DÜNYANIN MANYETOSFERI: ÖZELLIKLERI, YAPISI, GAZLARI - FIZIKSEL - 2025

Dünya'nın manyetosfer Güneş sürekli yaydığı yüklü parçacıkların akıntıya karşı gezegenin manyetik zarftır. Kendi manyetik alanı ile güneş rüzgarı arasındaki etkileşimden kaynaklanır.

Güneş sisteminde Jüpiter, Merkür, Neptün, Satürn veya Uranüs gibi kendi manyetik alanlarına sahip başka birçok gezegen olduğundan, Dünya'nın benzersiz bir özelliği değildir.

Şekil 1. Dünyanın manyetosferi ve onun güneş rüzgarı ile etkileşimi. Kaynak: Wikimedia Commons.

Yıldızımızın dış katmanlarından akan bu madde akışı, bunu plazma adı verilen nadir madde biçiminde yapar. Bu, gaz halindeki duruma benzer, ancak yüksek sıcaklıkların parçacıklara elektrik yükü sağladığı dördüncü madde durumu olarak kabul edilir. Esas olarak protonlardan ve serbest elektronlardan oluşur.

Güneş koronası, bu parçacıkları sürekli bir akışta yerçekiminden kaçabilecek kadar çok enerji ile yayar. Kendi manyetik alanı olan sözde güneş rüzgarıdır. Etkisi Güneş Sistemi boyunca uzanır.

Güneş rüzgarı ve jeomanyetik alan arasındaki etkileşim sayesinde, Dünya'nın manyetosferini çevreleyen bir geçiş bölgesi oluşur.

Elektrik iletkenliği yüksek olan güneş rüzgarı, Dünya'nın manyetik alanını bozmakla görevlidir ve onu Güneşe bakan tarafa sıkıştırır. Bu tarafa gündüz tarafı denir. Karşı tarafta veya gece tarafında, alan Güneş'ten uzaklaşır ve çizgileri uzayarak bir tür kuyruk oluşturur.

karakteristikleri

- Manyetik etki alanları

Güneş rüzgarı, Dünya'nın manyetik alan çizgilerini değiştirir. Onun için olmasaydı, çizgiler bir çubuk mıknatıs gibi sonsuza kadar genişlerdi. Güneş rüzgarı ve Dünya'nın manyetik alanı arasındaki etkileşim, üç bölgeye yol açar:

1) Dünyanın manyetik alanının etkisinin algılanamadığı gezegenler arası bölge.

2) Karasal alan ile güneş rüzgarı arasındaki etkileşimin gerçekleştiği alan olan manyetofunda veya manyetoenvelope.

3) Manyetosfer, Dünya'nın manyetik alanını içeren uzay bölgesidir.

Manyeto kaplama iki çok önemli yüzeyle sınırlıdır: manyetopoz ve şok cephesi.

Şekil 2. Manyetosferin yapısı. Kaynak: Wikimedia Commons.

Manyetopoz, manyetosferin sınır yüzeyidir, gündüz tarafındaki yaklaşık 10 Dünya yarıçapıdır, ancak özellikle güneş koronasından büyük miktarlarda kütle döküldüğünde daha da sıkıştırılabilir.

Şok cephesi veya şok yayı, manyeto kılıfı gezegenler arası bölgeden ayıran yüzeydir. Manyetik basıncın güneş rüzgarı parçacıklarını yavaşlatmaya başladığı nokta bu kenardır.

- Manyetosferin içi

Şekil 2'deki diyagramda, Dünya'nın manyetik alanını içeren manyetosferde veya boşlukta, iyi farklılaşmış alanlar ayırt edilir:

- Plazmasfer

- Plazma levha

- Manyeto tutkal veya manyetik tutkal

- Tarafsız nokta

Plazma küresi

Plazmasfer, iyonosferden gelen bir parçacık plazmasının oluşturduğu bir alandır. Doğrudan güneş koronasından gelen ve gizlice girmeyi başaran parçacıklar da burada duracaktır.

Hepsi güneş rüzgarınınki kadar enerjik olmayan bir plazma oluşturur.

Bu bölge, dünya yüzeyinin 60 km yukarısında başlar ve iyonosfer dahil dünyanın yarıçapının 3 veya 4 katına kadar uzanır. Plazmasfer, Dünya'nın yanında döner ve ünlü Van Allen radyasyon kuşaklarıyla kısmen örtüşür.

Manyeto tutkal ve plazma levha

Güneş rüzgarı nedeniyle karasal alanın yönündeki değişiklik, manyetokuyru ve aynı zamanda zıt yönlere sahip manyetik alan çizgileri arasındaki sınırlı bir bölgeyi ortaya çıkarır: birkaç karasal yarıçap kalınlığındaki mevcut tabaka olarak da bilinen plazma tabakası. .

Tarafsız nokta

Son olarak nötr nokta, manyetik kuvvetin yoğunluğunun tamamen ortadan kalktığı bir yerdir. Bunlardan biri şekil 2'de gösterilmiştir, ancak daha fazlası da vardır.

Manyetopozun gündüz ve gece kısmı arasında, manyetik kuvvet çizgilerinin kutuplara doğru birleştiği, zirve adı verilen bir süreksizlik vardır.

Güneş rüzgarının parçacıkları manyetik çizgileri takip eden bir spiral şeklinde döndüğü için kuzey ışıklarının nedeni budur. Böylece kutupların üst atmosferine ulaşmayı, havayı iyonlaştırmayı ve parlak renkli ışık ve X ışınları yayan plazmaları oluşturmayı başarırlar.

Gazlar

Manyetosfer, kayda değer miktarda plazma içerir: tümünün neredeyse nötr olacağı oranlarda, pozitif iyonlardan ve negatif elektronlardan oluşan düşük yoğunluklu iyonize bir gaz.

Plazmanın yoğunluğu, alana bağlı olarak santimetre küp başına 1 ila 4000 parçacık arasında değişen oldukça değişkendir.

Manyetosferin plazmasını oluşturan gazlar iki kaynaktan gelir: güneş rüzgarı ve karasal iyonosfer. Bu gazlar manyetosferde şunlardan oluşan bir plazma oluşturur:

- Elektronlar

- Protonlar ve% 4'ü

- Alfa parçacıkları (helyum iyonları)

Bu gazların içinde karmaşık elektrik akımları oluşur. Manyetosferdeki plazma akımı yoğunluğu saniyede yaklaşık 2 x 10 ²⁶ iyondur.

Aynı şekilde oldukça dinamik bir yapıdır. Örneğin, plazmasfer içinde, plazmanın yarı ömrü birkaç gündür ve hareketi esas olarak rotasyoneldir.

Tersine, plazma tabakasının daha dış bölgelerinde, yarı ömür saattir ve hareketi güneş rüzgarına bağlıdır.

Güneş rüzgarının gazları

Güneş rüzgarı, yıldızımızın dış tabakası olan ve birkaç milyon Kelvin sıcaklıktaki güneş koronasından gelir. İyonlar ve elektronlar jetleri 10 oranında boşluk içinden ve orada dağılan atmak ⁹ kg / saniye ya da 10 ³⁶ saniyede parçacıklar.

Güneş rüzgarından gelen çok sıcak gazlar, hidrojen ve helyum iyonları içeriğiyle tanınır. Bir kısım manyetosfere manyetik yeniden bağlanma adı verilen bir fenomen yoluyla manyetopoz yoluyla girmeyi başarır.

Güneş rüzgarı, bir yıldız olarak evriminin bir parçası olan Güneş'in madde kaybı ve açısal momentumunun bir kaynağıdır.

İyonosferden çıkan gazlar

Manyetosferdeki ana plazma kaynağı iyonosferdir. Orada baskın gazlar, dünya atmosferinden gelen oksijen ve hidrojendir.

İyonosferde, ultraviyole radyasyon ve çoğunlukla Güneş'ten gelen diğer yüksek enerjili radyasyon nedeniyle iyonlaşma sürecine girerler.

İyonosferin plazması, güneş rüzgarından daha soğuktur, ancak hızlı parçacıklarının küçük bir kısmı yerçekimini ve manyetik alanı aşmanın yanı sıra manyetosfere girebilir.

Referanslar

1. ILCE Dijital Kitaplığı. Güneş ve Dünya. Fırtınalı bir ilişki. Kaynak: Bibliotecadigital.ilce.edu.mx.
2. TENCERE. Manyetosferin kuyruğu. Spof.gsfc.nasa.gov adresinden kurtarıldı.
3. TENCERE. Manyetopoz. Spof.gsfc.nasa.gov adresinden alındı.
4. Oster, L. 1984. Modern Astronomi. Editoryal Reverté.
5. Vikipedi. Manyetosferiniz. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı.
6. Vikipedi. Güneş rüzgarı. Es.wikipedia.org adresinden kurtarıldı.