, zona în care aurora cel mai frecvent observate.
Pe partea cu care se confruntă magnetopause soare, în zona polilor magnetici aranjate puncte neutre, în jurul cărora există o regiune în formă de pâlnie de câmp magnetic slab, numite cuspide polare. Cuspidele sunt proiectate pe latitudinea magnetică de ordinul a 70-80 și sunt „ferestre“ în vântul solar.
Dimensiunile acestor zone ale magnetopause este mic, iar particulele din plasma de vânt solar poate pătrunde aproape nestingherit de-a lungul liniilor de ionosferei. Spre deosebire de alte zone ale cuspidelor sunt regiunile în care este expus ionosferei, asa ca aici, în primele ciocniri ale magnetosferei cu lacrimi și fronturi de undă în vântul solar.
Peste 90% din volumul conectat linii de câmp magnetic magnetosfera cu ionosferă polar, care este situat la latitudini geomagnetice peste aproximativ 60 de ani. Aici, la latitudini mari, în cazul în care liniile de câmp aproape perpendicular pe suprafața Pământului, efectele se manifestă erupții cutanate particule încărcate de magnetosfera. Adâncimea de penetrare a particulelor și procesele lor de frânare depinde de energia particulelor. Electronii pătrunde până la o înălțime 1-700 km, provocând ionizarea atmosferei superioare și raze X. O emisie de urgență, așa-numitele aurora sunt pline de culoare de afișare a proceselor complexe care au loc la distanțe mari, în magnetosfera Pământului / 20 /.
În câmpul magnetic flux pământ coliziune cu plasmă solară este formată se extinde în amonte unda de șoc a cărui față laterală soare medie este localizată în razele pământ regiune 13-14. În spatele frontului undei de șoc ar trebui să fie o regiune de tranziție de 20 mii km gros, în care câmpul magnetic al plasmei solare devine dezordonat, iar mișcarea particulelor sale. - Chaotic. Zona de tranziție - limita magnetosferei se numește magnetopause, este situat de Soare, la o distanță de 10 - 12 raze ale Pământului. Fluxuri de particule de plasmă solare curg în jurul magnetosfere și distorsionează dramatic structura la o distanta de campul magnetic.
Până la aproximativ distanța câmp magnetic 3Rz este situat destul de aproape de câmpul magnetic dipol, acest intensitatea câmpului magnetic scade cu înălțimea de 1 / rg. Mai mult, câmpul magnetic slăbește mai lent decât câmpul dipol, iar liniile sale de forță de pe partea însorită presat pe pământ. Liniile de câmp geomagnetice care provin din regiunile polare ale pământului, vântul solar deviat pe latura de noapte a Pământului. Acolo ele formează o „coadă“ sau „coada“ lungime de mai mult de 5 magnetosfere mln.km. Mănunchiuri de linii de forță magnetice în direcții opuse sunt separate la coada unei regiuni foarte slab câmp magnetic (strat neutru), unde plasma fierbinte este concentrat la o temperatură de milioane de grade.
Părăsind în coada liniilor de magnetosfera de forță în noaptea de căderea particulelor de coada de plasmă a planetei. Este aceste particule provoca aurore. Zona de afișare a acestora este o fâșie îngustă de formă ovală. Centrul oval este decalată în raport cu polul geomagnetice în partea de noapte. Pământul se rotește pe acest oval în mișcare zilnic. Dimensiunea și poziția oval auroral sunt determinate de locația și configurația magnetosfera și sunt dependente de activitatea solara. În cele mai multe perioade de activitate solară oval auroral în jos la latitudini mai mici.