磁层指南

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磁幕

地球的磁场在称为磁层的太空中为我们提供了一层。以下是磁层的一些关键点:

  • 磁层的主要作用是偏转最有害的太阳能光线从太阳屏蔽我们。
  • 没有磁极层,它会像这样的保护层剥离地球臭氧层
  • 磁层会影响罗盘的方向,北极光和太空天气。
  • 地球磁场会扰乱全球定位系统、通讯网络和电网。
  • 地球不是唯一的天体具有磁性影极。星星,卫星和行星也有它们。

让我们更详细地探索磁影。

磁圈为什么地球
磁气圈太阳系

第1章。什么是磁层?

磁层的解剖

我们将磁影层分成独立的部分。以下是磁层结构的一些定义:
1.弯曲冲击是磁层的最外层。
2.磁鞘是磁层顶和弓形激波之间的面积。
3.磁层是地球磁场与进入地球的太阳风平衡的地方。
4.磁圈在磁尾一侧延伸到1000个地球。
5.北尾叶位于磁轨侧,磁场线向地朝向地面。
6.南部尾叶位于磁帆侧,磁场线远离地球。
7.等离子体层是磁层的内部部分,由低能带电气体(等离子体)组成。
8.极尖点漏斗式太阳风向下,就像两极磁层上的两个洞。

磁尾是磁场的夜晚部分不被太阳风压缩。

磁层零件

磁层的双重气泡

磁性影像是什么样的?很多人都像地球周围的泡沫一样描绘了磁影。但它更像是两个不均匀的气泡在杆子上分裂。太阳风在白天侧压缩磁极。但在夜间方向,它的形状像泪珠一样进一步。地球的杆子就像一个漏斗,磁场线在这里接触到地球。这个漏斗让来自太阳的高能粒子竞相进入地球电离层。因此,我们可以看到被称为北极光的壮观景象。

月球外的磁场线

磁层会延伸多远?磁层有两面。它有面向太阳的一面和夜晚的一面(磁尾)。在面向太阳的那一面,磁层在65000公里处波动,即地球半径的6-10倍。但在夜晚的那一面,磁层延伸了630万公里,是地球半径的60倍。磁层也属于2021 欧洲杯投注网址 .如果您查看地球大气层的层,电离层与磁层之间存在显着重叠。竞猜欧洲杯英格兰冰岛瑞典直播事实上,电离层只是磁层的内部边界。

磁气圈尖端

第二章。磁层的作用是什么?

1居住地

磁极允许在地球表面上存在生命。没有它,地球将暴露在宇宙中来自阳光的太阳辐射.磁场使粒子弯曲。如果你有来自太空的危险的高速粒子,磁层会使它们偏转,就像宇宙辐射的盾牌一样。这就是为什么我们的大气层仍然被竞猜欧洲杯英格兰冰岛瑞典直播臭氧层.这是可居住的生活的关键。就像围绕地球的泡沫一样,磁极免受太阳的愤怒来保护我们。如果没有磁影,太阳轰击可以从其保护层剥离地球 - 从UV射线屏蔽的臭氧层。从空间,磁极从磁性北极和南极共振的场线。

2北极光

太阳风暴极光博机

极光北极星(北极光)是一种由电离层中被困的等离子体引起的光奇观。在磁暴期间,极光闪着粉色、紫色、绿色和蓝色的阴影。每种颜色闪烁的基础上氧气和氮气量在大气中。竞猜欧洲杯英格兰冰岛瑞典直播在天空中,它们看起来像窗帘,这取决于电子在磁层中的位置。它不仅是科学上的奇迹,而且在神话中具有历史意义。

3.罗盘指向磁北

地球就是一块大磁铁。当你拿出指南针时,指针会对地球的磁场.它通过将自己对准磁层中的磁力线来做到这一点。正如你们已经学过的,这些磁力线在尖端,它们在两极会聚。这就是为什么罗盘总是指向磁北。现在,地磁北极位于北冰洋中部的某个地方。但随着时间的推移,地磁北极并不总是指向同一个方向。事实上,它每年可以漫游10公里以上。

4.鸟迁移

磁场

鸟类利用磁场线来帮助自己定位。这个术语被描述为“磁感受器”,它能像罗盘一样感知方向。科学家们认为,这种能力来自于鸟类眼中的一种特殊蛋白质。事实证明,并非只有鸟类才有第六感。但是狼、蜜蜂和蠕虫也可以利用地球磁场导航。

5.磁极倒转

磁北

在地球的历史上,指南针并不总是指向北方。他们从北变到了南。这意味着地球的磁场随时间发生了逆转。平均而言,地球的地磁北会翻转极性每250000年.但他们并不定期反转。相反,这是非常不可预测的。在过去的300万年里,磁极具有12次逆转极性。通过看富含铁的岩石,我们可以看到极逆转的历史

6.空间天气

太阳不断地以太阳风的形式释放等离子体。但它有时会产生巨大的爆发。我们称之为日冕物质抛射。这些太阳耀斑首先撞击磁层并引发北极光。如果它们足够强大,它们甚至可以干扰太空中的卫星和电网。这些干扰很少见。但是磁层是理解空间天气的关键。如果你了解太空天气,你就能理解它是如何影响我们的。

空间天气的科学
太空天气科学(信誉:ESA)

第3章为什么地球有磁影?

在地球

地球磁场是由在地核中流动的电流产生的。如果你深入研究在地球,它并不完全坚固。核心几乎都是铁和镍。但外部核心实际上是液体。我们知道这一点2021年欧洲杯投注 .因为地球正在旋转,它的液体铁也在旋转。它是使其导电的液体的流体运动。因为固体内芯加热外液体层,所以它产生对流电流。这会产生产生地球磁场的Geodynamo。

发电机

地球发电机是任何天体都能产生磁场的过程。但产生地球发电机的不只是地球。例如,恒星、行星和卫星都可能有磁场。每个地球发电机都有一个旋转的流体。这是因为内核的旋转速度比地幔快,物质带有轻微的电荷。正是这种活跃的搅动促成了对流过程。不仅仅是这些对流影响行星内部的热流,但它产生的磁场在地球上的生命中扮演着重要的角色。它给了我们一层空间,叫做磁层。

外核液态

第四章。什么是磁重连

传入的太阳风

来自太阳的日冕物质抛射(CME)向太阳系释放出大量的等离子体。由于太阳太大,这些等离子体或带电粒子占据了我们太阳系的很大一部分。事实上,等离子体约占宇宙的99.9%。当等离子体在正常情况下进入磁层时,地球的磁力线相对不受影响。这会造成一个裂缝,能量可以进入我们的安全港。这些裂缝每天或每小时都在张开或闭合。大多数都很小,寿命很短。其他的则是庞大而持久的。总的来说,磁层会根据入射太阳风的数量不断地重新配置自己。

太阳

磁重联

但有时,太阳释放的等离子体会破坏地球的磁场。这迫使地球磁场重新排列成一种不同的模式,称为磁重联.当裂缝打开时,地球会吸收来自太阳风的能量。它以地磁暴的形式爆炸性地释放能量。磁重连可以产生巨大的动能,影响地球上的空间天气和通信系统。

磁体多尺度(MMS)任务

美国宇航局的磁体多尺度(MMS)任务希望能找到磁重连的物理原理。MMS在磁层轨道上运行,试图捕捉磁重联发生时的实况。MMS将从一个由4颗卫星组成的四面体来测量磁场重连,而不是从外部观察。具体来说,每颗卫星将测量磁场和磁重连期间粒子的运动。其目的是更好地了解是什么触发了粒子加速,并通过磁重连预测空间天气模式。

磁性层的多尺度的使命

第5章看看太阳系

地球不是唯一有磁层的天体。星星,卫星和行星也有它们。让我们探索各种磁球体我们的太阳系

磁气圈太阳系

水星有一个磁层。但它的能量只有地球的1/100。水星有一个非常大的铁芯。因为它是部分液体,所以流体旋转产生弱磁场。但是汞不会迅速旋转。这就是为什么汞具有这种弱磁层。

金星

如果你看一下金星在美国,它们在地球的大小、形状和密度方面非常相似。金星和地球非常相似,因此金星被称为地球的双胞胎。但一个关键的区别是,金星没有磁层。这是因为金星自转非常慢,没有足够的流体运动来创造自己的磁层。因为它的磁层太弱,这就是为什么它的大气失去了很多水。竞猜欧洲杯英格兰冰岛瑞典直播

我们的月亮

你会看到两个答案我们的月亮有一个磁场。首先是月亮在35亿年前失去了磁极。第二个答案是我们的月亮仍然具有局部迷你磁圈。科学家知道这是真的,因为它们测量了太阳风如何偏转。因为它太小了,这会打开其他天体是否可能具有我们不知道的局部磁层的问题。

火星

尽管我们对其他星球上的生命感兴趣,但火星并没有磁层来保护自己免受太阳辐射。可能是因为火星的内核凝固了,阻止了内部的发电机。这是相信火星42亿年前失去了磁层。然后,太阳风带走了火星的大部分大气,它失去了很多水,成为了我们今天看到的荒芜的星球。竞猜欧洲杯英格兰冰岛瑞典直播

木星

木星在我们的太阳系中具有最强的磁影。它可能大于太阳的磁极延伸到土星。尽管木星由于大部分是气体,它的磁层很可能是由它的快速旋转产生的。木星一个完整的自转周期是9小时。如果你看木星内部,它有像液体一样的金属氢。正是这种流体运动在木星上产生了磁场。然后,木星的每一颗卫星都受到木星强磁场的保护。

木星的月亮甘德

木星的月亮甘德举办了自己的磁场。它不如其他磁球体。但它是木星磁影口的磁性影数。它可能是因为它在表面上的咸海洋,产生磁场。它可能不是铁芯,因为甘咪塞并没有很快旋转。

土星

土星有一个磁层,并以类似于木星的方式产生它。内部液态金属氢Planet Saturn.具有流体运动。土星的自转大约是10小时,所以这种自转会在它周围产生一个磁层。

土星的卫星泰坦

土卫六是科学家们感兴趣的另一个地方,因为它有厚厚的大气层。竞猜欧洲杯英格兰冰岛瑞典直播它不会产生自己的磁层。但人们认为它受到土星的保护。这就是为什么土卫六仍然可以维持一个厚厚的大气层,这对抵御太阳风至关重要。竞猜欧洲杯英格兰冰岛瑞典直播

天王星

天王星有磁场。但它不是像木星和土星一样的液体金属氢气产生。相反,它可以从下面的咸海内的对流电流产生。星球天王星是一颗冰冻的气态行星,内核是熔融的。它的轨道是不寻常的。它面向太阳旋转。所以,它的磁极并不接近它的地理极点。他们从一个地方跳到另一个地方。有时甚至可以有4个极点。尽管旋转速度较慢,但这足以产生磁场

海王星

海王星和天王星相似。它的轴在旋转平面之外,有一个不可预知的磁场。与天王星类似,它的内核深处不产生磁场。相反,它在甲烷、氨和水的咸冰旋转的三分之一处。这些流体的运动是产生对流和磁层的原因行星海王星。

磁重联