- caratteristiche
- - Le aree di influenza magnetica
- - L'interno della magnetosfera
- Sfera al plasma
- Colla magnetica e foglio al plasma
- Punto neutro
- gas
- I gas del vento solare
- Gas dalla ionosfera
- Riferimenti
La magnetosfera della Terra è l'involucro magnetico del pianeta contro la corrente di particelle cariche che il Sole emette continuamente. È causato dall'interazione tra il proprio campo magnetico e il vento solare.
Non è una proprietà unica della Terra, poiché ci sono molti altri pianeti nel sistema solare che hanno un proprio campo magnetico come: Giove, Mercurio, Nettuno, Saturno o Urano.
Figura 1. La magnetosfera terrestre e la sua interazione con il vento solare. Fonte: Wikimedia Commons.
Questo flusso di materia che scorre dagli strati esterni della nostra stella, lo fa sotto forma di materia rarefatta, chiamata plasma. Questo è considerato il quarto stato della materia, simile allo stato gassoso, ma in cui le alte temperature hanno fornito una carica elettrica alle particelle. È costituito principalmente da protoni ed elettroni liberi.
La corona solare emette queste particelle con così tanta energia da poter sfuggire alla gravità, in un flusso continuo. È il cosiddetto vento solare, che ha un proprio campo magnetico. La sua influenza si estende in tutto il Sistema Solare.
Grazie all'interazione tra il vento solare e il campo geomagnetico, si forma una zona di transizione che racchiude la magnetosfera terrestre.
Il vento solare, che ha un'elevata conduttività elettrica, è responsabile della distorsione del campo magnetico terrestre e lo comprime sul lato rivolto verso il Sole. Questo lato è chiamato lato giorno. Sul lato opposto, o lato notturno, il campo si allontana dal Sole e le sue linee si allungano formando una specie di coda.
caratteristiche
- Le aree di influenza magnetica
Il vento solare modifica le linee del campo magnetico terrestre. Se non fosse stato per lui, le linee si sarebbero espanse all'infinito, come se fosse una barra magnetica. L'interazione tra il vento solare e il campo magnetico terrestre dà origine a tre regioni:
1) Zona interplanetaria, dove l'influenza del campo magnetico terrestre non è percettibile.
2) Magnetofunda o magnetoinvolucro, essendo l'area in cui si verifica l'interazione tra il campo terrestre e il vento solare.
3) Magnetosfera, è la regione dello spazio che contiene il campo magnetico terrestre.
La copertura del magnete è limitata da due superfici molto importanti: la magnetopausa e la parte anteriore dell'urto.
Figura 2. Struttura della magnetosfera. Fonte: Wikimedia Commons.
La magnetopausa è la superficie di confine della magnetosfera, circa 10 raggi terrestri sul lato diurno, ma può essere ulteriormente compressa, specialmente quando grandi quantità di massa vengono liberate dalla corona solare.
Da parte sua, il fronte d'urto o arco d'urto è la superficie che separa la guaina del magnete dalla zona interplanetaria. È a questo limite che la pressione magnetica inizia a rallentare le particelle del vento solare.
- L'interno della magnetosfera
Nel diagramma di figura 2, nella magnetosfera o cavità che contiene il campo magnetico terrestre, si distinguono aree ben differenziate:
- Plasmasfera
- Foglio al plasma
- Colla magnetica o colla magnetica
- Punto neutro
Sfera al plasma
La plasmasfera è un'area formata da un plasma di particelle dalla ionosfera. Anche le particelle provenienti direttamente dalla corona solare che sono riuscite a penetrare si fermeranno lì.
Tutti loro formano un plasma che non è così energetico come quello del vento solare.
Questa regione inizia a 60 km sopra la superficie terrestre e si estende fino a 3 o 4 volte il raggio terrestre, compresa la ionosfera. La plasmasfera ruota lungo la Terra e si sovrappone parzialmente alle famose cinture di radiazione di Van Allen.
Colla magnetica e foglio al plasma
Il cambiamento di direzione del campo terrestre dovuto al vento solare, origina la coda magnetica, e anche una zona confinata tra linee di campo magnetico con direzioni opposte: il foglio di plasma, noto anche come foglio di corrente, di diversi raggi terrestri di spessore .
Punto neutro
Infine il punto neutro è un luogo in cui l'intensità della forza magnetica è completamente annullata. Uno di questi è mostrato nella figura 2, ma ce ne sono altri.
Tra la parte diurna e quella notturna della magnetopausa c'è una discontinuità, chiamata cuspide, dove le linee di forza magnetica convergono verso i poli.
È la causa dell'aurora boreale, poiché le particelle del vento solare ruotano a spirale seguendo le linee magnetiche. Riescono così a raggiungere l'atmosfera superiore dei poli, ionizzando l'aria e formando plasmi che emettono luce e raggi X dai colori vivaci.
gas
La magnetosfera contiene quantità apprezzabili di plasma: un gas ionizzato a bassa densità composto da ioni positivi ed elettroni negativi, in proporzioni tali che il tutto risulta pressoché neutro.
La densità del plasma è molto variabile e va da 1 a 4000 particelle per centimetro cubo, a seconda dell'area.
I gas che originano il plasma della magnetosfera provengono da due sorgenti: il vento solare e la ionosfera terrestre. Questi gas formano un plasma nella magnetosfera composto da:
- Elettroni
- Protoni e 4% di
- Particelle alfa (ioni di elio)
All'interno di questi gas si creano correnti elettriche complesse. L'intensità della corrente plasmatica nella magnetosfera è di circa 2 x 10 26 ioni al secondo.
Allo stesso modo, è una struttura altamente dinamica. Ad esempio, all'interno della plasmasfera, l'emivita del plasma è di diversi giorni e il suo movimento è principalmente rotazionale.
Al contrario, in regioni più esterne della lastra al plasma, l'emivita è di ore e il suo movimento dipende dal vento solare.
I gas del vento solare
Il vento solare proviene dalla corona solare, lo strato esterno della nostra stella, che ha una temperatura di pochi milioni di Kelvin. Getti di ioni ed elettroni escono da lì e si disperdono nello spazio alla velocità di 10 9 kg / so 10 36 particelle al secondo.
I gas molto caldi che provengono dal vento solare si riconoscono dal loro contenuto di ioni idrogeno ed elio. Una parte riesce ad entrare nella magnetosfera attraverso la magnetopausa, attraverso un fenomeno chiamato riconnessione magnetica.
Il vento solare costituisce una fonte di perdita di materia e momento angolare del Sole, che fa parte della sua evoluzione come stella.
Gas dalla ionosfera
La principale fonte di plasma nella magnetosfera è la ionosfera. Lì i gas predominanti sono l'ossigeno e l'idrogeno che provengono dall'atmosfera terrestre.
Nella ionosfera subiscono un processo di ionizzazione dovuto alla radiazione ultravioletta e ad altre radiazioni ad alta energia, principalmente dal Sole.
Il plasma della ionosfera è più freddo di quello del vento solare, tuttavia una piccola frazione delle sue particelle veloci è in grado di superare la gravità e il campo magnetico, oltre ad entrare nella magnetosfera.
Riferimenti
- Biblioteca digitale ILCE. Il sole e la terra. Una relazione burrascosa. Estratto da: Bibliotecadigital.ilce.edu.mx.
- POT. La coda della magnetosfera. Estratto da: spof.gsfc.nasa.gov.
- POT. La magnetopausa. Estratto da: spof.gsfc.nasa.gov.
- Oster, L. 1984. Astronomia moderna. Reverté editoriale.
- Wikipedia. Magnetosfera. Estratto da: en.wikipedia.org.
- Wikipedia. Vento solare. Estratto da: es.wikipedia.org.