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位于地球最外侧的磁力圈是个怎样的世界呢?

发布时间:2019-09-14 21:43 来源:未知 编辑:admin

  位于地球最外侧的磁力圈是个怎样的世界呢?磁力圈可以称得上是包裹在我们生活的地球外部的面纱了吧。地球磁场将太阳放射出的强烈能量挡在外面,从而保护了地球,这个地球磁场作用的区域就被称为磁力圈。太阳在有效温度5780K的高温下持续不断地放出能量。在可视光线的波长区域中,这样能量巨大的热辐射给地球带来了每分钟、每平方厘米1.96卡路里的热能,这是大家所知道的所谓太阳常数同时由于二氧化碳等温室效应气体的存在,地表温度一直保持在290K左右。

  除此之外,从太阳周围的日冕区域还会喷发出达到100万K的高温等离子流,以每秒几百千米的速度朝着地球奔涌而来这就是被称为太阳风的粒子流,不过它到达地球时的能量同热辐射相比仅有其1/10000以下。这种太阳风携带着太阳磁场前来,太阳磁场和地球磁场相互作用,便会引起极光、磁力风暴等各种各样令人感兴趣的现象了。地球本身就有自己的磁场,当高速的太阳风碰到这个磁力屏障时,地球向着太阳一边(白天的一边)的磁力线就像碰到在大气中以超音速飞行的协和号飞机一样,出现了强烈而且不连续的冲击波面,并且出现压缩。到向着太阳一侧磁力线边界的距离大约仅为地球半径的10倍左右。白天一侧的磁力线和夜晚侧的磁力线的分界范围,一般位于磁力纬度75附近的高纬度地区,下部尖尖的,被称为尖头(Cusp)。

  在这个区域,太阳风等离子流能够穿越地球磁场的屏障,直接进入地球的大气层另一方面,处在和太阳相反方向的地球磁场就会被吹成彗星的尾巴一样,伸长的程度能够达到地球半径的100倍,形成一个空洞状的结构。因为这个空洞的存在,阳风等离子流的直接入侵是被阻止了,但是它仍旧能够从地球磁场尾部的弱处入侵磁力圈。另外,受太阳风的影响形成的方向相反但平行的磁力线,会形成一个磁力中性面,太阳风就在这个中性面中迂回前进并获得加速,成为形成等离子层的一员。在磁力圈里,更高能量的粒子形成的范艾伦辐射带( Van Alen带)在赤道上空数千千米、地球半径几倍的地方围绕着地球像双层的甜甜圈一样包裹着地球。极光并非是范艾伦带的粒子,它形成的原因之一,是对应太阳风起源的高纬度磁力线的等离子层中粒子的下降。另外,极光疯狂乱舞形成的极光风暴,一般被认为是积蓄在磁力圈里的磁场和粒子能量突然被解放出来而造成的。

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