מגנטוספירה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
תרשים סכמטי של המגנטוספירה של כדור הארץ. רוח השמש נושבת משמאל לכיוון ימין.
הצד שפונה אל השמש ("יום") - הינו צר באופן יחסי, ואילו הצד הנגדי ("לילה") מכיל שובל ארוך מאד
שכבות המגנטוספירה. החלק החיצוני קרוי מגנטופאוזה, החלק הפנימי קרוי פלזמספירה
צילום על סגול מלוויין של הפלזמספירה

מגנטוספירה (Magnetosphere) (מקור השם: צרוף של מגנט ושל ספֵירה = שפת כדור - על אף שצורת המגנטוספירה איננה כדורית) הינה אזור סביב גרם שמים, שקיימות בו תופעות הנגרמות או המושפעות עקב השדה המגנטי של אותו גרם שמים.

מגנטוספירה קיימת סביב כדור הארץ, אבל גם סביב כוכבי לכת בעלי שדה מגנטי: צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון.

השפעת השדה המגנטי של כדור הארץ מורגשת עשרות אלפי קילומטרים בחלל.

מדענים שיערו זמן רב את קיום המגנטוספירה של כדור הארץ - עקב קיומן של סערות גאומגנטיות. בשנת 1958 בוצעו ניסויים באמצעות לוויין המחקר אקספלורר 1 שהוכיח את קיומה של המגנטוספירה וגילה את חגורות הקרינה - חגורות ואן אלן.

בשנת 1959 הוצע השם מגנטוספירה על ידי האסטרופיזיקאי האוסטרי תומאס גולד.

המגנטוספירה של כדור הארץ[עריכת קוד מקור | עריכה]

המגנטוספירה של כדור הארץ הינה אזור בחלל, שצורתו מושפעת מהשינויים בשדה המגנטי של כדור הארץ, מרוח השמש ומהשדה המגנטי הבין-פלנטרי. במגנטוספירה תערובת של יונים ושל אלקטרונים חופשיים, שמה שמחזיק אותה הינם הכוחות המגנטיים והחשמליים - אשר השפעתם באזור זה רבה יותר מאשר כוחות הכבידה או כוחות אחרים.

צורת המגנטוספירה, למרות שמה (ספירה = כדור), איננה כדורית: בצד הפונה אל השמש ("יום") המרחק אל גבול המגנטוספירה הינו כ-‎70,000‏ ק"מ (10 - 12 פעמים רדיוס כדור הארץ המסומן R_\mbox{E}) ממרכז כדור הארץ. בצד הנגדי ("לילה") הצורה היא של קליע כ-‎R_\mbox{E}‏ 15 ממרכז כדור הארץ, עם שובל בקוטר של ‎R_\mbox{E}‏ 20 - 25, שנימתח לכ-‎R_\mbox{E}‏ ‎1,000‏, והדרך שבה השובל מסתיים איננה ידועה.

הגורמים העיקריים שמשפיעים על המגנטוספירה הינם:

  1. השדה המגנטי של כדור הארץ שעוצמתו 30 - 60 מיקרוטסלה על פני כדור הארץ, אך העוצמה הולכת ופוחתת ככל שגדל המרחק מכדור הארץ ביחס הפוך של ריבוע המרחק.
  2. רוח השמש הינה זרם של חלקיקי פלזמה הנעים במהירות של בין 300 ל-800 ק"מ לשנייה, ורובם פרוטונים (גרעיני מימן) חופשיים - חלקיקים בעלי מטען חיובי, ואלקטרונים - חלקיקים בעלי מטען שלילי. חלקיקים אלה טעונים בשדה מגנטי בין-פלנטרי שעוצמתו 2 - 5 ננוטסלה, ומקורו בעיקר מהשמש.

שכבות ואזורים במגנטוספירה של כדור הארץ[עריכת קוד מקור | עריכה]

מגנטופאוזה[עריכת קוד מקור | עריכה]

מגנטופאוזה Magnetopause היא החלק החיצוני של המגנטוספירה. החלקיקים מרוח השמש הטעונים בשדה מגנטי בין-פלנטרי - אינם יכולים להתערבב עם חלקיקי הפלזמה הטעונים מהשדה המגנטי של כדור הארץ הנמצאים במגנטוספירה. המגנטופאוזה היא הגבול שבין שני סוגי החלקיקים.

פלזמספירה[עריכת קוד מקור | עריכה]

פלזמספירה Plasmasphere היא החלק הפנימי של המגנטוספירה - זה שקרוב לאטמוספירת כדור הארץ, מכילה פלזמה קרה עם אנרגיה נמוכה.

חגורות הקרינה[עריכת קוד מקור | עריכה]

לווייני המחקר הראשונים ששוגרו לחלל, גילו בשנת 1958 חגורות של קרינה עזה סביב כדור הארץ, שלא היו ידועות עד אז. אזורים אלה קרויים חגורות ואן אלן Van Allen belts. תחילה התגלו החגורות הפנימיות 700 - ‎10,000‏ ק"מ מעל פני כדור הארץ - המכילות בעיקר פרוטונים באנרגיה גבוהה, ולאחר מכן התגלו החגורות החיצוניות ‎13,000‏ - ‎65,000‏ ק"מ מכדור הארץ - המכילות בעיקר אלקטרונים באנרגיה גבוהה.

השובל המגנטי[עריכת קוד מקור | עריכה]

מגנטוטייל Magnetotail - שובל מגנטי ארוך של חלקיקים טעונים - נוצר על ידי רוח השמש - בכיוון הנגדי לשמש, ואורכו רב מאד. השובל המגנטי של כדור הארץ ארוך יותר מאשר הרדיוס של מסלול הירח סביב כדור הארץ.

סערות גאומגנטיות[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – סערה גאומגנטית

בעת פעילות מוגברת מאוד של השמש נגרמים שינויים מהירים בשדה המגנטי של המגנטוספירה מה שגורם לסערה גאומגנטית, שעלולה להשפיע על השדה המגנטי במקומות רבים, ובמקרים קיצוניים - אף לגרום הפרעות ללוויינים, לשידורי רדיו, לקווי מתח גבוה ועוד.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

אטמוספירת כדור הארץ ושכבות נוספות
(לא בקנה מידה)
 ח                        
             ל            
                         ל

מגנטוספירה מגנטופאוזה

גאוקורונה פלזמספירה
א               
  ט              
    מ            
      ו          
        ס        
          פ      
            י    
              ר  
                ה
אקסוספירה
תרמוספירה יונוספירה
מזופאוזה
מזוספירה
סטרטופאוזה
סטרטוספירה
טרופופאוזה
טרופוספירה
כדור הארץ
The Earth seen from Apollo 17 Slice.png