MAGNETOSFERA BUMI: CIRI, STRUKTUR, GAS - FIZIKAL - 2025

The magnetosfera Bumi adalah sampul surat magnet planet terhadap semasa zarah bahawa Matahari memancarkan berterusan. Ia disebabkan oleh interaksi antara medan magnetnya sendiri dan angin suria.

Ia bukan milik Bumi yang unik, kerana terdapat banyak planet lain di sistem suria yang mempunyai medan magnet mereka sendiri seperti: Musytari, Merkurius, Neptunus, Saturnus atau Uranus.

Rajah 1. Magnetosfera bumi dan interaksinya dengan angin suria. Sumber: Wikimedia Commons.

Aliran jirim ini yang mengalir dari lapisan luar bintang kita, melakukannya dalam bentuk bahan langka, yang disebut plasma. Ini dianggap keadaan jirim keempat, serupa dengan keadaan gas, tetapi di mana suhu tinggi memberikan muatan elektrik kepada zarah. Ia terdiri terutamanya daripada proton dan elektron bebas.

Corona suria memancarkan zarah-zarah ini dengan begitu banyak tenaga sehingga dapat melepaskan graviti, dalam aliran berterusan. Ini adalah apa yang disebut angin suria, yang mempunyai medan magnetnya sendiri. Pengaruhnya meluas ke seluruh Sistem Suria.

Berkat interaksi antara angin matahari dan medan geomagnetik, zon peralihan terbentuk yang merangkumi magnetosfera Bumi.

Angin suria, yang mempunyai kekonduksian elektrik yang tinggi, bertanggungjawab untuk memutarbelitkan medan magnet Bumi, dan memampatkannya pada sisi menghadap Matahari. Bahagian ini disebut sisi siang. Di seberang, atau di sebelah malam, padang bergerak menjauh dari Matahari dan garis-garisnya terbentang, membentuk sejenis ekor.

ciri

- Kawasan pengaruh magnet

Angin suria mengubah garis medan magnet Bumi. Sekiranya tidak untuknya, garis akan diperluas hingga tak terhingga, seolah-olah itu adalah magnet bar. Interaksi antara angin suria dan medan magnet Bumi menimbulkan tiga wilayah:

1) Zon antarplanet, di mana pengaruh medan magnet Bumi tidak dapat dilihat.

2) Magnetofunda atau magnetoenvelope, menjadi kawasan di mana interaksi antara medan darat dan angin suria terjadi.

3) Magnetosfera, adalah wilayah ruang yang mengandungi medan magnet Bumi.

Penutup magneto dibatasi oleh dua permukaan yang sangat penting: magnetopause dan kejutan depan.

Rajah 2. Struktur magnetosfera. Sumber: Wikimedia Commons.

Magnetopause adalah permukaan batas magnetosfera, kira-kira 10 jari Bumi pada siang hari, tetapi dapat dimampatkan lebih jauh, terutama ketika sejumlah besar jisim ditumpahkan dari korona matahari.

Sebahagiannya, bahagian depan kejutan atau arka kejutan adalah permukaan yang memisahkan sarung magneto dari zon antarplanet. Di tepi inilah tekanan magnet mula melambatkan zarah angin suria.

- Bahagian dalam magnetosfera

Dalam rajah dalam gambar 2, di magnetosfera atau rongga yang mengandungi medan magnet Bumi, kawasan yang dibezakan dengan baik dibezakan:

- Plasmasphere

- Kepingan plasma

- Gam magneto atau gam magnetik

- Titik neutral

Sfera plasma

Plasmasphere adalah kawasan yang dibentuk oleh plasma zarah dari ionosfera. Zarah-zarah yang datang langsung dari korona surya yang berjaya menyelinap masuk juga akan berhenti di situ.

Kesemuanya membentuk plasma yang tidak begitu bertenaga seperti angin suria.

Kawasan ini bermula 60 km di atas permukaan bumi dan memanjang hingga 3 atau 4 kali radius bumi, termasuk ionosfera. Plasmasphere berputar di sepanjang Bumi dan sebahagiannya bertindih dengan tali pinggang radiasi Van Allen yang terkenal.

Magneto gam dan kepingan plasma

Perubahan arah medan bumi disebabkan oleh angin suria, berasal dari magnetotail, dan juga zon terkurung di antara garis medan magnet dengan arah yang berlawanan: kepingan plasma, juga dikenal sebagai lembaran arus, dengan beberapa ketebalan jari-jari bumi .

Titik neutral

Akhirnya titik neutral adalah tempat di mana intensiti daya magnet dibatalkan sepenuhnya. Salah satunya ditunjukkan dalam gambar 2, tetapi ada lebih banyak lagi.

Di antara bahagian magnetopause siang dan malam terdapat ketidakterusan, yang disebut cusp, di mana garis daya magnet berkumpul ke arah kutub.

Ini adalah penyebab cahaya utara, kerana zarah-zarah angin suria berputar dalam lingkaran mengikut garis magnet. Oleh itu mereka berjaya mencapai atmosfer atas kutub, mengionkan udara dan membentuk plasma yang memancarkan cahaya dan sinar-X berwarna terang.

Gas

Magnetosfera mengandungi sejumlah besar plasma: gas terion berkepadatan rendah yang terdiri daripada ion positif dan elektron negatif, dalam kadar sehingga keseluruhan hampir neutral.

Ketumpatan plasma sangat berubah-ubah, antara 1 hingga 4000 zarah per sentimeter padu, bergantung pada luasnya.

Gas yang berasal dari plasma magnetosfer berasal dari dua sumber: angin suria dan ionosfera daratan. Gas-gas ini membentuk plasma di magnetosfer yang terdiri dari:

- Elektron

- Proton dan 4% daripada

- Zarah alfa (ion helium)

Arus elektrik kompleks dihasilkan di dalam gas ini. Keamatan arus plasma di magnetosfera adalah sekitar 2 x 10 ²⁶ ion sesaat.

Dengan cara yang sama, ia adalah struktur yang sangat dinamik. Sebagai contoh, di dalam plasma plasmas, jangka hayat plasma adalah beberapa hari dan pergerakannya berputar terutamanya.

Sebaliknya, di kawasan luaran lembaran plasma yang lebih banyak, waktu paruh adalah berjam-jam dan pergerakannya bergantung pada angin suria.

Gas angin suria

Angin suria berasal dari korona suria, lapisan luar bintang kita, yang pada suhu beberapa juta Kelvin. Jet ion dan elektron menembak keluar dari sana dan berselerak melalui ruang pada kadar 10 ⁹ kg / s atau 10 ³⁶ zarah sesaat.

Gas yang sangat panas yang berasal dari angin suria dikenali oleh kandungan ion hidrogen dan helium. Satu bahagian berjaya memasuki magnetosfera melalui magnetopause, melalui fenomena yang disebut penyambungan semula magnetik.

Angin suria merupakan sumber kehilangan jirim dan momentum sudut Matahari, yang merupakan sebahagian dari evolusi sebagai bintang.

Gas dari ionosfera

Sumber utama plasma dalam magnetosfera adalah ionosfera. Di sana gas utama adalah oksigen dan hidrogen yang berasal dari atmosfer bumi.

Di ionosfera mereka menjalani proses pengionan kerana sinaran ultraviolet dan sinaran tenaga tinggi lain, kebanyakannya berasal dari Matahari.

Plasma ionosfera lebih sejuk daripada angin matahari, namun sebilangan kecil zarah cepatnya mampu mengatasi graviti dan medan magnet, serta memasuki magnetosfera.

Rujukan

1. Perpustakaan Digital ILCE. Matahari dan Bumi. Hubungan yang ribut. Dipulihkan dari: Bibliotecadigital.ilce.edu.mx.
2. POT. Ekor magnetosfera. Dipulihkan dari: spof.gsfc.nasa.gov.
3. POT. Magnetopause. Diperolehi dari: spof.gsfc.nasa.gov.
4. Oster, L. 1984. Astronomi Moden. Reverté Pengarang.
5. Wikipedia. Magnetosfera. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org.
6. Wikipedia. Angin suria. Dipulihkan dari: es.wikipedia.org.