Handige notities over het ruimteweer van de aarde
De toestand van de near-Earth-omgeving wordt ruimteweer genoemd. Het omvat de zonnewind, het magnetisch veld van de zon, de magnetosfeer en de ionosfeer - het elektrisch geleidende deel van de atmosfeer van de aarde.
Deze delen van de near-Earth-omgeving interageren met elkaar en produceren snelle variaties in ruimteweer, die zich manifesteren als magnetische veldvariaties.
Space Weather Scales:
De Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) biedt de officiële informatie over ruimteweer. De ruimteweerschalen werden geïntroduceerd om te informeren over de bestaande en toekomstige toestand van ruimteweer en de effecten ervan op mensen.
De schalen, met genummerde niveaus vergelijkbaar met de Saffir-Simpson orkaanschaal en Fujita tornado-schaal die ernst en mogelijke effecten vermelden, informeren over geomagnetische stormen, zonnestralingstormen en radio black-outs. Ze laten zien hoe deze zich voordoen en geven de intensiteit van de fysieke oorzaken aan.
Magnetische stormen:
Een periode van snelle magnetische veldvariatie wordt een magnetische storm genoemd. Magnetische stormen worden veroorzaakt door de wind van geladen deeltjes die door de zon worden uitgezonden en die altijd naar buiten de ruimte in stromen ('een coronale mars-ejectie').
Wanneer deze sterke windvlaag van de wind de magnetosfeer raakt, ervaart de laatste een complexe oscillatie. Elektrische stromen worden dan gegenereerd in de nabije ruimte-omgeving, die extra variaties in het magnetisch veld van de aarde veroorzaakt. Een magnetische storm resulteert dan.
Magnetische stormen worden ook tot stand gebracht wanneer het magnetisch veld van de zon en het magnetisch veld van de aarde direct met elkaar verbonden zijn. ' Hoewel de koppeling zelden gebeurt, komen geladen deeltjes die langs magnetische veldlijnen bewegen in de magnetosfeer van de aarde en produceren ze stromingen. Het magnetische veld ervaart vervolgens tijdsafhankelijke variaties.
Een zeer grote magnetische storm ontstaat wanneer de coronale massa-ejectie van de zon wordt uitgezonden wanneer de magnetische veldlijnen van de zon en de aarde direct zijn verbonden.
Gevaarlijke effecten:
Magnetische stormen kunnen een grote impact hebben op onze moderne, op technologie gebaseerde infrastructuur en activiteiten. Op de ruimte gebaseerde effecten zoals magnetische stormen kunnen het aardoppervlak beïnvloeden, omdat elektrische stromen op een bepaalde plaats dergelijke stromingen in een ander gebied kunnen veroorzaken. Dit gebeurt via een magnetisch veld (in dit geval het aardmagnetisch veld). Hun specifieke gevaarlijke effecten zijn talrijk.
De ionosfeer wordt verhit en vervormd, wat betekent dat langeafstandsradiocommunicatie die afhankelijk is van sub-ionosferische reflectie moeilijk kan zijn of zelfs onmogelijk wordt gemaakt. Ionosferische uitzetting kan de satellieten slepen en het kan moeilijk worden om hun banen te regelen. Globale positioneringssystemen die afhankelijk zijn van radiotransmissie door de atmosfeer kunnen zwaar worden getroffen. Astronauten en piloten op grote hoogte zouden te maken krijgen met hoge stralingsniveaus. Pijplijncorrosie kan het gevolg zijn en elektrische stroomnetten zouden een hoge toename van de spanning zien die black-outs zou veroorzaken.
Ring Current:
'Ringstroom' is de naam die wordt gegeven aan de grote elektrische stroom die tijdens magnetische stormen boven de evenaar rond de aarde cirkelt. Geladen deeltjes zoals ionen of elektronen staan erom bekend langs de magnetische veldlijnen te glijden of er omheen te spoelen.
Ze veranderen ook hun gehechtheid van de ene veldlijn naar de andere tijdens het cirkelen over de aardbol. De beweging is met de klok mee voor positieve ionen en tegen de klok in voor negatieve ionen vanuit het hoge noorden. Maar wanneer de twee sets ionen elk op elk moment de tegenovergestelde richting verplaatsen, wordt een elektrische stroom gegenereerd en is er een ringstroom tijdens magnetische stormen.
Aurora:
Aurora is de naam die wordt gegeven aan de lichtgevende gloed in de bovenste atmosfeer van de aarde die wordt veroorzaakt door geladen deeltjes die rechtstreeks uit de zon komen of die afdalen van de magnetosfeer van de planeet. Deze afdaling is intens tijdens magnetische stormen. Meestal elektronen maar ook protonen, de deeltjes dalen af en ze bombarderen met atmosferische moleculen. Dit resulteert in een excitatie van de moleculaire elektronen van zuurstof en stikstof.
De moleculen keren terug naar hun oorspronkelijke staat door fotonen van licht uit te zenden die de aurora zijn. De geladen deeltjes volgen magnetische veldlijnen die in en uit onze planeet zijn gericht en zijn atmosfeer nabij de magnetische polen. Daarom worden aurorae meestal waargenomen bij grote hoogten. De polaire aurora is geen zeldzaam verschijnsel. De aurora is meestal een griezelig groenige gloed. Deze groenachtige gloed wordt uitgezonden door zuurstofmoleculen.
Magnetosfeer van de aarde:
De magnetosfeer is een gebied in de vorm van een komeet waar de geladen deeltjes (plasma) van de zonnewind (een continue stroom van ionen en elektronen die zich in verschillende richtingen uitspreiden vanaf de bovenste miljoen graden hete coronalaag van de zon) domineren boven de aarde. magnetisch veld. Dit magnetisch veld regelt het gedrag van plasma dat erin zit.
Het is gecomprimeerd aan de zijde die in de richting van de zon staat tot ongeveer 10 aardradiussen; de zijkant weg van de zon is staartachtig (als gevolg van de zonnewind die deze uittrekt) en strekt zich uit tot meer dan 100 aardradiussen. Het strekt zich uit over 60.000 km aan de kant in de richting van de zon, maar in grotere mate aan de andere kant. De grens ervan wordt de magnetopauze genoemd, buiten de turbulente magnetische regio die bekend staat als de magnetos-heide.
Stralingsgordels
De magnetosfeer bevat de Van Allen-stralingsgordels van geladen deeltjes. De riemen stralen de intense straling uit die de aarde omringt. De hoogenergetische geladen deeltjes volgen enigszins spiraalvormige paden in het magnetische veld van de aarde. De onderste gordel bevat elektronen en protonen en strekt zich uit van 1000 tot 5000 km boven de evenaar van de aarde; de bovenste gordel heeft voornamelijk elektronen en strekt zich uit van 15.000 tot 25.000 km boven de evenaar. Mercurius, de aarde en de reuzenplaneten hebben een magnetosfeer.
