磁重联

地磁活动的观察依赖国际货币基金组织(IMF)的方向上被大多数研究者解释为磁重联的结果。在重新连接,两个反向的磁场由流动了等离子体在一个交叉形中性线。远离中性线磁场冻结在等离子体;然而,在中线附近就解冻和通过等离子体扩散,建立一个新的配置磁场行。通过中性线、电场线从两端连接和流动迅速远离中性线成直角的方向流入。在这个过程中,最初能量存储在一个强大的磁场转化为动能等离子体流动。此外,磁场线的拓扑结构发生了变化。在的光面磁层(看到的图总结的配置地球的外磁场,电场线的国际货币基金组织成为连接到地磁场线。因为国际货币基金组织是冻结的太阳风连接的部分场线外部的磁气圈拖走的吗太阳上方和下方极地冰冠。里面的部分字段行必须遵循外部部分;因此,他们的“脚”似乎飘过极地冰冠。这个过程不可能无限期延续下去,地磁场线将会不断侵蚀的光面,除非他们取而代之的是一个内部的流动。这样一个流经过短暂的发展滞后和遵循相同的模式作为返回电场线画远离太阳的粘性相互作用。流充分发展时,通量磁气圈内的磁场线向太阳平衡通量远离太阳极地之上和之下的帽子。

电场线返回的阴面,他们必须先断开与太阳风。这发生在第二个交叉形中性线位于地球(后面看到的图总结了地球磁场的配置)。的光面上,反向的电场线是由等离子体流在一起。重新连接时,国际货币基金组织和磁场线再次成为独立的实体。

拓扑产生的磁场线重新连接过程存在的账户极光椭圆。电场线的极冠太阳风“开放”,而在低纬度地区“封闭”,从上面的图就很明显。在阴面电场线连接到中性线形式捕获带电粒子的自然边界。的地区内部“最后关闭电场线”充满了困粒子,称为等离子体片。的投影最后关闭电场线的极地大气形式向极边界的阴面极光椭圆。如前所述,第二个边界形式在地球的阴面粒子漂移向地球磁层对流的影响下(由粘性相互作用和重新连接),然后进入该地区强劲的方位漂移。这个边界被称为等离子体的内部边缘,和it项目的朝赤道方向边缘阴面极光椭圆。

代的磁性层的电场

重新连接的一个重要结果是产生一个磁性层的电场一样,粘性相互作用。这是由于星际之间的连接和地磁字段。这个过程可以理解如下。在太阳风洛伦兹力正负电荷分离,就像它在磁性层的边界层。这些指控积累在边界内的太阳风速度或国际货币基金组织(IMF)的方向变化。这些边界之间有一个电场。因为磁场线有近无限电导率,预计来自太阳风的电场磁场线进入磁层,在极地冰冠。这一领域的影响取决于它的强度和长度的光面x线。电压,或潜在的下降引起的任何电场取决于现场应用的距离。在的光面重新连接并不是所有的行星际磁场线连接到地球。大多数在磁气圈滑动。因此,电压的极冠是存在于太阳风之间的电场线重新连接两端的x线。通常这是10 - 20的百分比在距离等于总电压直径磁气圈。即便如此,它可能多达200000伏特。

一个磁暴可以解释相对简单的磁重联上面描述的概念。一个太阳耀斑或高速太阳风流创建一个高压地区太阳风。这个地区的前沿到达地球和压磁层向地面。突然向地球的运动和相应的磁层的强度增加当前的导致突然增加在地球表面的磁场称为风暴突然开始。在大多数情况下的压力居高不下的小时数,导致超出平常的表面。这个区间称为磁暴的初始阶段。最终,国际货币基金组织(IMF)向南,反平行的地球磁场,磁场重联的开始。关闭磁场线是侵蚀的光面和添加到极地冰冠,增加他们的直径。的极光出现在两个椭圆立即朝赤道方向的极帽、低纬度地区。大约一个小时内阴面中性线开始返回一个足够的通量的光面,和对流的方法平衡。

驱动磁场重联磁性层的对流更有效地比粘性相互作用。因此,所有现象与对流更相关增强在安静的时间。对流粒子方法接近地球之前偏转漂移的主要领域。Field-aligned水流和电离层电喷流驱动的对流电场要有力的多。此外,粒子漂浮在主要领域获得更多的能量。激发的过程发生在任何时候,但在强烈的对流增强。它是由黎明到黄昏电场在磁气圈。任何积极的负责飘在电场的方向获得能量。由于正电荷在阴面移向黄昏,他们获得能量。同样,电子获得能量漂移向黎明相反的电场。在漂浮的光面是逆转,粒子失去能量。的结合影响更多的粒子漂移速度接近地球增强了阴面环电流和降低了磁场对地球表面。

如果地球电场保持稳定时,粒子漂浮在地球将失去能量的光面和磁层对流传热,在那里他们会输给了太阳风。如果电场在磁气圈突然减少了向北把国际货币基金组织,然而,许多粒子会被返回到太阳风通过对流被困在地球周围封闭的漂移路径。这些粒子迅速分离成一个环,形成对称电流环周围的行星。后续周期的增加和减少磁性层的电场增加额外的粒子和那些已经困的能量。通过下面描述,另一个进程,环电流生长并产生磁暴的主要阶段。

第二个更壮观的现象也会导致风暴主要的发展阶段。这种现象称为磁层亚暴。这个词亚暴因为使用这样一个事件期间观察到的主要的发展阶段的风暴。由于事件的发生更频繁的时候没有环电流的显著增长,他们对待下面的作为一个独立的主题。将显示,亚暴的主要作用是激发和注入粒子进入磁层内部局部地区接近午夜。虽然粒子不似乎立即影响环电流的强度,它们通常被困在封闭的漂移路径和可用于后续的磁性层的电场激发的波动。许多戏剧性的和经常有害的影响归因于磁性风暴实际上是由特别强烈的亚暴,陪他们。现象都是由同样的基本流程。