Starpplanētu magnētiskais lauks (IMF)

Starpplanētu magnētiskajam laukam (IMF) ir liela nozīme Saules vēja mijiedarbībā ar Zemes magnetosfēru. Šajā rakstā mēs uzzināsim, kas ir starpplanētu magnētiskais lauks un kā tas ietekmē polārblāzmas aktivitāti šeit uz Zemes.

Saules magnētiskais lauks

Saules minimuma laikā Saules magnētiskais lauks ir līdzīgs Zemes magnētiskajam laukam. Tas nedaudz atgādina parastu stieņa magnētu ar slēgtām līnijām ekvatora tuvumā un atvērtām lauka līnijām pie poliem. Zinātnieki šos apgabalus sauc par dipoliem. Saules dipola lauks ir tikpat spēcīgs kā ledusskapja magnēts (aptuveni 50 Gausu). Zemes magnētiskais lauks ir aptuveni 100 reižu vājāks.

Ap Saules maksimumu, kad Saule sasniedz maksimālo aktivitāti, redzamajā Saules diskā ir redzami daudzi Saules plankumi. Šie Saules plankumi ir piepildīti ar magnētismu un lielām magnētiskā lauka līnijām, kas stiepjas gar tiem. Šīs lauka līnijas bieži vien ir simtiem reižu spēcīgākas par apkārtējo dipolu. Tas izraisa to, ka magnētiskais lauks ap Sauli ir ļoti komplekss, ar daudzām perturbētām lauka līnijām.

Mūsu Saules magnētiskais lauks nepaliek ap pašu Sauli. Saules vējš to nes cauri Saules sistēmai, līdz tas sasniedz heliopauzi. Heliopauze ir vieta, kur saules vējš apstājas un kur tas saduras ar starpzvaigžņu vidi. Tā kā Saule apgriežas ap savu asi (apmēram reizi 25 dienās), starpplanētu magnētiskajam laukam ir spirāles forma, ko sauc par Pārkera spirāli.

Bt vērtība

Starpplanētu magnētiskā lauka Bt vērtība norāda starpplanētu magnētiskā lauka kopējo stiprumu. Tas ir apvienots magnētiskā lauka intensitātes mērījums ziemeļu-dienvidu, austrumu-rietumu, Saules virzienā un pret Saules virzienu. Jo augstāka ir šī vērtība, jo labāki ir apstākļi pastiprinātai ģeomagnētiskai aktivitātei. Par vidēji spēcīgu kopējo starpplanētu magnētisko lauku runājam tad, ja Bt pārsniedz 10 nT. Spēcīgas vērtības sākas no 20nT, un par ļoti spēcīgu kopējo starpplanētu magnētisko lauku runājam tad, kad vērtības pārsniedz 30nT. Mērvienības ir nano-Teslās (nT) - nosauktas slavenā fiziķa, inženiera un izgudrotāja Nikolas Teslas vārdā.

Bx, By un Bz

Starpplanētu magnētiskais lauks ir vektoru lielums ar trīs asīm, no kurām divas (Bx un By) ir orientētas paralēli ekliptikai. Bx un By komponentes nav svarīgas polārblāzmas aktivitātei, tāpēc tās nav norādītas mūsu tīmekļa vietnē. Trešā komponente, Bz vērtība, ir perpendikulāra ekliptikai un to rada viļņi un citi traucējumi Saules vējā.

Strapplanētu magnētiskā lauka trīs asis.

Mijiedarbība ar Zemes magnetosfēru

Starpplanētu magnētiskā lauka (Bz) ziemeļu-dienvidu orientācija ir vissvarīgākā polārblāzmas aktivitātes sastāvdaļa. Ja starpplanētu magnētiskā lauka (Bz) ziemeļu-dienvidu orientācija ir vērsta uz dienvidiem, tas savienojas ar Zemes magnetosfēru, kas vērsta uz ziemeļiem. Iztēlojieties parastu stieņa magnētu, kas iespējams jums ir mājās. Pretēji poli viens otru piesaista! Uz dienvidiem orientēts (spēcīgs) Bz var radīt haosu Zemes magnētiskajā laukā, izjaucot magnetosfēru un ļaujot daļiņām iekļūt mūsu atmosfērā pa Zemes magnētiskā lauka līnijām. Kad šīs daļiņas saduras ar skābekļa un slāpekļa atomiem, kas veido mūsu atmosfēru, tās spīd un izstaro gaismu, ko mēs redzam kā polārblāzmu.

Lai attīstītos ģeomagnētiskā vētra, ir svarīgi, lai starpplanētu magnētiskā lauka (Bz) orientācija būtu dienvidu virzienā. Ilgstošas vērtības -10nT un zemākas ir labs rādītājs, ka varētu attīstīties ģeomagnētiskā vētra, bet, jo zemāka ir šī vērtība, jo labāka tā ir polārblāzmas aktivitātei. Tikai ekstremālu notikumu laikā ar lielu Saules vēja ātrumu ir iespējams, ka ģeomagnētiskā vētra (Kp5 vai augstāka) attīstīsies ar uz ziemeļiem orientētu Bz.

Shematiska diagramma, kurā parādīta mijiedarbība starp starpplanētu magnētisko lauku ar dienvidu Bz orientāciju un Zemes magnetosfēru.

Attēls: Shematiska diagramma, kurā parādīta mijiedarbība starp starpplanētu magnētisko lauku ar dienvidu Bz orientāciju un Zemes magnetosfēru.

Ir svarīgi atzīmēt, ka mēs joprojām nevaram precīzi un konsekventi prognozēt Bz(t), t.i., ienākošā Saules vēja ziemeļu-dienvidu starpplanētu magnētiskā lauka Bz komponentes stiprumu, orientāciju un ilgumu. Mēs nezinām, kādas ir Saules vēja un magnētiskā lauka īpašības, kamēr tas nenonāk līdz Saules-Zemes 1. Lagranža punktam (fiksēts punkts kosmosā starp Zemi un Sauli aptuveni 1,5 miljonu kilometru attālumā no Zemes), kur satelīti mēra ienākošā Saules vēja īpašības. Par to mēs uzzināsim vairāk nākamajā punktā.

Starpplanētu magnētiskā lauka mērīšana

Reāllaika Saules vēja un starpplanētu magnētiskā lauka dati, kas atrodami šajā tīmekļa vietnē, ir iegūti no "DSCOVR" satelīta, kas atrodas orbītā ap Saules-Zemes 1 Lagranža punktu. Tas ir punkts kosmosā, kas vienmēr atrodas starp Sauli un Zemi, kur Saules un Zemes gravitācijas spēks vienādi iedarbojas uz satelītiem, kas nozīmē, ka tie var palikt stabilā orbītā ap šo punktu. Šis punkts ir ideāli piemērots tādām Saules misijām kā "DSCOVR", jo tas dod iespēju "DSCOVR" mērīt Saules vēja un starpplanētu magnētiskā lauka parametrus, pirms tas ierodas uz Zemes. Tas dod mums 15 līdz 60 minūšu brīdinājuma laiku (atkarībā no Saules vēja ātruma) par to, kādas Saules vēja struktūras ir ceļā uz Zemi.

Dziļā kosmosa klimata observatorijas ("DSCOVR") misija šobrīd ir galvenais reāllaika Saules vēja un starpplanētu magnētiskā lauka datu avots, taču Saules-Zemes L1 punktā ir vēl viens satelīts, kas mēra Saules vēja plūsmu, un tas ir "ACE" satelīts. Šis satelīts bija galvenais reāllaika kosmosa laika datu avots līdz 2016. gada jūlijam, kad "DSCOVR" sāka pilnībā darboties. "ACE" satelīts joprojām vāc datus un tagad darbojas galvenokārt kā "DSCOVR" rezerves variants.

Satelīta atrašanās vieta Saules-Zemes L1 punktā.

Attēls: Satelīta atrašanās vieta Saules-Zemes L1 punktā.

<< Doties uz iepriekšējo lapu

Jaunākās ziņas

Atbalstiet vietni "SpaceWeatherLive.com"!

Daudzi cilvēki apmeklē "SpaceWeatherLive", lai sekotu līdzi Saules aktivitātei vai polārblāzmas aktivitātei, taču līdz ar lielāku datu plūsmu pieaug arī servera izmaksas. Ja jums patīk "SpaceWeatherLive", apsveriet iespēju ziedot, lai mēs varētu uzturēt vietni tiešsaistē!

44%
Atbalstiet
Apskatiet mūsu preces

Kosmosa laikapstākļu fakti

Pēdējais X klases uzliesmojums28/03/2024X1.1
Pēdējais M klases uzliesmojums11/04/2024M5.3
Pēdējā ģeomagnētiskā vētra25/03/2024Kp5 (G1)
Dienas bez plankumiem
Pēdējā diena bez Saules plankumiem08/06/2022
Mēneša vidējais Saules plankumu skaits
2024 marts104.9 -19.8

Šī diena vēsturē*

Saules uzliesmojumi
12023C8.3
22015C6.76
32023C6.6
42015C6.17
52002C5.15
ApG
1200150G3
2199431G1
3200530G1
4201625G1
5201220G1
*kopš 1994. gada

Sociālie tīkli