地球及附近太空磁场

2022年09月17日16:34:37 科学 1017

地球磁层

地球及附近太空磁场 - 天天要闻

地球及附近太空磁场示意图。(来源: 美国国家航空暨太空总署)

地球内外核的温度、压力和成分的差异导致其液态外核的熔化金属(主要是铁)产生对流,这因为较冷及密度高的物质会下沉,而温暖及密度较低的物质则上升。这种液态铁的流动会产生电流,继而产生磁场。通过这些磁场的带电金属会继续在其内产生电流,循环不断延续。

地球的磁场像鼓一样振动 (影片来源: 美国国家航空暨太空总署)

地球磁层是环绕地球周围的太空区域,而当中的主要磁力场就是地球的磁场。磁层是由太阳风地球磁场的相互作用所形成的。它充当一个巨形磁性气泡保护我们抵受太阳紫外辐射宇宙辐射(参阅「现象:银河宇宙射线」)。

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显示地球的地极和磁极,以及其轴的倾斜度示意图。

地球的磁场可以看成偶极子,北极和南极像一个简单的条形磁铁。地球的磁轴,与地球的自转轴相差约11度。

太阳风的压力把地球向着太阳(向日)一面的磁场压缩,并将地球背着太阳(背日)一面的磁场延伸成一条长尾巴。在向日的地区,磁场被局限在离地球中心大约10个地球半径的范围内;而在背日的地区,磁场被拉展至数百个地球半径。

太阳风和地球磁场之间的边界称为磁层顶。由于地球受到不断变化的太阳风冲击,该边界不停在变动。虽然在磁层顶某程度上可保护我们抵受太阳风的影响,但能量、质量和动量仍会从太阳风转移到磁层内的区域。太阳风与地球磁场的相互作用,以及大气层的影响,令到磁层内产生各种力场、等离子体和电流,如等离子层环状电流辐射带(参阅「现象:辐射带」)。磁层内的各种动态条件便形成了可影响科技系统和人类活动的太空天气。

除了地球之外,其他行星也有它们的磁层。

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木星的磁层

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