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地球磁层

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

(图片仅供参考)

磁层是环绕地球的太空区域,在这个区域内,地球自身的磁场而非太阳风的磁场占主导地位。它是由太阳风与地球自身磁场相互作用形成的。这种相互作用会产生弓形激波,使大部分带电粒子偏离太阳,从而保护大气层免受侵蚀。

磁层是一个由太阳风塑造的复杂而动态的结构,太阳风是来自太阳的连续带电粒子流(主要为质子和电子)。在面向太阳的一侧,磁层被压缩,延伸约10个地球半径。外边界是磁层顶。磁层顶的上游是弓形激波,超音速太阳风在此突然减速。在另一侧,即背阳面,磁层被拉伸成一条长长的尾巴,即磁尾,延伸数百个地球半径。

磁层内有范艾伦辐射带,这是两个环形区域,由磁场捕获的高能带电粒子组成。内带主要由高能质子组成,外带主要由高能电子组成。这些辐射带对卫星构成威胁。磁层还将太阳粒子引导至磁极,在那里它们与高层大气中的原子碰撞,形成壮观的极光(北极光和南极光)。在强烈的太阳活动事件(称为地磁风暴)期间,磁层可能会被严重压缩,导致低纬度地区出现极光,并对电网和通信系统构成风险。

UNESCO Nomenclature: 2511
气象学

类型

物理现象

中断

基础

用法

广泛使用

前体

  • 地球磁场的发现
  • 尤金·帕克对太阳风的理论预测
  • 用于现场测量的火箭和卫星的开发
  • 了解等离子体物理学

应用程序

  • 保护轨道上的卫星免受有害太阳辐射
  • 通过捕获电离层中的等离子体实现长距离无线电通信
  • 了解和预测地磁风暴等太空天气现象
  • 在自然实验室中研究等离子体物理学
  • 保护地球生命免受宇宙射线和太阳风的伤害

专利:

NA

潜在创新理念

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相关领域:磁层、太阳风、弓形激波、磁层顶、范艾伦辐射带、极光、空间天气、等离子体物理、地磁暴、带电粒子。

历史背景

地球磁层

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1970
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1978
1940
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1950
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1960
1970
1975
1980

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

相关发明、创新和技术原理

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