Handlinger tilknyttet webside

Jordens magnetosfære

nordlysoval_1.jpg 

Figur 17: Nordlysovalen set fra rummet. Billedet er taget med satellitten Polar. Det lyse halvmåneformede område er Jordens dagside.
Kilde: NASA, POLAR.

Jordens magnetiske felt virker som et skjold mod solvinden. Fordi Solens korona er så varm, er alle partiklerne i solvinden splittet op i elektroner og ioner. Det vil sige, at solvinden er i en plasma-tilstand. Alle partiklerne i Solvinden er ladede partikler, og derfor bliver de afbøjet, når de prøver at bevæge sig på tværs af Jordens magnetfelt. Men Jordens magnetfelt bliver også ændret ved mødet med solvinden.

På den side der vender mod Solen bliver det trukket sammen, og på den anden side bliver det trukket ud til en lang hale. Der bliver dannet en grænseoverflade i rummet, som man kalder magnetopausen. Udenfor magnetopausen er solvinden, og indenfor er Jordens magnetfelt. Området indenfor kaldes magnetosfæren, her skaber Jordens magnetfelt et hulrum, hvor der er så få partikler, at det er et bedre vacuum, end det nogensinde er lykkedes at skabe på jorden.solvind_jord_1.jpg

Figur 16: Tegning. Det sorte og det blå er Jordens magnetosfære, som er der hvor omgivelserne er bestemt af Jordens magnetfelt. Det orange lag i halen er plasmalaget. Det tynde hvide område er magnetopausen – grænsen mellem solvinden og magnetosfæren. Kilde: Tycho Brahe Planetariet / Carina Klein

 

Midt gennem magnetosfærens hale strækker sig et område, hvor der ikke er vacuum. Det kaldes plasmalaget, og er magnetosfærens mest dynamiske område. Det kan være svært at forestille sig ud fra en to-dimensional tegning. Men følger du de magnetiske feltlinjer fra plasmalaget ned til Jordens overflade, vil du se, at de ender i to ovale ringe på Jorden. Én omkring nordpolen og én omkring sydpolen.  Disse områder kaldes nordlysovalen og sydlysovalen, fordi man på en skyfri nat altid kan se nordlys her. Afhængigt af styrken og tykkelsen af magnetfeltet i magnetosfærens hale flytter nordlysovalen mod nord eller syd.  I plasmalaget udlades hele tiden magnetisk energi fra halen, hvilket bevirker, at der opstår kraftige elektriske felter langs de feltlinjer, der går igennem plasmalaget. Som følge heraf accelereres de elektrisk ladede partikler op til store meget høje hastigheder og bombarderer Jordens atmosfære ovenfra. Det er dette bombardement, der skaber nordlyset. Jordens atmosfære lyser simpelthen op ligesom gassen i et neonrør.

ringstrm_1.jpg

Figur 18: Strålingsbælterne. Den grønne pil viser retningen af ringstrømmen. Model: Jesper Pedersen.


Et andet spændende område i magnetosfæren er de såkaldte strålingsbælter (se figuren). Strålingsbælterne er fyldt med ladede partikler, der er indfanget i Jordens magnetfelt. Her bevæger de sig rundt i komplicerede baner, men sådan at nettoeffekten er, at elektronerne bevæger sig den ene vej rundt om ækvator, og ionerne den anden. Derved dannes en gigantisk elektrisk strøm der løber i et bælte omkring Jorden i flere jordradiersafstand afstand fra overfladen. Denne strøm kaldes ring-strømmen. Magnetfeltetet fra denne elektriske strøm kan måles helt ned på Jorden.