Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Гелиосферный текущий лист представляет собой трехмерную форму спирали Паркера , что результаты от влияния Солнца «S вращающегося магнитного поля на плазму в межпланетную среду . [1]

Межпланетное магнитное поле ( МФМ ), теперь более обычно называют гелиосферное магнитное поле ( HMF ), [2] является компонентом солнечного магнитного поля , которое вытащило из солнечной короны с помощью солнечного ветра потока , чтобы заполнить Solar Система .

Плазма коронального и солнечного ветра [ править ]

В корональных и солнечных ветре плазмы обладают высокими электропроводящими , имея в виде магнитные силовые линии и плазменные потоки эффективно «заморожены» вместе [3] , и магнитное поле не может диффузный через плазму на временных масштабах , представляющего интереса. В солнечной короне магнитное давление намного превышает давление плазмы, и поэтому плазма в основном структурирована и ограничена магнитным полем . Однако с увеличением высоты через корону солнечный ветер ускоряется, поскольку он извлекает энергию из магнитного поля за счет силы Лоренца.взаимодействия, в результате чего импульс потока превышает сдерживающую силу магнитного натяжения, и корональное магнитное поле уносится солнечным ветром с образованием HMF.

Динамическое давление ветра преобладает над магнитным давлением в большей части Солнечной системы (или гелиосферы ), так что магнитное поле втягивается в спиральный узор Архимеда ( спираль Паркера [4] ) за счет комбинации движения наружу и на вращение Солнца . В околоземном пространстве HMF номинально составляет угол примерно 45 ° к линии Земля – Солнце, хотя этот угол меняется в зависимости от скорости солнечного ветра. Угол HMF к радиальному направлению уменьшается с гелиоширотой, так как скорость фотосферной точки основания уменьшается.

В зависимости от полярности фотосферного основания магнитное поле гелиосферы изгибается по спирали 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 изогнутой плоскостью). Этот гелиосферный токовый слой имеет форму, похожую на закрученную юбку балерины , и меняет форму в течение солнечного цикла, поскольку магнитное поле Солнца меняет свое направление примерно каждые 11 лет.

Магнитное поле на околоземной орбите [ править ]

Видеомоделирование магнитного поля Земли, взаимодействующего с (солнечным) межпланетным магнитным полем (ММП).

Плазмы в межпланетную среду также отвечает за прочность магнитного поля Солнца на орбите Земли быть более чем в 100 раз больше , чем первоначально предполагалось. Если бы космос был вакуумом, то магнитное дипольное поле Солнца - около 10 -4 тесла на поверхности Солнца - уменьшилось бы с обратным кубом расстояния до примерно 10 -11 тесла. Но спутниковые наблюдения показывают , что примерно в 100 раз больше , примерно в 10 -9 Тл. Магнитогидродинамический(МГД) теория 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 оно 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 компонент, перпендикулярный эклиптике. Напряженность поля у Земли варьируется от 1 до 37 нТл, в среднем около 6 нТл. [5] С 1997 года магнитное поле Солнца отслеживается в реальном времени с помощью спутника Advanced Composition Explorer (ACE), расположенного на гало-орбите в точке L1 Лагранжа Солнце – Земля ; с июля 2016 года он находится под наблюдением Deep Space Climate Observatory.(DSCOVR), а также на L1 Солнце – Земля (при этом ACE продолжает служить в качестве резервного измерения). [6]

См. Также [ править ]

  • Солнечное магнитное поле
  • Солнечный ветер
  • Магнитосфера
  • Список статей по плазме (физике)

Ссылки [ править ]

  1. ^ http://wso.stanford.edu/gifs/helio.gif
  2. ^ Оуэнс, Мэтью Дж .; Форсайт, Роберт Дж. (28 ноября 2013 г.). «Магнитное поле гелиосферы». Живые обзоры по солнечной физике . 10 (1): 5. arXiv : 1002.2934 . Bibcode : 2013LRSP ... 10 .... 5O . DOI : 10.12942 / lrsp-2013-5 . ISSN  2367-3648 .
  3. ↑ Робертс, Пол Х. (2007), «Теорема Альфвена и приближение замороженного потока», в Gubbins, David; Эрреро-Бервера, Эмилио (ред.), Энциклопедия геомагнетизма и палеомагнетизма , Springer, Нидерланды, стр. 7–11, DOI : 10.1007 / 978-1-4020-4423-6_5 , ISBN 9781402044236
  4. ^ Паркер, EN, " Динамика межпланетного газа и магнитных полей ", (1958) Astrophysical Journal , vol. 128, стр.664
  5. ^ Глоссарий, межпланетное магнитное поле (ММП) , Юго-Западный научно-исследовательский институт. Дата обращения 11 февраля 2020.
  6. ^ Межпланетное магнитное поле (IMF) , Space Weather Live. Дата обращения 11 февраля 2020.