太阳的扭曲的磁场可以创建的极光

极光是一个可见的提醒史诗的太阳磁场之间的相互作用和地球的全球磁场,即磁气圈。太阳不断地释放出大量的带电粒子,如质子、氦核和跟踪重离子。在一起,这些粒子释放到星际空间,行星的洗涤太阳风。

其他太阳能现象,如日冕物质抛射(cme)、喷发,爆破磁化的这些粒子云高速进入太空。太阳风,太阳耀斑太阳风暴,影响他们在我们的星球上,被统称为“空间天气。”All this space weather can have powerful effects on our planet — and our technology — once it encounters our planet's magnetosphere.

这样的一个效果是地磁风暴。它可能发生如果太阳磁场与磁层交互以某种方式,注射磁气圈的太阳粒子产生极光。极光发展当这些粒子跟随地球的磁场两极,下雨穿过大气层。这取决于大气气体,一个漂亮的彩色光显示会发生。

现在,让我们退一步,想象那些课本图条形磁铁,与北(N)和(S)南极印刷两端。他们创造的磁力线将跟踪对称循环连接南北两极。这是一个简化的地球的磁场,但物理是相同的。

接下来我们将地球的磁场简化成一个稳定的粒子从太阳。这流,即太阳风携带太阳磁场(即行星际磁场(IMF)——创造地球的磁气圈的压力,彻底的。磁气圈的白天半球将被压缩,而磁气圈的隐没变得细长,像水滴。如果太阳风是稳定的,不是很多会发生;粒子的流流太平无事地在地球的磁气圈。18新利最新登入然而,我们知道,空间天气是什么但稳定。

随着太阳的旋转,就洗太阳风的速度我们当地的社区空间,和火山喷发耀斑和cme可以创建非常有戏剧性和星际空间的动态变化。如果磁场条件是正确的,太阳可以扔一个泡沫的磁化粒子在地球磁气圈的注入层(想象一层磁气圈像层的洋葱皮不是远离其实际结构)。这些粒子然后扫回磁气圈的尾巴(名为“磁尾”),并存储到磁尾经历重新连接事件,释放压力,迫使存储太阳粒子沿着磁力线流向地球大气层。磁场重联是一个现象,磁场被强迫在一起,突然像弹性连接,释放能量,以及大量的粒子。

所有条件都相同的情况下,记住我们的简单的条形磁铁图前面所述,磁力线导致地球的南北两极应该相同,和等量的粒子应该下雨在相同的模式在北极和南极。这就是两个互补的研究,发表在地球物理学研究杂志:空间物理学和日志记录Geophysicae,进来。

2009年,空间天气专家的模式相比极光磁暴期间爆发。他们看到的是混乱的;创建的模式是在不同的位置,有比预测的不同形状。当时,他们认为这种不对称是由磁尾重新连接事件的复杂性,发送不同的大量的带电粒子南北两极,从而创建不匹配。18新利最新登入然而,这两个研究表明,造成的不对称可能是国际货币基金组织(IMF)嵌入到流的方向太阳风与地球的磁气圈邂逅——研究人员称之为“不对称的地球空间。”

困惑吗?美国地球物理联盟了优秀的视频解释:

我们可以想象太阳磁场的一系列随机取向,洗在地球像浅波洗卵石海滩上。如果他们有一个磁南北方向相匹配的南北方向的磁气圈,他们将连接到地球的磁场和后掠,合并磁尾,随着太阳风粒子中所包含的信息。在这种情况下,磁尾会出现对称的,和任何极光也将产生对称的。模式匹配!

但如果太阳磁场的东西相对于地球的南北?根据这些研究,这可能导致磁尾变得扭曲和不对称。您可能猜到,这将影响生产的极光,把太阳粒子在非对称模式,创造不对称的极光。模式不匹配!

随着时间的推移,越来越多的能源被释放在磁尾通过重新连接,它将解开这些极光慢慢回到对称的形状。这是违反直觉的。空间天气专家曾认为不对称引起的磁重联。在现实中,似乎重新连接释放磁压力返回对称的极光。