Межпланетное магнитное поле
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( декабрь 2016 г. ) |
Межпланетное магнитное поле ( ММП ), сейчас чаще называемое гелиосферным магнитным полем ( ГМП ), [2] — это компонент солнечного магнитного поля , который вытягивается из солнечной короны потоком солнечного ветра и заполняет Солнечную систему .
Плазма коронального и солнечного ветра
[ редактировать ]Плазма коронального и солнечного ветра . обладает высокой электропроводностью , а это означает, что линии магнитного поля и плазменные потоки эффективно «заморожены» вместе [3] и магнитное поле не может диффундировать через плазму в интересующих масштабах времени. В солнечной короне магнитное давление значительно превышает давление плазмы, и поэтому плазма в первую очередь структурируется и удерживается магнитным полем . Однако с увеличением высоты через корону солнечный ветер ускоряется, поскольку он извлекает энергию из магнитного поля посредством взаимодействия сил Лоренца , в результате чего импульс потока превышает сдерживающую силу магнитного натяжения , и корональное магнитное поле утягивается солнечным ветром. сформировать HMF.
Динамическое давление ветра доминирует над магнитным давлением в большей части Солнечной системы (или гелиосферы ), так что магнитное поле стягивается по архимедовой спирали ( спираль Паркера). [4] ) сочетанием внешнего движения и вращения Солнца . В околоземном пространстве номинально ГМП составляет угол примерно 45° к линии Земля – Солнце, хотя этот угол меняется в зависимости от скорости солнечного ветра. Угол ГМП к радиальному направлению уменьшается с увеличением гелиошироты, поскольку уменьшается скорость основания фотосферы.
В зависимости от полярности основания фотосферы магнитное поле гелиосферы закручивается внутрь или наружу; Магнитное поле имеет ту же форму спирали в северной и южной частях гелиосферы, но с противоположным направлением поля. Эти два магнитных домена разделены двумя токовыми слоями ( электрический ток , ограниченный искривленной плоскостью). Этот гелиосферный токовый слой имеет форму, похожую на закрученную юбку балерины , и меняет форму в течение солнечного цикла, когда магнитное поле Солнца меняется примерно каждые 11 лет.
Магнитное поле на околоземной орбите
[ редактировать ]
Плазма также ответственна за то , в межпланетной среде что сила магнитного поля Солнца на орбите Земли более чем в 100 раз превышает первоначально предполагалось. Если бы космос был вакуумом, то магнитное дипольное поле Солнца — около 10 −4 Тесла на поверхности Солнца — уменьшило бы обратное кубическое расстояние примерно до 10 −11 тесла. Но спутниковые наблюдения показывают, что оно примерно в 100 раз больше и составляет около 10 −9 тесла. Теория магнитогидродинамики (МГД) предсказывает, что движение проводящей жидкости (например, межпланетной среды) в магнитном поле индуцирует электрические токи, которые, в свою очередь, генерируют магнитные поля — и в этом отношении она ведет себя как МГД-динамо .
Межпланетное магнитное поле на орбите Земли меняется в зависимости от волн и других возмущений солнечного ветра, известных как « космическая погода ». Поле представляет собой вектор с компонентами в радиальном и азимутальном направлениях, а также компонентом, перпендикулярным эклиптике. Напряженность поля у Земли меняется от 1 до 37 нТл, в среднем около 6 нТл. [5] С 1997 года солнечное магнитное поле отслеживается в режиме реального времени с помощью спутника Advanced Composition Explorer Солнце-Земля (ACE), расположенного на гало-орбите в точке Лагранжа L1 ; с июля 2016 года за ним наблюдает спутник Deep Space Climate Observatory (DSCOVR), а также спутник Солнце-Земля L1 (при этом ACE продолжает служить в качестве резервного измерения). [6]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]
- ^ helio.gif (350×273) (Изображение).
- ^ Оуэнс, Мэтью Дж.; Форсайт, Роберт Дж. (28 ноября 2013 г.). «Гелиосферное магнитное поле» . Живые обзоры по солнечной физике . 10 (1): 5. arXiv : 1002.2934 . Бибкод : 2013LRSP...10....5O . дои : 10.12942/lrsp-2013-5 . ISSN 2367-3648 . S2CID 122870891 .
- ^ Робертс, Пол Х. (2007), «Теорема Альвена и приближение замороженного потока», в Габбинсе, Дэвид; Эрреро-Бервера, Эмилио (ред.), Энциклопедия геомагнетизма и палеомагнетизма , Springer Нидерланды, стр. 7–11, doi : 10.1007/978-1-4020-4423-6_5 , ISBN 9781402044236
- ^ Паркер, Э.Н., « Динамика межпланетного газа и магнитных полей », (1958) Astrophysical Journal , vol. 128, стр.664
- ^ Глоссарий, межпланетное магнитное поле (ММП). Архивировано 29 апреля 2012 г. в Wayback Machine , Юго-Западный исследовательский институт. Проверено 11 февраля 2020 г.
- ^ Межпланетное магнитное поле (МВФ) , «Космическая погода в прямом эфире». Проверено 11 февраля 2020 г.