地球の磁気圏は、太陽が継続的に放出する荷電粒子の電流に対する惑星の磁気エンベロープです。それはそれ自身の磁場と太陽風の間の相互作用によって引き起こされます。
太陽系には、木星、水星、海王星、土星、天王星などの独自の磁場を持つ他の多くの惑星があるため、地球の固有の特性ではありません。
図1.地球の磁気圏と太陽風との相互作用。出典：ウィキメディア・コモンズ。
星の外層から流れるこの物質の流れは、プラズマと呼ばれる希薄な物質の形で流れます。これは、気体の状態と同様に、物質の4番目の状態と見なされますが、高温では粒子に電荷が提供されます。それは主に陽子と自由電子で構成されています。
太陽コロナは、これらの粒子を非常に多くのエネルギーで放出し、連続した流れで重力から逃れることができます。それはそれ自身の磁場を持っている、いわゆる太陽風です。その影響は太陽系全体に及びます。
太陽風と地磁気の間の相互作用のおかげで、地球の磁気圏を囲む遷移帯が形成されます。
導電率の高い太陽風は地球の磁場を歪め、太陽に面する側を圧縮し、この側を昼側と呼びます。反対側、つまり夜側では、フィールドは太陽から遠ざかり、その線が伸び、一種の尾を形成します。
特徴
-磁気の影響を受ける領域
太陽風は地球の磁力線を変化させます。彼にとってそうでなければ、まるで棒磁石のように、線は無限に拡張されます。太陽風と地球の磁場の相互作用により、3つの領域が生じます。
1）地球の磁場の影響が知覚されない惑星間ゾーン。
2）マグネトファンダまたはマグネトエンベロープ。これは、地上フィールドと太陽風の間の相互作用が発生する領域です。
3）磁気圏は、地球の磁場を含む空間の領域です。
マグネトカバーは、マグネトポーズとショックフロントという2つの非常に重要な表面によって制限されます。
図2.磁気圏の構造。出典：ウィキメディア・コモンズ。
磁気圏界面は、磁気圏の境界面であり、昼側の地球半径は約10ですが、特に太陽コロナから大量の質量が放出される場合は、さらに圧縮されます。
その一部として、衝撃波面または衝撃弧は、マグネトシースを惑星間ゾーンから分離する表面です。磁気圧力が太陽風粒子を減速させ始めるのはこの端です。
-磁気圏の内部
図2の図では、地球の磁場を含む磁気圏または空洞で、高分化領域が区別されています。
-プラズマスフィア
-プラズマシート
-磁気接着剤または磁気接着剤
-中立点
プラズマ球
プラズマ圏は、電離圏からの粒子のプラズマによって形成される領域です。何とかこっそり侵入した太陽コロナから直接来る粒子もそこで止まります。
それらのすべてが、太陽風のプラズマほどエネルギー的ではないプラズマを形成します。
この領域は、地表の60 km上から始まり、電離層を含めて、地球の半径の3〜4倍まで広がります。プラズマ圏は地球に沿って回転し、有名なヴァンアレン放射線帯と部分的に重なっています。
磁気接着剤とプラズマシート
太陽風による地球の場の方向の変化は、マグネトテイルを引き起こし、反対方向の磁力線の間の閉じ込められたゾーンも発生します。プラズマシートは電流シートとも呼ばれ、地球の半径が厚い。
中立点
最後に、中性点は、磁力の強さが完全に打ち消される場所です。それらの1つを図2に示しますが、他にもあります。
磁気圏界面の昼と夜の間に、カスプと呼ばれる不連続性があり、磁力線が極に向かって収束します。
太陽風の粒子が磁力線に沿ってらせん状に回転するため、オーロラの原因です。したがって、それらは、極の上層大気に到達し、空気をイオン化して、明るい色の光とX線を放出するプラズマを形成します。
ガス
磁気圏には、かなりの量のプラズマが含まれています。全体がほぼ中性になるような比率で、正イオンと負電子から構成される低密度のイオン化ガスです。
プラズマの密度は非常に変動しやすく、面積に応じて1立方センチメートルあたり1から4000粒子の範囲です。
磁気圏のプラズマを発生させるガスは、太陽風と地球電離圏の2つのソースから発生します。これらのガスは、以下で構成される磁気圏でプラズマを形成します。
-電子
-プロトンとの4％
-アルファ粒子（ヘリウムイオン）
複雑な電流がこれらのガス内に作成されます。磁気圏のプラズマ電流強度は、毎秒約2 x 10 26イオンです。
同様に、それは非常に動的な構造です。たとえば、プラズマ圏内では、プラズマの半減期は数日であり、その動きは主に回転です。
対照的に、プラズマシートのより外側の領域では、半減期は数時間であり、その移動は太陽風に依存します。
太陽風のガス
太陽風は、数百万ケルビンの温度にある私たちの星の外層である太陽コロナから来ます。イオンと電子のジェットがそこから発射され、毎秒10 9 kg /秒または10 36粒子の速度で空間を介して散乱します。
太陽風から来る非常に高温のガスは、水素とヘリウムイオンの含有量によって認識されます。ある部分は、磁気再結合と呼ばれる現象によって、磁気圏界面から磁気圏になんとか入ることができます。
太陽風は、星としての進化の一部である物質損失と太陽の角運動量の源を構成します。
電離層からのガス
磁気圏におけるプラズマの主な発生源は電離層です。そこで主なガスは地球の大気から来る酸素と水素です。
電離層では、主に太陽からの紫外線やその他の高エネルギー放射線による電離プロセスを受けます。
電離層のプラズマは太陽風のプラズマよりも低温ですが、その高速粒子のごく一部が重力と磁場を克服し、磁気圏に入ることができます。
参考文献
- ILCEデジタルライブラリ。太陽と地球。嵐の関係。リカバリー元：Bibliotecadigital.ilce.edu.mx。
- ポット。磁気圏の尾。回収元：spof.gsfc.nasa.gov。
- ポット。マグネトポーズ。取得元：spof.gsfc.nasa.gov。
- オスター、L。1984。現代天文学。エディトリアルReverté。
- ウィキペディア。磁気圏。から回復：en.wikipedia.org。
- ウィキペディア。太陽風。回復元：es.wikipedia.org。