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Magnetosfera da Terra

1960
  • James Van Allen
Satellite in low Earth orbit illustrating Earth's magnetosphere and its protective role against solar radiation.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

A magnetosfera é a região do espaço ao redor da Terra onde o campo magnético do planeta, e não o do vento solar, é dominante. Ela é formada pela interação do vento solar com o campo magnético intrínseco da Terra. Essa interação cria uma onda de choque e desvia a maior parte das partículas carregadas provenientes do Sol, protegendo a atmosfera da erosão.

A magnetosfera é uma estrutura complexa e dinâmica moldada pelo vento solar, um fluxo contínuo de partículas carregadas (principalmente prótons e elétrons) provenientes do Sol. No lado voltado para o Sol, a magnetosfera é comprimida e se estende por cerca de 10 raios terrestres. O limite externo é a magnetopausa. A montante da magnetopausa encontra-se a onda de choque, onde o vento solar supersônico desacelera abruptamente. No lado oposto, o lado noturno, a magnetosfera se estende em uma longa cauda, ​​a magnetocauda, ​​que se estende por centenas de raios terrestres.

Dentro da magnetosfera encontram-se os cinturões de radiação de Van Allen, duas zonas em forma de rosca compostas por partículas carregadas energéticas aprisionadas pelo campo magnético. O cinturão interno consiste principalmente de alta energia prótons, enquanto o cinturão externo é composto principalmente de elétrons de alta energia. Esses cinturões representam um perigo para os satélites. A magnetosfera também canaliza partículas solares em direção aos polos magnéticos, onde elas colidem com átomos na alta atmosfera, causando as espetaculares auroras (aurora boreal e aurora austral). Durante eventos solares intensos, conhecidos como geomagnético Durante tempestades, a magnetosfera pode ser severamente comprimida, levando à formação de auroras em latitudes mais baixas e representando riscos para as redes elétricas e sistemas de comunicação.

UNESCO Nomenclature: 2511
Meteorologia

Tipo

Fenômeno físico

Interrupção

Fundamentais

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • descoberta do campo magnético da Terra
  • Previsão teórica do vento solar por Eugene Parker
  • desenvolvimento de foguetes e satélites para medições in situ
  • compreensão da física de plasmas

Aplicações

  • Proteger satélites em órbita da radiação solar prejudicial.
  • possibilitando a comunicação por rádio a longas distâncias através do aprisionamento de plasma na ionosfera.
  • Compreender e prever fenômenos climáticos espaciais, como tempestades geomagnéticas.
  • Estudar a física do plasma em um laboratório natural.
  • Protegendo a vida na Terra dos raios cósmicos e do vento solar.

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • ‘magnetic sail’ propulsion systems for spacecraft using solar wind interaction
  • harvesting energy from the plasma within the magnetosphere to power satellites
  • creating artificial mini-magnetospheres to shield future moon or Mars bases
  • advanced aurora forecasting for tourism and scientific research
  • using magnetosphere dynamics to predict solar flare impacts on Earth
  • developing communication systems that use the magnetosphere as a giant antenna
  • deploying swarms of nanosatellites to create a 3d real-time map of the magnetosphere
  • biomimetic radiation shielding for astronauts inspired by the magnetosphere’s structure
  • terraforming techniques involving the artificial generation of a planetary magnetosphere
  • artificially stimulating auroras for global light shows or emergency signaling
Relacionado a: magnetosfera, vento solar, onda de choque, magnetopausa, cinturões de Van Allen, aurora, clima espacial, física de plasmas, tempestade geomagnética, partículas carregadas.

Contexto histórico

Magnetosfera da Terra

1940
1946
1950
1960
1970
1970
1978
1940
1940
1950
1950
1960
1970
1975
1980

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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