Кіріспе
Магнитосфера мен оны қоршаған плазма арасындағы кенеттен пайда болатын шекара – магнитопауза. Планета ғылымы үшін магнитопауза – планетаның магнит өрісі мен күн желінің арасындағы шекара. Магнитопаузаның орналасуы динамикалық планеталық магнит өрісінің қысымы мен күн желінің динамикалық қысымы арасындағы тепе-теңдікпен анықталады. Күн желінің қысымы өсіп, төмендеген кезде, магнитопауза жауап ретінде ішке және сыртқа қарай жылжиды. Магнитопауза бойындағы толқындар (толқулар мен иілгіш қозғалыс) күн желінің қысымындағы шағын өзгерістерге және Кельвин-Гельмгольц тұрақсыздығына жауап ретінде күн желінің ағысы бағытында қозғалады. Күн желінің жылдамдығы дыбыс жылдамдығынан жоғары және ол соққы толқынынан өтеді, онда ағын бағыты өзгереді, нәтижесінде күн желінің плазмасының көп бөлігі кеменің бауын алдынан судың бұрылуы сияқты, магнитопаузаның екі жағына бұрылады. Соққы толқынынан өткен күн желінің плазмасының аймағы – магнитокап. Жерде және өз магнит өрісі бар басқа планеталарда күн желінің плазмасының бір бөлігі магнитосфераға еніп, тұтқындалады. Жерде магнитосфераға енген күн желінің плазмасы плазма қабатын құрайды. Магнитосфераға кіретін күн желінің плазмасы мен энергиясының мөлшері күн желінде орналасқан планетааралық магнит өрісінің бағытымен реттеледі. Күн және магнит өрісі мен жұлдыздық желдері бар басқа жұлдыздардың күн магнитопаузасы немесе гелиопаузасы болады, онда жұлдыздық орта жұлдызаралық ортамен шектеледі.
The magnetopause is the abrupt boundary between a magnetosphere and the surrounding plasma. For planetary science, the magnetopause is the boundary between the planet's magnetic field and the solar wind. The location of the magnetopause is determined by the balance between the pressure of the dynamic planetary magnetic field and the dynamic pressure of the solar wind. As the solar wind pressure increases and decreases, the magnetopause moves inward and outward in response. Waves (ripples and flapping motion) along the magnetopause move in the direction of the solar wind flow in response to small scale variations in the solar wind pressure and to Kelvin–Helmholtz instability. The solar wind is supersonic and passes through a bow shock where the direction of flow is changed so that most of the solar wind plasma is deflected to either side of the magnetopause, much like water is deflected before the bow of a ship. The zone of shocked solar wind plasma is the magnetosheath. At Earth and all the other planets with intrinsic magnetic fields, some solar wind plasma succeeds in entering and becoming trapped within the magnetosphere. At Earth, the solar wind plasma which enters the magnetosphere forms the plasma sheet. The amount of solar wind plasma and energy that enters the magnetosphere is regulated by the orientation of the interplanetary magnetic field, which is embedded in the solar wind. The Sun and other stars with magnetic fields and stellar winds have a solar magnetopause or heliopause where the stellar environment is bounded by the interstellar environment.
Сипаттамалары
Ғарыштық зерттеулер дәуірінен бұрын планетааралық кеңістік вакуум деп есептелді. Күн жарқындығын алғаш рет байқау мен 1859 жылғы геомагниттік дауылдың бірдей уақытта болуы, жарқындық кезінде Күннен плазма шығарылғанының дәлелі болды. Чэпмен мен Ферраро Күннен плазманың жарқындық оқиғасының бір бөлігі ретінде күрт шығарылатынын, бұл планетаның магнит өрісін геомагниттік дауыл деп аталатын әдіспен бұзатынын ұсынды. Планетааралық ортадағы плазмадағы бөлшектердің соқтығысу жиілігі өте төмен, ал электр өткізгіштігі соншалықты жоғары, оны шексіз өткізгішке жуықтауға болады. Вакуумдағы магнит өрісі шексіз өткізгіштігі бар кеңістікке еніп өте алмайды. Чэпмен және Бартельс (1940)
Егер магнитопауза вакуумдағы магнит өрісі мен оның ішінде әлсіз магнит өрісі бар плазма арасындағы шекара ғана деп есептелсе, онда магнитопауза магнит өрісі доменіне бір гирорадиусқа енетін электрондар мен иондармен анықталар еді. Электрондар мен иондардың гироқозғалысы қарама-қарсы бағытта болғандықтан, шекара бойымен электр тогы ағып өтеді. Бірақ нақты магнитопауза әлдеқайда күрделі.
Күн жүйесінің магнитопаузалары
Күн жүйесінің магнетопаузаларына шолу Планеталар саны Магниттік момент Магнитопауза қашықтығы Магнетосфераның өлшемінің өзгеруі Магнетосфераның құбылмалылығы [[Меркурий (планета) 10.0004 1.5 1.40 Венера 2 0 0 00 Жер 3 1 10 102 Марс 4 0 0 00 Юпитер 5 20000 42 7525 Сатурн 6 600 19 193 Уран 7 50 25 180 Нептун 8 25 24 24.51.5
Магнетопаузаны зерттеу LMN координаттар жүйесін қолдана отырып жүргізіледі (XYZ сияқты осілер жиынтығы). N нүктесі магнетопаузадан сыртқа қарай, магнитокабыққа перпендикуляр бағытталған, L диполь осінің проекциясы бойымен магнитопаузаға (оңтүстікке қарай) орналасқан, ал M таңға бағытталған үштік жүйені толықтырады. Венера мен Марста планеталық магнит өрісі жоқ, сондықтан магнит тоқтау қабаты да жоқ. Күн желдері планета атмосферасымен әрекеттеседі және планетаның артында кеңістік пайда болады. Жердің Ай және магнит өрісі немесе атмосферасы жоқ басқа денелердің жағдайында, дененің беті күн желдерімен әрекеттеседі және дененің артында бос кеңістік пайда болады.