Plasmasphere - Plasmasphere

Magneto plasma sfære.jpg

Den plasmasphere , eller indre magneto , er et område av jordens magnetfelt som består av lav-energi (kul) plasma . Den ligger over ionosfæren . Den ytre grensen til plasmasfæren er kjent som plasmapausen , som er definert av en størrelsesorden som faller i plasmatetthet. I 1963 beviste den amerikanske vitenskapsmannen Don Carpenter og den sovjetiske astronomen Konstantin Gringauz plasmasfæren og plasmapausens eksistens fra analysen av data fra meget lavfrekvente (VLF) whistlerbølger . Tradisjonelt har plasmasfæren blitt sett på som et godt oppført kaldt plasma med partikkelbevegelse dominert utelukkende av det geomagnetiske feltet og derfor roterer med jorden.

Historie

Oppdagelsen av plasmasfæren vokste ut av den vitenskapelige studien av whistlers , naturfenomener forårsaket av svært lavfrekvente (VLF) radiobølger. Whistlers ble først hørt av radiooperatører på 1890 -tallet. Den britiske vitenskapsmannen Llewelyn Robert Owen Storey hadde vist lyngenererte whistlers i sin doktoravhandling fra 1953 . Omtrent på samme tid hadde Storey antatt eksistensen av whistlers som betydde at plasma var tilstede i jordens atmosfære , og at det beveget radiobølger i samme retning som jordas magnetiske feltlinjer. Av dette utledet han, men klarte ikke å avgjøre eksistensen av plasmasfæren, et tynt lag plasma mellom ionosfæren og magnetosfæren. I 1963 beviste den amerikanske forskeren Don Carpenter og den sovjetiske astronomen Konstantin Gringauz - uavhengig av hverandre, og sistnevnte ved hjelp av data fra romfartøyet Luna 2 - eksperimentelt plasmasfæren og plasmapausens eksistens, basert på Storeys tenkning.

I 1965 arbeidet Storey og den franske forskeren MP Aubry på FR-1 , en fransk vitenskapelig satellitt utstyrt med instrumenter for måling av VLF-frekvenser og lokal elektrontetthet av plasma. Aubry og Storeys studier av FR-1 VLF og elektrontetthetsdata bekreftet ytterligere deres teoretiske modeller: VLF-bølger i ionosfæren passerte tidvis gjennom et tynt lag plasma inn i magnetosfæren, normalt i retning av jordens magnetfelt. Gjennom 1970-tallet fortsatte Storey å studere VLF-bølger ved å bruke data samlet av FR-1. Data mottatt fra VLF-mottakeren på OV3-3 , lansert 4. august 1966, bestemte plasseringen av plasmapausen.

I 2014 har satellittobservasjoner fra THEMIS -oppdraget vist at det kan dannes uregelmessigheter i tetthet som fjær eller bitt. Det er også vist at plasmasfæren ikke alltid roterer med jorden. Plasmaet i magnetosfæren har mange forskjellige nivåer av temperatur og konsentrasjon. Det kaldeste magnetosfæriske plasma finnes oftest i plasmasfæren. Imidlertid kan plasma fra plasmasfæren detekteres i hele magnetosfæren fordi det blir blåst rundt av jordens elektriske og magnetiske felt. Data som samles inn av de to Van Allen-prober viser at plasmasphere begrenser også meget energiske ultrarelativistic elektroner fra kosmisk og solar opprinnelse fra å nå lav jord baner og overflaten av planet.

Se også

Referanser

Videre lesning

  • Carpenter, DL, Whistler bevis på et 'kne' i den magnetosfæriske ioniseringstetthetsprofilen, J. Geophys. Res., 68, 1675–1682, 1963.
  • Nishida, A., dannelse av plasmapause eller magnetosfærisk plasmakne, ved kombinert virkning av magnetosfæriske konveksjoner og plasmautslipp fra halen, J. Geophys. Res., 71, 5669, 1966.
  • Sandel, BR, et al., Extreme ultraviolet imager observations of the structure and dynamics of the plasmasphere, Space Sci. Rev., 109, 25, 2003.

Eksterne linker