- Característiques
- - Les zones d'influència magnètica
- - L'interior de la magnetosfera
- Plasmaesfera
- Magnetocola i full de plasma
- punt neutre
- gasos
- Els gasos de vent solar
- Gasos provinents de la ionosfera
- referències
La magnetosfera de la Terra és l'embolcall magnètica de la planeta contra el corrent de partícules carregades que el Sol emet contínuament. És originada per la interacció entre el seu propi camp magnètic i el vent solar.
No és una propietat única de la Terra, ja que són molts els altres planetes del sistema solar que disposen del seu propi camp magnètic com són: Júpiter, Mercuri, Neptú, Saturn o Urà.
Figura 1. La magnetosfera terrestre i la seva interacció amb el vent solar. Font: Wikimedia Commons.
Aquest corrent de matèria que flueix des de les capes externes de la nostra estrella, ho fa en forma de matèria enrarida, anomenada plasma. Aquest es considera el quart estat de la matèria, semblant a l'estat gasós, però en el que les altes temperatures han proporcionat càrrega elèctrica a les partícules. Consisteix fonamentalment en protons i electrons lliures.
La corona solar emet aquestes partícules amb tanta energia, que poden escapar de la gravetat, en un flux continu. És l'anomenat vent solar, que posseeix un camp magnètic propi. La seva influència s'estén per tot el Sistema Solar.
Gràcies a la interacció entre el vent solar i el camp geomagnètic, es forma una zona de transició que tanca a la magnetosfera terrestre.
El vent solar, que posseeix una elevada conductivitat elèctrica, s'encarrega de distorsionar el camp magnètic terrestre, i el comprimeix a la banda que dóna cap al Sol. Aquest costat s'anomena costat dia. En la banda oposada, o costat nit, el camp s'allunya de el Sol i les seves línies s'estiren formant una mena de cua.
Característiques
- Les zones d'influència magnètica
El vent solar modifica les línies de camp magnètic terrestre. Si no fos per ell, les línies quedarien expandides fins a l'infinit, com si d'un imant de barra es tractés. La interacció entre el vent solar i el camp magnètic de la Terra dóna origen a tres regions:
1) Zona interplanetària, on la influència de el camp magnètic terrestre no és perceptible.
2) Magnetofunda o magnetoenvoltura, sent la zona on ocorre la interacció entre el camp terrestre i el vent solar.
3) Magnetosfera, és la regió de l'espai que conté a el camp magnètic de la Terra.
La magnetofunda està limitada per dues superfícies molt importants: la magnetopausa i el front de xoc.
Figura 2. Estructura de la magnetosfera. Font: Wikimedia Commons.
La magnetopausa és la superfície límit de la magnetosfera, aproximadament a 10 radis terrestres en el costat dia, però pot comprimir encara més, sobretot quan es desprenen grans quantitats de massa de la corona solar.
Per la seva banda, el front de xoc o arc de xoc és la superfície que separa la magnetofunda de la zona interplanetària. És en aquesta vora on la pressió magnètica comença a frenar les partícules de vent solar.
- L'interior de la magnetosfera
En el diagrama de la figura 2, a la magnetosfera o cavitat que conté a el camp magnètic terrestre, es distingeixen zones ben diferenciades:
- Plasmaesfera
- Full de plasma
- magnetocola o cua magnètica
- Punt neutre
Plasmaesfera
La plasmaesfera és una zona formada per un plasma de partícules provinents de la ionosfera. Allà també van a parar partícules provinents directament de la corona solar que han aconseguit colar-se.
Totes elles formen un plasma que no és tan energètic com el de vent solar.
Aquesta regió comença a 60 km sobre la superfície terrestre i s'estén fins a 3 o 4 vegades el radi terrestre, incloent a la ionosfera. La plasmaesfera gira al costat de la Terra i es superposa parcialment amb els famosos cinturons de radiació de Van Allen.
Magnetocola i full de plasma
El canvi en la direcció de el camp terrestre a causa de vent solar, origina la magnetocola, ia més una zona confinada entre línies de camp magnètic amb direccions oposades: el full de plasma, també coneguda com a full de corrent, de diversos radis terrestres de gruix.
punt neutre
Finalment el punt neutre és un lloc on la intensitat de la força magnètica s'anul·la completament. A la figura 2 es mostra un d'ells, però hi ha més.
Entre la part diürna i nocturna de la magnetopausa hi ha una discontinuïtat, anomenada cúspide, on les línies de força magnètica convergeixen cap als pols.
És la causa de les aurores boreals, ja que les partícules de vent solar giren en espiral seguint les línies magnètiques. Així aconsegueixen arribar fins a l'atmosfera superior dels pols, ionitzant l'aire i formant plasmes que emeten llum de colors brillants i raigs X.
gasos
La magnetosfera conté quantitats apreciables de plasma: un gas ionitzat de baixa densitat format per ions positius i electrons negatius, en proporcions tals que el conjunt és gairebé neutre.
La densitat de l'plasma és molt variable i està compresa entre 1 i 4000 partícules per centímetre cúbic, depenent de la zona.
Els gasos que originen el plasma de la magnetosfera provenen de dues fonts: el vent solar i la ionosfera terrestre. Aquests gasos formen en la magnetosfera un plasma conformat per:
- Electrons
- Protons i un 4% de
- Partícules alfa (ions d'heli)
A l'interior d'aquests gasos es creen complexes corrents elèctrics. La intensitat de corrent de l'plasma en la magnetosfera és d'aproximadament 2 x 10 26 ions per segon.
De la mateixa manera es tracta d'una estructura summament dinàmica. Per exemple, dins de la plasmaesfera, la vida mitjana de l'plasma és de diversos dies i el seu moviment principalment de rotació.
En canvi, en regions més externes de la làmina de plasma, la vida mitjana és d'hores i el seu moviment és depenent de vent solar.
Els gasos de vent solar
El vent solar prové de la corona solar, la capa exterior de la nostra estrella, que està a temperatura d'alguns milions de Kelvin. Dolls d'ions i electrons surten disparats des d'allà i es dispersen per l'espai a raó de 10 9 kg / so 10 36 partícules per segon.
Els gasos que provenen de vent solar, molt calents, es reconeixen pel seu contingut d'ions d'hidrogen i heli. Una part aconsegueix entrar en la magnetosfera a través de la magnetopausa, mitjançant un fenomen anomenat reconnexió magnètica.
El vent solar constitueix una font de pèrdua de matèria i de moment angular de el Sol, que forma part de la seva evolució com a estrella.
Gasos provinents de la ionosfera
La principal font d'el plasma de la magnetosfera és la ionosfera. Allà els gasos predominants són l'oxigen i l'hidrogen que vénen de l'atmosfera terrestre.
A la ionosfera pateixen un procés de ionització a causa de la radiació ultraviolada i altres radiacions d'alta energia, provinents majorment de el Sol.
El plasma de la ionosfera és més fred que el de vent solar, però una petita fracció de partícules ràpides de el mateix és capaç de vèncer la gravetat i el camp magnètic, així com d'ingressar a la magnetosfera.
referències
- Biblioteca Digital ILCE. El Sol i La Terra. Una relació tempestuosa. Recobrat de: bibliotecadigital.ilce.edu.mx.
- NASA. La cua de la magnetosfera. Recuperat de: spof.gsfc.nasa.gov.
- NASA. La magnetopausa. Recobrat de: spof.gsfc.nasa.gov.
- Oster, L. 1984. Astronomia Moderna. Editorial Reverté.
- Wikipedia. Magnetosphere. Recuperat de: en.wikipedia.org.
- Wikipedia. Vent solar. Recuperat de: es.wikipedia.org.