#20. Magnetosfera Terrestre

 

La región interior a la magnetopausa se puede dividir en varias grandes regiones:

Magnetosfera Interior

La magnetosfera interior se extiende desde el "morro" hasta una distancia de unos 8 RE (radios terrestres) al lado derecho, pero no incluye la región sobre los polos.

Es una región relativamente estable, ocupada por los cinturones de radiación interior y exterior. La densidad típica de iones energéticos es de 1 por cm3 y los iones están  emparejados por electrones con menor energía generalmente. La energía típica del ion en el cinturón de radiación exterior es de unos 50 keV, y la energía eléctrica asociada con este plasma es la corriente de anillo, que rodea la Tierra.

Los iones atrapados se pierden gradualmente por las colisiones con el gas neutro local o siendo dispersados a órbitas que entran en la atmósfera. Esas pérdidas son, sin embargo, compensadas por al inyección acasional de plasma fresco de lado nocturno, en tormentas o subtormentas magnéticas.

Lámina de Plasma

La lámina de plasma es una gruesa capa de plasma caliente centrada en el ecuador de la cola, con un grosor típico de 3-7 RE, una densidad de 0.3-0.5 iones/cm3 y una energía del ion de 2-5 keV.

A diferencia de la magnetosfera interior, esta región es más bien dinámica: con grandes variaciones de la densidad y energía, y el plasma fluyendo a menudo en diferentes direcciones, en particular hacia la Tierra. En las "subtormentas", algunas zonas de la lámina de plasma pueden estar comprimidas contra la Tierra y la cola: los iones que van hacia la Tierra ganan energía y penetran en la magnetosfera interior, mientras que las secciones que se mueven hacia fuera ("plasmoides") fluyen fuera de la Tierra y se pierden.

También la lámina de plasma tiene su corriente eléctrica asociada, que fluye a través del ecuador de la cola de lado a lado, de este a oeste ("del amanecer al crepúsculo"). Luego se cierra cerca de la magnetopausa y el campo magnético creado por este circuito ayuda a alargar los lóbulos de la cola (debajo).

Los Lóbulos de la Cola

Los lóbulos de la cola son dos regiones con un campo magnético relativamente liso, al norte y al sur de la lámina de plasma. Las líneas de campo de los lóbulos son lisas y mantienen casi la misma dirección hasta que convergen sobre los polos. Apuntan hacia la Tierra al norte del ecuador y se alejan de ella al sur de este.

Esta región está casi libre de plasma, con una densidad típica de 0.01 iones/cm3, el "mejor vacío" en la proximidad de la Tierra, pero incluye un campo magnético relativamente fuerte que, como rellena un gran volumen, puede almacenar una energía magnética apreciable. Muchos creen que es el almacén de donde las subtormentas extraen su energía, liberándola muy rápidamente. Más abajo la densidad del plasma de la cola aumenta, cuando los iones de las capas límites se infiltran en los lóbulos.

Otras Regiones y Partículas

A veces se observan las capas límites justo sobre la magnetopausa, su grosor es generalmente menor de 1 RE. Marcan una transición entre regiones, siendo la densidad de su plasma intermedia entre la de la magnetosfera y la del viento solar (p.e. 2-3 iones/cm3). Sus iones parecen llegar de ambas fuentes y sus líneas de campo, a veces, perecen estar conectadas al IMF.

Todas las partículas de plasma citadas son bastante energéticas. Además existe el plasma de baja energía de la ionosfera, girando con la Tierra y que se extiende hasta los  4-6 RE, con una densidad que disminuye de forma progresiva desde mas de 1,000,000 por cm3 a una latitud de 200 Km. hasta unos 10 en el límite exterior.

Finalmente la Tierra está rodeada por una gran nube de hidrógeno neutro, la "geocorona" (pulse aquí para ver su imagen). Como las partículas en espacio colisionan muy raramente, pueden coexistir esas diferentes poblaciones con una interferencia relativamente pequeña.

Todas estas regiones han sido visitadas por satélites y se conoce bastante sobre sus propiedades medias. Sin embargo, su estructura detallada y la forma en que varía con el tiempo se conocen muy poco, debido a que sus rasgos (como el clima) están cambiando y para seguir esos cambios solo se dispone de unos pocos satélites aislados. Imagine estudiar el clima solamente con unos pocos observatorios aislados. En el pasado se ha aplicado una gran dosis de ingeniosidad para explorar la magnetosfera terrestre, pero la gran necesidad ahora es la de situar en varias regiones del espacio terrestre observatorios más simultáneos y coordinados.

Para obtener un modelo de la magnetosfera en papel plegado, vaya aquí y aquí.


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Author and Curator:   Dr. David P. Stern
     Escríbele al Dr.Stern: (English, please):   education("at" symbol)phy6.org

Co-author: Dr. Mauricio Peredo

Spanish translation by J. Méndez

Last updated 20 February 2000, traducir 8 May 2001