Características da magnetosfera da terra, estrutura, gases

O Magnetosfera da terra É o envelope magnético do planeta contra a corrente de partículas carregadas que o sol emite continuamente. É originado pela interação entre seu próprio campo magnético e o vento solar.

Não é uma propriedade única da Terra, pois existem muitos outros planetas do sistema solar que têm seu próprio campo magnético, como: Júpiter, Mercury, Netuno, Saturno ou Urano.

figura 1. Magtosfera da Terra e sua interação com o vento solar. Fonte: Wikimedia Commons.

Essa corrente da matéria que flui das camadas externas de nossa estrela faz isso na forma de matéria fina, chamada de plasma. Isso é considerado o quarto estado da matéria, semelhante ao estado gasoso, mas em que as altas temperaturas forneceram carga elétrica às partículas. Consiste principalmente em prótons e elétrons livres.

A coroa solar emite essas partículas com essa energia, que pode escapar da gravidade, em um fluxo contínuo. É a chamada Vento solar, que tem seu próprio campo magnético. Sua influência se estende por todo o sistema solar.

Graças à interação entre o vento solar e o campo geomagnético, é formada uma zona de transição que envolve a magnetosfera da Terra.

O vento solar, que tem alta condutividade elétrica, é responsável por distorcer o campo magnético da Terra e o comprime do lado que dá para o sol. Este lado é chamado Dia lateral. No lado oposto, ou Lado da noite, O campo se afasta do sol e suas linhas esticam formando uma espécie de cauda.

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Caracteristicas

- Zonas de influência magnética

O vento solar modifica as linhas de campo magnéticas terrestres. Se não fosse para ele, as linhas seriam expandidas para o infinito, como se fosse um ímã de barra. A interação entre o vento solar e o campo magnético da Terra gera três regiões:

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1) Zona interplanetária, onde a influência do campo magnético da terra não é perceptível.

2) Magnetofunda ou magnetoenvolta, sendo a área onde ocorre a interação entre o campo terrestre e o vento solar.

3) magnetosfera, é a região do espaço que contém o campo magnético da terra.

O magnetofunda é limitado por duas superfícies muito importantes: o Magnetopausa e ele Frente de choque.

Figura 2. Estrutura da magnetosfera. Fonte: Wikimedia Commons.

A magnetopausa é a superfície limite da magnetosfera, aproximadamente 10 rádios terrestres no lado do dia, mas pode ser mais comprimido, especialmente quando grandes quantidades de massa da coroa solar são destacadas.

Por sua parte, a frente do choque ou arco de acidente é a superfície que separa a magnetofunda da zona interplanetária. É nessa borda onde a pressão magnética começa a parar as partículas de vento solar.

- O interior da magnetosfera

No diagrama da Figura 2, na magnetosfera ou cavidade que contém o campo magnético da Terra, são distinguidas áreas bem diferenciadas:

- Plasmaesfera

- Lâmina de plasma

- Magnetocola ou cauda magnética

- Ponto neutro

Plasmaesfera

O Plasmaesfera É uma área formada por um plasma de partículas da ionosfera. Lá eles também impedirão as partículas da coroa solar que conseguiram se esgueirar.

Todos eles formam um plasma que não é tão enérgico quanto o vento solar.

Esta região começa 60 km na superfície da Terra e se estende a 3 ou 4 vezes o raio terrestre, incluindo a ionosfera. A plasmaesfera gira ao lado da Terra e se sobrepõe parcialmente aos famosos cintos de radiação de Van Allen.

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Folha de magnetocola e plasma

A mudança na direção do campo terrestre devido ao vento solar origina o Magnetocola, e também uma área confinada entre linhas de campo magnéticas com direções opostas: o lâmina de plasma, também conhecido como Folha atual, de vários rádios terrestres grossos.

Ponto neutro

Finalmente, o ponto neutro É um lugar onde a intensidade da força magnética é completamente cancelada. Um deles é mostrado na Figura 2, mas há mais.

Entre a parte diurna e noturna da magnetopausa, há uma descontinuidade, chamada cúspide, onde as linhas de força magnética convergem para os pólos.

É a causa das luzes do norte, já que as partículas do vento solar giram em espiral seguindo as linhas magnéticas. Assim, eles conseguem alcançar a atmosfera superior dos pólos, ionizando o ar e formando plasmas que emitem luz de cor brilhante e raios X.

Gases

A magnetosfera contém quantidades apreciáveis ​​de plasma: um gás ionizado de baixa densidade formado por íons positivos e elétrons negativos, em tais proporções que o conjunto é quase neutro.

A densidade plasmática é muito variável e entre 1 a 4000 partículas por centímetro cúbico, dependendo da área.

Os gases que originam o plasma da magnetosfera vêm de duas fontes: o vento solar e a ionosfera terrestre. Esses gases formam um plasma na magnetosfera formada por:

- Elétrons

- Prótons e 4% de [parece incompleto]

- Partículas de alfa (íons de hélio)

Dentro desses gases, as correntes elétricas complexas são criadas. A intensidade de corrente plasmática na magnetosfera é de aproximadamente 2 x 10²⁶ íons por segundo.

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Da mesma maneira é uma estrutura extremamente dinâmica. Por exemplo, dentro do plasma, a meia -vida do plasma é vários dias e seu movimento principalmente de rotação. 

Por outro lado, em regiões mais externas da folha de plasma, a meia -vida é de horas e seu movimento depende do vento solar.

Os gases solares

O vento solar vem da coroa solar, a camada externa de nossa estrela, que fica a uma temperatura de alguns milhões de kelvin. Os jatos de íons e elétrons são filmados a partir daí e dispersam o espaço à taxa de 10⁹ kg/s ou 10³⁶ partículas por segundo.

Os gases que vêm do vento solar, muito quentes, são reconhecidos por seu hidrogênio e teor de íons de hélio. Uma peça consegue entrar na magnetosfera através da magnetopausa, através de um fenômeno chamado reconexão magnética.

O vento solar constitui uma fonte de perda de matéria e no momento angular do sol, que faz parte de sua evolução como uma estrela.

Gases da ionosfera

A principal fonte do plasma magnetosfera é a ionosfera. Lá, os gases predominantes são oxigênio e hidrogênio que vêm da atmosfera da Terra.

Na ionosfera, eles sofrem um processo de ionização por causa da radiação ultravioleta e outra radiação de alta energia, principalmente do sol.

O plasma da ionosfera é mais frio que o do vento solar, no entanto, uma pequena fração de partículas rápidas é capaz de superar a gravidade e o campo magnético, além de entrar na magnetosfera.

Referências

1. Biblioteca Digital ILCE. O sol e a terra. Um relacionamento tempestuoso. Recuperado de: bibliotecas.Ilce.Edu.mx.
2. PANELA. A cauda da magnetosfera. Recuperado de: Spof.GSFC.Panela.Gov.
3. PANELA. Magnetopausa. Recuperado de: Spof.GSFC.Panela.Gov.
4. Oster, l. 1984. Astronomia moderna. Editorial revertido.
5. Wikipedia. Magnesfera. Recuperado de: em.Wikipedia.org.
6. Wikipedia. Vento solar. Recuperado de: é.Wikipedia.org.