Physics / Astronomy / Earth
Zorza polarna (magnetosfera)
Naładowana cząstka na prawdziwej dipolowej linii pola: albo odbija się przed dotarciem do atmosfery, albo opada - decyduje o tym wyłącznie jej kąt nachylenia.
Co się dzieje
Pole magnetyczne planety jest (w dobrym przybliżeniu) zwykłym dipolem - tego samego kształtu co pole magnesu sztabkowego, tylko ogromnym. Naładowana cząstka uwięziona na jednej linii pola nawija się wzdłuż niej spiralnie, a gdy pole rośnie ku biegunom, to samo prawo zachowania, które przyspiesza piruet łyżwiarki przyciągającej ręce, zmusza także obieg cząstki wokół linii do przyspieszenia - a ponieważ jej całkowita szybkość nigdy się nie zmienia, ruch WZDŁUŻ linii musi o tyle samo zwolnić. Wystrzelona głównie w poprzek pola (duży kąt nachylenia), zatrzymuje się i zawraca na długo przed dotarciem do atmosfery - to zwierciadło magnetyczne. Wystrzelona głównie wzdłuż pola (mały kąt nachylenia), nie ma dość ruchu poprzecznego do zamiany i jedzie po linii pola prosto w atmosferę - to opad cząstek, i dokładnie on ściąga zorzę w pierścień wokół każdego bieguna.
Równania modułu
Równania μ = v_perp² / B (pierwszy niezmiennik adiabatyczny) lustro, gdzie B = B₀ / sin² α₀ dipol: B ∝ √(1 + 3 sin² λ) / r³; stożek straty → zorza polarna stożek strat na równiku powłoki L: sin²α_lc = 1/L³ / √(4 − 3/L): 16.3° przy L = 2, 8.4° przy L = 3, 5.3° przy L = 4; wprowadzony na rynek przez 2°…88°, udział w środku to (α_lc − 2)/86: 7.5 % w L = 3 owal zorzowy: pozycje uderzeń cząstek zgrupowane w siatce 64 × 32 na kuli, zanikają z τ = 12 s; zielony 557.7 nm na niskiej wysokości, czerwony 630.0 nm na dużej wysokości, z tej samej mapy
