ZEMLJINA MAGNETOSFERA: ZNAČILNOSTI, ZGRADBA, PLINI - FIZIČNO - 2026

Magnetosfero zemlje je magnetna sredstva planeta proti toku nabitih delcev, da ned oddaja kontinuirno. Nastane zaradi interakcije med lastnim magnetnim poljem in sončnim vetrom.

To ni edinstvena lastnost Zemlje, saj obstaja veliko drugih planetov v osončju, ki imajo svoje magnetno polje, kot so: Jupiter, Merkur, Neptun, Saturn ali Uran.

Slika 1. magnetosfera Zemlje in njena interakcija s sončnim vetrom. Vir: Wikimedia Commons.

Ta tok snovi, ki teče iz zunanjih plasti naše zvezde, deluje v obliki redke snovi, imenovane plazma. To velja za četrto stanje snovi, podobno plinastemu stanju, vendar v visokih temperaturah so delci dali električni naboj. Sestavljajo ga predvsem protoni in prosti elektroni.

Sončna korona oddaja te delce s toliko energije, da lahko z neprekinjenim tokom tečejo iz gravitacije. Gre za tako imenovani sončni veter, ki ima svoje magnetno polje. Njegov vpliv se širi po celotnem Osončju.

Zahvaljujoč interakciji med sončnim vetrom in geomagnetnim poljem se oblikuje prehodno območje, ki obdaja Zemljino magnetosfero.

Sončni veter, ki ima visoko električno prevodnost, je odgovoren za izkrivljanje zemeljskega magnetnega polja in ga stisne na stran, ki je obrnjena proti Soncu. To stran imenujemo dnevna stran. Na nasprotni ali nočni strani se polje odmakne od Sonca in njegove črte se raztegnejo, tvorijo nekakšen rep.

značilnosti

- Območja magnetnega vpliva

Sončev veter spreminja zemeljske črte magnetnega polja. Če ne bi bilo njega, bi se črte razširile v neskončnost, kot da bi bil barski magnet. Interakcija med sončnim vetrom in Zemljinim magnetnim poljem povzroči tri regije:

1) Medplanetarno območje, kjer vpliv zemeljskega magnetnega polja ni zaznaven.

2) Magnetofunda ali magnetovelopa, ki je območje, kjer pride do interakcije med zemeljskim poljem in sončnim vetrom.

3) Magnetosfera je območje vesolja, ki vsebuje Zemljino magnetno polje.

Magneto pokrov omejujeta dve zelo pomembni površini: magnetopavza in udarna sprednja stran.

Slika 2. Struktura magnetosfere. Vir: Wikimedia Commons.

Magnetopavza je mejna površina magnetosfere, približno 10 zemeljskih polmerov na dnevni strani, vendar jo je mogoče še naprej stisniti, še posebej, če se iz sončne korone izločijo velike količine mase.

Kar zadeva prednji udarni ali udarni lok, je površina, ki loči magneto plašč od medplanetarnega območja. Na tem robu začne magnetni tlak upočasniti delce sončnega vetra.

- Notranjost magnetosfere

V diagramu na sliki 2 se v magnetosferi ali votlini, ki vsebuje Zemljino magnetno polje, razlikujejo dobro diferencirana območja:

- plazmasfera

- Plazemski list

- Magneto lepilo ali magnetno lepilo

- Nevtralna točka

Plazemska sfera

Plazmasfera je območje, ki ga tvori plazma delcev iz ionosfere. Delci, ki prihajajo neposredno iz sončne korone, ki so se uspeli prikradeti vanj, se bodo tam tudi ustavili.

Vsi tvorijo plazmo, ki ni tako energična kot sončna vetra.

Ta regija se začne 60 km nad zemeljskim površjem in se razteza do 3 ali 4-krat več kot zemeljskega polmera, vključno z ionosfero. Plazmasfera se vrti vzdolž Zemlje in se delno prekriva z znanimi Van Allenovimi sevalnimi pasovi.

Magneto lepilo in plazemski list

Sprememba smeri zemeljskega polja zaradi sončnega vetra izvira iz magnetototeka in tudi omejenega območja med črtami magnetnega polja v nasprotnih smereh: plazemski list, znan tudi kot trenutni list, debeline več zemeljskih polmerov .

Nevtralna točka

Končno je nevtralna točka kraj, kjer se intenzivnost magnetne sile popolnoma prekliče. Eden od njih je prikazan na sliki 2, vendar jih je več.

Med dnevnim in nočnim delom magnetopavze obstaja diskontinuiteta, imenovana vršac, kjer se črte magnetne sile zbližajo proti polovam.

Je vzrok za severne luči, saj se delci sončnega vetra vrtijo v spirali po magnetnih črtah. Tako jim uspe doseči zgornjo atmosfero polov, ionizirajoč zrak in tvorijo plazme, ki oddajajo svetlo obarvano svetlobo in rentgenske žarke.

Plini

Magnetosfera vsebuje občutne količine plazme: ionizirani plin z nizko gostoto, sestavljen iz pozitivnih ionov in negativnih elektronov, v razmerjih, tako da je celota skoraj nevtralna.

Gostota plazme je zelo spremenljiva in se giblje od 1 do 4000 delcev na kubični centimeter, odvisno od območja.

Plini, ki izvirajo iz plazme magnetosfere, prihajajo iz dveh virov: sončnega vetra in zemeljske ionosfere. Ti plini tvorijo plazmo v magnetosferi, ki jo sestavljajo:

- Elektroni

- protoni in 4%

- delci alfa (helijevi ioni)

Znotraj teh plinov nastajajo zapleteni električni tokovi. Intenzivnost plazemskega toka v magnetosferi je približno 2 x 10 ²⁶ ionov na sekundo.

Na enak način gre za zelo dinamično strukturo. Na primer, znotraj plazmasfere je razpolovni čas plazme več dni, njeno gibanje pa je v glavnem rotacijsko.

Nasprotno pa je v več zunanjih območjih plazemske plošče razpolovna doba nekaj ur, njeno gibanje pa je odvisno od sončnega vetra.

Plini sončnega vetra

Sončni veter prihaja iz sončne korone, zunanje plasti naše zvezde, ki je pri temperaturi nekaj milijonov Kelvinov. Od tam streljajo ioni in elektroni in se raztezajo po prostoru s hitrostjo 10 ⁹ kg / s ali 10 ³⁶ delcev na sekundo.

Zelo vroči plini, ki prihajajo iz sončnega vetra, prepoznamo po vsebnosti vodikovih in helijevih ionov. En del uspe vstopati v magnetosfero skozi magnetopavzo skozi pojav, imenovan magnetna ponovna povezava.

Sončev veter predstavlja izgubo materije in Sončev kot, ki je del njene evolucije kot zvezda.

Plini iz ionosfere

Glavni vir plazme v magnetosferi je ionosfera. Tam prevladujeta kisik in vodik, ki prihajata iz zemeljske atmosfere.

V ionosferi se ionizirajo zaradi ultravijoličnega sevanja in drugih visokoenergijskih sevanj, večinoma s Sonca.

Ionosfera v plazmi je hladnejša kot pri sončnem vetru, vendar je majhen del njenih hitrih delcev zmožen premagati gravitacijo in magnetno polje ter vstopati v magnetosfero.

Reference

1. Digitalna knjižnica ILCE. Sonce in Zemlja. Nevihtna zveza. Pridobljeno iz: Bibliotecadigital.ilce.edu.mx.
2. POT. Rep magnetosfere. Pridobljeno: spof.gsfc.nasa.gov.
3. POT. Magnetopavza. Pridobljeno: spof.gsfc.nasa.gov.
4. Oster, L. 1984. Moderna astronomija. Uredništvo Reverté.
5. Wikipedija. Magnetosfera. Pridobljeno: en.wikipedia.org.
6. Wikipedija. Sončni veter. Pridobljeno: es.wikipedia.org.