词条 | 地球磁层 |
释义 | § 地球磁层 地球磁层 地球磁场,简言之是偶极型的,近似于把一个磁铁棒放到地球中心,使它的N极大体上对着南极而产生的磁场形状。当然,地球中心并没有磁铁棒,而是通过电流在导电液体核中流动的发电机效应产生磁场的。 地球磁场不是孤立的,它受到外界扰动的影响,宇宙飞船就已经探测到太阳风的存在。太阳风是从太阳日冕层向行星际空间抛射出的高温高速低密度的粒子流,主要成分是电离氢和电离氦。 因为太阳风是一种等离子体,所以它也有磁场,太阳风磁场对地球磁场施加作用,好像要把地球磁场从地球上吹走似的。尽管这样,地球磁场仍有效地阻止了太阳风长驱直入。在地球磁场的反抗下,太阳风绕过地球磁场,继续向前运动,于是形成了一个被太阳风包围的、彗星状的地球磁场区域,这就是磁层。 地球磁层位于地面600~1000公里高处,磁层的外边界叫磁层顶,离地面5~7万公里。在太阳风的压缩下,地球磁力线向背着太阳一面的空间延伸得很远,形成一条长长的尾巴,称为磁尾。在磁赤道附近,有一个特殊的界面,在界面两边,磁力线突然改变方向,此界面称为中性片。中性片上的磁场强度微乎其微,厚度大约有1000公里。中性片将磁尾部分成两部分:北面的磁力线向着地球,南面的磁力线离开地球。 1967年发现,在中性片两侧约10个地球半径的范围里,充满了密度较大的等离子体,这一区域称作等离子体片。当太阳活动剧烈时,等离子片中的高能粒子增多,并且快速地沿磁力线向地球极区沉降,于是便出现了千资百态、绚丽多彩的极光。由于太阳风以高速接近地球磁场的边缘,便形成了一个无碰撞的地球弓形激波的波阵面。波阵面与磁层顶之间的过渡区叫做磁鞘,厚度为3~4个地球半径。 地球磁层是一个颇为复杂的问题,其中的物理机制有待于深入研究。磁层这一概念近来已从地球扩展到其他行星。甚至有人认为中子星和活动星系核也具有磁层特征。 地球磁场 地球磁场言是偶极型的,近似于把一个磁铁棒放到地球中心,使它的N极大体上对着南极而产生的磁场形状。当然,地球中心并没有磁铁棒,而是通过电流在导电液体核中流动的发电机效应产生磁场的。 地球磁场不是孤立的,它受到外界扰动的影响,宇宙飞船就已经探测到太阳风的存在。太阳风是从太阳日冕层向行星际空间抛射出的高温高速低密度的粒子流,主要成分是电离氢和电离氦。 因为太阳风是一种等离子体,所以它也有磁场,太阳风磁场对地球磁场施加作用,好像要把地球磁场从地球上吹走似的。尽管这样,地球磁场仍有效地阻止了太阳风长驱直入。在地球磁场的反抗下,太阳风绕过地球磁场,继续向前运动,于是形成了一个被太阳风包围的、彗星状的地球磁场区域,这就是磁层。 地球磁层位于地面600~1000公里高处,磁层的外边界叫磁层顶,离地面5~7万公里。在太阳风的压缩下,地球磁力线向背着太阳一面的空间延伸得很远,形成一条长长的尾巴,称为磁尾。在磁赤道附近,有一个特殊的界面,在界面两边,磁力线突然改变方向,此界面称为中性片。中性片上的磁场强度微乎其微,厚度大约有1000公里。中性片将磁尾部分成两部分:北面的磁力线向着地球,南面的磁力线离开地球。 1967年发现,在中性片两侧约10个地球半径的范围里,充满了密度较大的等离子体,这一区域称作等离子体片。当太阳活动剧烈时,等离子片中的高能粒子增多,并且快速地沿磁力线向地球极区沉降,于是便出现了千姿百态、绚丽多彩的极光。由于太阳风以高速接近地球磁场的边缘,便形成了一个无碰撞的地球弓形激波的波阵面。波阵面与磁层顶之间的过渡区叫做磁鞘,厚度为3~4个地球半径。[1] § 正文 地球的偶极磁场恰像巨大的磁棒产生的磁场,但在高空中受到太阳风的影响,地磁场的磁力线都向后弯曲,地磁场朝太阳方向的最前沿形成一个包层,并向着背太阳方向延伸。这个被太阳风包围的、彗星状的地磁场区域叫作地球磁层。地球磁层始于地表以上600~1,000公里处,向空间延伸到磁层边缘。太阳风动能密度与地磁场能密度相平衡的曲面,就是地球磁层的边界,称为磁层顶。磁层同大气层一样随着地球在空间运动。理论计算和卫星观测表明,朝着太阳一面的磁层顶离地心约8~11个地球半径,当太阳激烈活动时,则被突然增强的太阳风压缩到5~7个地球半径。背着太阳的一面,因太阳风不能对地磁场施以任何有效的压力,磁层在空间可以延伸到几百个甚至一千个地球半径以外,形成一个磁尾。一些轨道偏心率较大的人造地球卫星探测到,在磁尾中存在着一个特殊的界面,在界面两边,磁力线突然改变方向。此界面称为中性片(即电流片),它对来自太阳的带电粒子进入地磁场可能起着重要作用。由于太阳风以高速度接近地磁场的边缘,因而形成一个无磁撞的地球弓形激波的波阵面。波阵面与磁层顶之间的过渡区叫作磁鞘,厚度为3~4个地球半径。 人造地球卫星观测的结果还表明,在磁层内朝着太阳的一面,磁场的大小和方向是相对稳定的。在磁鞘外(约13~14个地球半径以外),存在一个倾斜于黄道面的磁场,场强一般为4×10-5~7×10-5高斯。它主要来源于太阳的行星际磁场。伴随太阳耀斑发生的高速太阳风,压缩磁层的边界,使得地表上的地磁效应相应增大,并发生不规则变化,这就是磁暴。地球磁层内还存在两条辐射带,即范爱伦带(见地球辐射带)。 § 配图 § 相关连接 |
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