מגנטוספירה

מגנטוספירה (Magnetosphere) היא אזור סביב כוכב או כוכב לכת שבו מתרחשות תופעות הנגרמות או המושפעות על ידי השדה המגנטי של אותו גוף שמים. סביב כדור הארץ קיימת מגנטוספירה, וכמו כן סביב כוכבי הלכת צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון. המדענים חשבו על קיומה זמן רב, ובשנת 1958 לוויין המחקר Explorer 1 הוכיח את קיומה וגילה את חגורות הקרינה שהוכרזו כחגורות ואן אלן. השם "מגנטוספירה" הוצע על ידי תומאס גולד ב-1959.

המגנטוספירה של כדור הארץ אינה כדורית. בצד הפונה אל השמש (ה"יום") נמצא הגבול במרחק של כ-70,000 ק"מ, כלומר כ-10, 12 רדיוסי כדור הארץ. בצד הנגדי (ה"לילה") המבנה דומה לקליע: הגבול יכול להיות כ-15 רדיוסי כדור הארץ, ובנוסף יש שובל ארוך שמתרחב לקוטר של כ-20, 25 רדיוסי כדור הארץ ונמתח עד לכ-1,000 רדיוסי כדור הארץ. השובל המגנטי ארוך יותר מהרדיוס של מסלול הירח.

המגנטוספירה מכילה פלזמה, תערובת יונים (גרעיני אטומים) ואלקטרונים, שהחזקת החלקיקים בה נעשית בעיקר על ידי כוחות מגנטיים וחשמליים. כוחות אלה חזקים במקום זה יותר מאשר כוח המשיכה.

הגורמים העיקריים שמשפיעים על המגנטוספירה הם השדה המגנטי של כדור הארץ ועוצמתו (כ-30, 60 מיקרוטסלה על פני הקרקע, שפוחתת עם המרחק), וכן רוח השמש, זרם חלקיקי פלזמה שנע במהירות של כ-300, 800 ק"מ לשנייה. רוח השמש נושאת גם שדה מגנטי בין-פלנטרי בעוצמה של כ-2, 5 ננוטסלה.

המגנטופאוזה (Magnetopause) היא הגבול החיצוני של המגנטוספירה. שם חלקיקי רוח השמש עם השדה המגנטי הבין-פלנטרי אינם יכולים להתערבב חופשי עם חלקיקי הפלזמה שמקושרים לשדה המגנטי של כדור הארץ.

הפלזמספירה (Plasmasphere) היא החלק הפנימי הקרוב לאטמוספירה, והיא מכילה פלזמה קרה עם אנרגיה נמוכה.

בשנת 1958 נתגלו חגורות רדיואקטיביות סביב כדור הארץ, הקרויות חגורות ואן אלן (Van Allen belts). החגורות הפנימיות נמצאות בגובה של כמה מאות עד כ-10,000 ק"מ ומכילות בעיקר פרוטונים באנרגיה גבוהה. החגורות החיצוניות משתרעות עד כ-65,000 ק"מ ומכילות בעיקר אלקטרונים באנרגיה גבוהה.

המגנטוטייל (Magnetotail) הוא השובל הארוך של חלקיקים טעונים שנוצר על ידי רוח השמש בכיוון הנגדי לשמש. אורכו רב מאוד והוא מתארך מאות ואלפי רדיוסי כדור הארץ.

בעת פעילות שמש מוגברת נוצרים שינויים מהירים בשדה המגנטי של המגנטוספירה. שינויים אלה נקראים סערות גאומגנטיות. סערות חזקות עלולות לגרום להפרעות בפעילות לוויינים, בשידורי רדיו ובקווי מתח גבוה.

מגנטוספירה היא אזור סביב כדור הארץ שבו פועל השדה המגנטי שלו. השדה המגנטי הוא כוח שמקיף את כדור הארץ.
יש מגנטוספירה גם סביב כוכבי לכת אחרים, כמו צדק ושבתאי.

מכניסים לפה מילים חשובות:
פלזמה היא תערובת של חלקיקים טעונים. רוח השמש היא זרם חלקיקים מהשמש.

בצד שמסתכל לכיוון השמש הגבול קרוב יותר, כ-70,000 ק"מ. בצד הנגדי יש שובל ארוך מאוד.
השובל ארוך אפילו יותר מהמרחק לירח.

מגנטופאוזה היא הגבול החיצוני שבו חלקיקים משתי מערכות לא מתערבבים.
פלזמספירה היא החלק הקרוב לאטמוספירה, עם פלזמה קרה.

יש סביב הארץ חגורות קרינה שנקראות חגורות ואן אלן. הן מכילות חלקיקים אנרגטיים.

כשהשמש פעילה מאוד, מתרחשות סערות גאומגנטיות. סערות אלה עלולות להפריע ללוויינים ולשידורים.

המצאת השם והגילוי:
בשנת 1958 לוויין גילה את חגורות הקרינה. ב-1959 הוצע השם "מגנטוספירה".