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磁层和辐射带

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太阳风的带电粒子及它所携带的磁场对地球产生了多方面的影响,突出的就是对地球磁场的影响。


地球的磁层和辐射带

  在过去很长一个时期,人们曾认为地球的偶极磁场(即把地球磁场看成好似地球内部有一大的条形磁铁,具有南北磁极和磁力线)是完全对称地无限制向外扩张,这是完全错误的。近20年来的空间探测证实了太阳风的经常存在,并且太阳风的带电粒子会把地球磁场在向阳的一面压缩,使得地磁场不能无限制地扩张而是被限制在一定的范围内,这个范围就是磁层(见图中阴影包围的部分)。磁层边界被称为“磁层顶”。在磁层顶和太阳风的前沿(叫激波面)之间有一个称作“磁鞘”的区域,在这个区域内磁场是不规则的(见图中阴影区域)。总之整个地球磁层是近地空间的地球磁场,磁鞘以外是太阳风统治的行星际空间磁场,不属于地球磁场。
  太阳风对地球磁场作用产生的另一个结果便是“范•艾伦辐射带”。辐射带位于地球磁层的范围内,像一大一小两个汽车轮胎套在地球周围(见图中黑色区域)。在地球两磁极地区不存在辐射带。两个辐射带都是由于地球磁场俘获太阳风的带电粒子而形成的,带电粒子主要是质子和电子。在内辐射带以高能质子为主,外辐带以高能电子为主。辐射带内高能带电粒子很多,它可能对人类进入辐射带的宇宙飞行有极大的威胁。但另一方面,由于它对高能带电粒子的束缚,对地面上活动的人类也起到了保护作用,避免宇宙线的轰击。在极区,由于没有辐射带,高能粒子的威胁将增大。


作者:qalong 来源:本站原创 发布时间:2006年07月11日
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