MAGNETOSFERA PĂMÂNTULUI: CARACTERISTICI, STRUCTURĂ, GAZE - FIZIC - 2025

Magnetosfera Pământului este plicul magnetic al planetei împotriva curentului de particule incarcate care Soarele emite în mod continuu. Este cauzată de interacțiunea dintre propriul său câmp magnetic și vântul solar.

Nu este o proprietate unică a Pământului, deoarece există multe alte planete din sistemul solar care au propriul câmp magnetic precum: Jupiter, Mercur, Neptun, Saturn sau Uranus.

Figura 1. Magnetosfera Pământului și interacțiunea ei cu vântul solar. Sursa: Wikimedia Commons.

Acest flux de materie care curge din straturile exterioare ale stelei noastre, face acest lucru sub forma materiei rarefiate, numită plasmă. Aceasta este considerată a patra stare a materiei, similară cu starea gazoasă, dar în care temperaturile ridicate au furnizat o sarcină electrică particulelor. Este format în principal din protoni și electroni liberi.

Corona solară emite aceste particule cu atâta energie încât pot scăpa de gravitație, într-un flux continuu. Este așa-numitul vânt solar, care are propriul său câmp magnetic. Influența sa se extinde pe întregul sistem solar.

Datorită interacțiunii dintre vântul solar și câmpul geomagnetic, se formează o zonă de tranziție care închide magnetosfera Pământului.

Vântul solar, care are o conductivitate electrică ridicată, este responsabil pentru distorsionarea câmpului magnetic al Pământului și îl comprimă pe partea orientată spre Soare. Această latură se numește latura zilei. Pe partea opusă sau pe timp de noapte, câmpul se îndepărtează de Soare, iar liniile sale se întind, formând un fel de coadă.

caracteristici

- Zonele de influență magnetică

Vântul solar modifică liniile de câmp magnetic ale Pământului. Dacă nu pentru el, liniile ar fi extinse până la infinit, ca și cum ar fi un magnet de bară. Interacțiunea dintre vântul solar și câmpul magnetic al Pământului dă naștere la trei regiuni:

1) Zona interplanetară, unde influența câmpului magnetic al Pământului nu este perceptibilă.

2) Magnetofunda sau magnetoenvelope, fiind zona în care are loc interacțiunea dintre câmpul terestru și vântul solar.

3) Magnetosfera, este regiunea spațiului care conține câmpul magnetic al Pământului.

Capacul magneto este limitat de două suprafețe foarte importante: magnetopauză și fața de șoc.

Figura 2. Structura magnetosferei. Sursa: Wikimedia Commons.

Magnetoopauză este suprafața de delimitare a magnetosferei, aproximativ 10 raze de Pământ în partea zilei, dar poate fi comprimată în continuare, mai ales când cantități mari de masă sunt vărsate din corona solară.

La rândul său, fața de șoc sau arcul de șoc este suprafața care separă teaca magneto de zona interplanetară. Este la această margine unde presiunea magnetică începe să încetinească particulele de vânt solare.

- Interiorul magnetosferei

În diagrama din figura 2, în magnetosferă sau cavitate care conține câmpul magnetic al Pământului, se disting zone bine diferențiate:

- Plasmasfera

- Foaie cu plasmă

- Adeziv Magneto sau lipici magnetic

- Punctul neutru

Sfera plasmatică

Plasfera este o zonă formată dintr-o plasmă de particule din ionosferă. Particulele care provin direct din corona solară care au reușit să se strecoare se vor opri și acolo.

Toate formează o plasmă care nu este la fel de energică ca cea a vântului solar.

Această regiune începe la 60 km deasupra suprafeței pământului și se extinde de până la 3 sau 4 ori mai mare decât raza pământului, inclusiv ionosfera. Plasfera este rotită de-a lungul Pământului și se suprapune parțial cu celebrele curele de radiații Van Allen.

Adeziv Magneto și foaie de plasmă

Schimbarea direcției câmpului pământului datorită vântului solar, generează magnetotail și, de asemenea, o zonă limitată între liniile câmpului magnetic cu direcții opuse: foaia de plasmă, cunoscută și sub denumirea de foaie curentă, cu mai multe raze de pământ grosime .

Punctul neutru

În cele din urmă, punctul neutru este un loc în care intensitatea forței magnetice este complet anulată. Una dintre ele este prezentată în figura 2, dar există mai multe.

Între ziua și noaptea din magnetopauză există o discontinuitate, numită cusp, unde liniile de forță magnetică converg spre poli.

Este cauza luminilor nordice, deoarece particulele vântului solar se rotesc într-o spirală urmând liniile magnetice. Astfel reușesc să ajungă în atmosfera superioară a poli, ionizând aerul și formând plasme care emit lumină și raze X de culoare viu.

gaze

Magnetosfera conține cantități apreciabile de plasmă: un gaz ionizat de densitate mică format din ioni pozitivi și electroni negativi, în proporții astfel încât întregul este aproape neutru.

Densitatea plasmei este extrem de variabilă, variind de la 1 la 4000 de particule pe centimetru cub, în ​​funcție de zonă.

Gazele care generează plasma magnetosferei provin din două surse: vântul solar și ionosfera terestră. Aceste gaze formează o plasmă în magnetosferă formată din:

- Electroni

- Protoni și 4% din

- particule alfa (ioni de heliu)

În aceste gaze se creează curenți electrici complexi. Intensitatea curentului plasmatic în magnetosferă este de aproximativ 2 x 10 ²⁶ ioni pe secundă.

În același mod, este o structură extrem de dinamică. De exemplu, în plasmasfera, timpul de înjumătățire plasmatică este de câteva zile, iar mișcarea sa este în primul rând de rotație.

În schimb, în ​​mai multe regiuni externe ale plăcii cu plasmă, timpul de înjumătățire este de ore, iar mișcarea ei depinde de vântul solar.

Gazele vântului solar

Vântul solar provine de la corona solară, stratul exterior al stelei noastre, care se află la o temperatură de câteva milioane de Kelvin. Jeturi de ioni și electroni trag de acolo și se împrăștie prin spațiu la o viteză de 10 ⁹ kg / s sau 10 ³⁶ particule pe secundă.

Gazele foarte calde care provin din vântul solar sunt recunoscute prin conținutul lor de hidrogen și ioni de heliu. O parte reușește să intre în magnetosferă prin magnetopauză, printr-un fenomen numit reconectare magnetică.

Vântul solar constituie o sursă de pierdere a materiei și de moment unghiular al Soarelui, care face parte din evoluția sa ca stea.

Gaze din ionosferă

Principala sursă de plasmă în magnetosferă este ionosfera. Gazele predominante sunt oxigenul și hidrogenul care provin din atmosfera pământului.

În ionosferă, acestea suferă un proces de ionizare din cauza radiațiilor ultraviolete și a altor radiații cu energie mare, în mare parte de la Soare.

Plasma ionosferei este mai rece decât cea a vântului solar, cu toate că o mică parte din particulele sale rapide este capabilă să depășească gravitația și câmpul magnetic, precum și să intre în magnetosferă.

Referințe

1. Biblioteca digitală ILCE Soarele și Pământul. O relație furtunoasă. Recuperat din: Bibliotecadigital.ilce.edu.mx.
2. OALĂ. Coada magnetosferei. Recuperat din: spof.gsfc.nasa.gov.
3. OALĂ. Magnetoopauză. Preluat de la: spof.gsfc.nasa.gov.
4. Oster, L. 1984. Astronomie modernă. Editorial Reverté.
5. Wikipedia. Magnetosferă. Recuperat de la: en.wikipedia.org.
6. Wikipedia. Vânt solar. Recuperat de la: es.wikipedia.org.