Interplanetarisk magnetfelt - Interplanetary magnetic field
Den interplanetariske magnetfelt ( IMF ), nå mer vanlig referert til som heliosfæriske magnetfelt ( HMF ), er den komponent av solens magnetfelt som blir dratt ut fra solenergi korona ved solvinden strømningen for å fylle Solar System .
Koronalt og solvindplasma
De koronale og solcellevind plasmaer er sterkt elektrisk ledende , noe som betyr at de magnetiske feltlinjer og plasmamene er effektivt "frosset" sammen , og det magnetiske felt kan ikke diffundere gjennom plasma på tidsskalaer av interesse. I solcoronaen overstiger det magnetiske trykket sterkt plasmatrykket, og dermed er plasmaet først og fremst strukturert og begrenset av magnetfeltet . Imidlertid, med økende høyde gjennom koronaen, akselererer solvinden når den trekker ut energi fra magnetfeltet gjennom Lorentz -kraftinteraksjonen , noe som resulterer i at strømningsmomentet overstiger den begrensende magnetiske spenningskraften og det koronale magnetfeltet trekkes ut av solvinden for å danne HMF.
Vindens dynamiske trykk dominerer over det magnetiske trykket gjennom det meste av solsystemet (eller heliosfæren ), slik at magnetfeltet trekkes inn i et arkimedisk spiralmønster ( Parkerspiralen ) ved kombinasjonen av bevegelsen utover og solens rotasjon . I rom nær jord gjør HMF nominelt en vinkel på omtrent 45 ° til linjen Earth-Sun, selv om denne vinkelen varierer med solvindhastighet. Vinkelen til HMF til den radiale retningen reduseres med helio-breddegrad, ettersom hastigheten til det fotosfæriske fotpunktet reduseres.
Avhengig av polariteten til det fotosfæriske fotpunktet, spiraler det heliosfæriske magnetfeltet innover eller utover; magnetfeltet følger samme spiralform i de nordlige og sørlige delene av heliosfæren, men med motsatt feltretning. Disse to magnetiske domenene er atskilt med et to strømark (en elektrisk strøm som er begrenset til et buet plan). Dette heliosfæriske strømarket har en form som ligner et snirklet ballerinaskjørt , og endrer form gjennom solsyklusen etter hvert som solens magnetfelt reverserer omtrent hvert 11. år.
Magnetfelt ved jordens bane
Den plasma i interplanetariske medium er også ansvarlig for styrken av Solens magnetfelt på bane av jorden være over 100 ganger større enn opprinnelig antatt. Hvis rommet var et vakuum, ville solens magnetiske dipolfelt - omtrent 10 - 4 teslas på overflaten av solen - redusert med den inverse kuben til avstanden til omtrent 10-11 teslas. Men satellittobservasjoner viser at den er omtrent 100 ganger større på rundt 10–9 teslas. Magnetohydrodynamisk (MHD) teori forutsier at bevegelsen til et ledende fluid (f.eks. Det interplanetære mediet) i et magnetfelt induserer elektriske strømmer, som igjen genererer magnetfelt - og i denne forbindelse oppfører det seg som en MHD -dynamo .
Det interplanetære magnetfeltet ved jordens bane varierer med bølger og andre forstyrrelser i solvinden, kjent som " romvær ". Feltet er en vektor, med komponenter i radial og asimutal retning samt en komponent vinkelrett på ekliptikken. Feltet varierer i styrke nær jorden fra 1 til 37 nT, i gjennomsnitt ca 6 nT. Siden 1997 har solmagnetfeltet blitt overvåket i sanntid av Advanced Composition Explorer (ACE) -satellitten som befinner seg i en halo -bane ved Sun -Earth Lagrange Point L1; siden juli 2016 har den blitt overvåket av Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) -satellitten, og også ved Sun – Earth L1 (med ACE som fortsatt fungerer som en backup-måling).