Il La magnetosfera terrestre 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..
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 tanta energia da poter sfuggire alla gravità, in un flusso continuo. È la chiamata vento solare, che ha il 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 notte, il campo si allontana dal Sole e le sue linee si allungano formando una specie di coda.
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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 barretta 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) Magnete-guaina o magneto-inviluppo, essendo l'area in cui avviene l'interazione tra il campo terrestre e il vento solare.
3) Magnetosfera, è la regione dello spazio che contiene il campo magnetico terrestre.
L'involucro è limitato da due superfici molto importanti: il magnetopausa e il ammortizzatore anteriore.
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..
Nel diagramma di figura 2, nella magnetosfera o cavità che contiene il campo magnetico terrestre, si distinguono aree ben differenziate:
- Sfera al plasma
- Foglio al plasma
- Colla magnetica o colla magnetica
- Punto neutro
Il sfera di plasma È un'area formata da un plasma di particelle dalla ionosfera. Anche le particelle provenienti direttamente dalla corona solare che sono riuscite a entrare di nascosto 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..
Il cambiamento nella direzione del campo terrestre dovuto al vento solare, origina il magnetotail, e anche una zona ristretta tra linee di campo magnetico con direzioni opposte: il foglio di plasma, conosciuto anche come lama attuale, parecchi raggi di terra spessi.
Infine il punto neutro è un luogo dove 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. In questo modo riescono a raggiungere l'atmosfera superiore dei poli, ionizzando l'aria e formando plasmi che emettono luce e raggi X dai colori vivaci..
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 varia 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 [SEMBRA INCOMPLETO]
- Particelle alfa (ioni di elio)
All'interno di questi gas si creano correnti elettriche complesse. L'intensità di corrente del plasma nella magnetosfera è di circa 2 x 1026 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..
D'altra parte, in regioni più esterne dello strato di plasma, l'emivita è di ore e il suo movimento dipende dal 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 109 kg / so 1036 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..
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..
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