关于磁圈的特征

关于磁圈的特征

发布时间:2013-10-12新闻来源:东莞市佳通磁业科技有限公司
以下两个因素对地球磁圈的结构和性能起决定性作用:地球磁场和太阳风。
地磁场可能是由地核内通过其内热所驱动的液态金属的流动而导致的发电机原理产生的。它近似于一个相对地球的自转轴倾斜10°的磁棒。卡尔·弗里德里希·高斯是第一位认识到实际上地磁场的结构比一根磁棒的磁场的结构要复杂得多。地磁场在地球表面的强度约为0.03至0.06特斯拉,其强度随距离的立方而减小。也就是说在离地球表面一个地球半径R的地方其强度为地球表面的1/R3。局部的不规则的减弱更加快,因此从太空中来看地磁场非常接近一个偶极磁场。
太阳风是从太阳表面向外流的快速的热等离子。在太阳赤道其速度一般为400千米每秒,在太阳极地其速度可以达到这个速度的两倍之多。这个外流是由日冕的上百万度的高温导致的。太阳风的组成与太阳的总体组成类似,约95%的等离子由质子组成,4%是氦原子核、1%是其它比较重的物质,此外还有相应数量的电子来保持整个太阳风的电中性。在地球轨道处其密度一般为每立方厘米六个离子,太阳风中的等离子被束缚在一个不断变化的行星际磁场,其强度在二至五纳特斯拉之间。这个行星际磁场是太阳磁场的延伸,而且不断受到磁暴和等离子流的影响。
出于物理原因太阳风的等离子与地球磁场导致的等离子不易融合,因此两个等离子体之间形成一明显的边界,即磁顶。地球的等离子体成为被流动的太阳风所包含的一个腔。出于不同的物理原理两者之间的隔绝不完全,因此太阳风可以将许多能量传递给磁圈。
在面对太阳的一面,在离地心13.5地球半径左右的地方磁圈与太阳风形成一个无撞击的弓形激波。这个激波导致的原因是因为太阳风的速度一般为阿尔文波的两至三倍。在激波背面等离子体的速度迅速降低到阿尔文速度。不过因为周边太阳风的拉力等离子体的速度很快又恢复到原来的速度。
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