详细说明
什么是磁圈?
磁圈是地球的远地磁场。它是地球磁场和太阳风相互作用的产物。磁圈的外部边界为磁层顶,可以达到13 000公里的空间,是环绕地球最外层的环状圈,远远超过地球大气最外层的界限,所以把磁圈叫做超外圈,是地球最外层的圈层。磁圈由于太阳风的作用,理想的环状圈已不存在。太阳风的压力使向着太阳一侧的磁层被压缩,在这里磁力线几乎挤在一起,磁层变窄;而在背向太阳的另一侧,磁层顶则被延伸得很远,磁力线非常稀疏,磁层变宽。因而磁圈的形状有点类似彗星的外貌。磁圈起着保护地表生命的巨大作用,它把太阳风带来的对人类和生命有害粒子俘获,禁锢在磁层里,使之达不到地面,只能从磁尾逸出,从而使地球上的人类和生命免遭伤害。
磁场的分类
通过分析不同电流所导致的磁场或者由不同磁场产生的电流可以将磁圈分为以下五个部分:
地磁场是由地核内的电流产生的,它主要类似于一个偶极。
环电流场,这个场是由束缚在地球的磁偶极中的等离子导致的,这个电流一般离地心三至八地球半径(强流时比较接近地面),其电流约沿地磁赤道流动,从北极看流向为顺时针方向(在主流内有一个小的逆时针流)。
磁圈内束缚地球等离子和磁场的场。导致这个场的电流沿磁顶流动。这个电流是由磁顶的突然磁场变化(磁顶外太阳风的磁场,磁顶内地球磁场)导致的(安培定理)。
尾流系统。在磁尾中有两束相对的磁场,北极的磁场指向地球,南极的磁场从地球指离磁尾。在这两个磁场之间是一层密集的等离子(约每立方厘米0.3至0.5个离子,在磁场内的离子密度仅每立方厘米0.01至0.02个离子)。由于在这里磁场也突然变化,因此出于同样的安培原理这里也有电流。这个电流从日出面流向日落面。这个电流在磁顶的尾部合流。
伯克兰流场。这个场需要一个能量源来保持其加热电离层的损失。这个能量源可能也是由发电机原理导致的。这说明伯克兰流中至少有部分区域相对于地球运动。
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