Handlinger tilknyttet webside

Magnetfelter

Ude i rummet har magnetfelter meget stor betydning for de fysiske forhold. Magnetfeltet er meget ofte den kontrollerende faktor for  naturfænomenerne.  Dette er meget anderledes, end vi er vant til fra vores dagligdag. Selvom elektromagnetismen jo naturligvis har stor betydning i hverdagen gennem vores stereoanlæg, støvsuger, køleskab m.m, så er magnetfelter noget vi sjældent registrerer direkte i vores omgivelser eller i naturen. Vores møde med dem begrænser sig som regel til magneterne på køleskabet eller måske anvendelse af et kompas på vandreture i skoven. Men ude i rummet forholder det sig ganske anderledes. Her er det meget få naturfænomener, man kan forstå uden at inddrage magnetfeltet. Årsagen er, at stoffet ude i rummet er det, man kalder for plasma (se fig. 2).

plasma_1.gif

 

Figur 2: I et plasma er en del af atomerne ioniserede, dvs. splittet op i en ion og en elektron. I jordens øvre atmosfære i 100-1000 km's højde er de fleste af ionerne ilt og kvælstof, men på Solen og i rummet mellem Solen og Jorden er langt de fleste af ionerne brint-ioner.

 

 

 

Plasma er en tilstandsform af stoffet – en fjerde tilstandsform: fast, flydende, luftformig og plasma. Plasmatilstanden er også luftformig, men til forskel fra almindelig luft er de enkelte atomer eller molekyler ioniserede. Dvs. at et plasma består af elektrisk ladede partikler, positivt ladede ioner og negativt ladede elektroner.  Man kalder det også plasma, hvis det kun er nogle af partiklerne der er ioniserede, selv hvis det kun er nogle få procent. Dette er for eksempel tilfældet i Jordens øvre atmosfære i ca. 100 km's højde. Det, at luften er ioniseret betyder, at den kan lede en elektrisk strøm. Ved Jordens overflade er luften en fantastisk god isolator, men ude i rummet er den en eminent elektrisk leder. Det er denne forskel der gør, at magnetfeltet har så stor betydning for naturfænomenerne ude i rummet, og så lille betydning ved Jordens overflade.

Jorden - et eksotisk sted

Mere end 99% af alt kendt stof i universet består af plasma. Så når magnetfelter har så lille betydning i vores umiddelbare omgivelser, er det altså ikke fordi, magnetfelter er specielt eksotiske. Det er fordi, vi bebor et meget eksotisk sted i universet, nemlig et sted hvor stoffet ikke består af plasma.

 

feltlin_stangm_2.jpg

 


Figur 3: Jernfilspåner omkring en stangmagnet og de tilhørende magnetiske feltlinier. foto: Nils Andresen

 

 

 

 

 

 

 

Hvis du drysser jernfilspåner ud på et stykke papir ovenpå en magnet, vil der danne sig et linje mønster i jernfilspånerne. Hver enkelt jernfilspån vil orientere sig efter magnetfeltets retning det pågældende sted, og derved dannes der linjer på papiret. Disse linjer kaldes magnetiske feltlinjer. Der hvor der er mange linjer, tæt ved magneten, er magnetfeltet stærkt, og der vor der er få, langt fra magneten er feltet svagere. 

I et plasma kan de ladede partikler kun vanskeligt bevæge sig på tværs af magnetisk feltlinjer. Til gengæld kan de bevæge sig fuldstændig frit langs med feltlinjerne. Det betyder, at et de ladede partikler i et plasma, hvor der er et magnetfelt, opfører sig lidt ligesom jernfilspånerne. De vil fordele sig langs de magnetiske feltlinjer. Hvis plasmaet udsender eller reflekterer lys, hvad det ofte gør, bliver magnetfeltet derved synligt i rummet.solformrk_1.gif

 

Figur 4: Ved en solformørkelse kan man se en lysende ring omkring Solen. Det er Solens udstrakte atmosfære i plasma-tilstand, der lyser. Den spreder eller reflekterer lyset fra solskiven, der jo ikke kan ses direkte på grund af Månen. Men plasmaet (lyset) er ikke jævnt fordelt. På et godt billede vil man kunne se, at plasmaet fordeler sig i et liniemønster. Man kan 'se' Solens magnetfelt. foto: Steve Albers, Dennis di Cicco (S&T Magazine), Gary Emerson (E. E. Barnard Obs.) © Steve Albers.