MAGNETOSFERA

Il campo magnetico terrestre esercita un'importante influenza sulle particelle elettricamente cariche che si muovono nello spazio interplanetario in vicinanza della Terra. Queste particelle hanno origine da due fonti: i raggi cosmici, cioè gli elettroni, i protoni e i nuclei degli elementi più pesanti che provengono a velocità prossime a quella della luce da regioni remote della Galassia, e le particelle del vento solare, emesse continuamente dal Sole.

In un campo magnetico le particelle cariche seguono traiettorie elicoidali attorno alle linee di forza del campo, il cui raggio dipende dall'energia iniziale delle particelle e dall'intensità del campo (Cheeee??? Questa cosa ti è nuova?!?! Orrore! Corri subito a leggere cosa dice al riguardo il libro di Fisica! Pagg. E128-E133). Se le particelle durante il loro moto intorno al campo magnetico perdono energia esse vengono catturate dal campo terrestre. Ciò dà origine ad una estesa zona intorno al nostro pianeta, detta magnetosfera, in cui il campo magnetico riesce a "intrappolare" grandi quantità di particelle cariche, la cui energia e concentrazione dipendono in modo complesso dalla distanza dalla Terra e dalla latitudine rispetto ai poli magnetici.

La magnetosfera ha una forma molto asimmetrica, in quanto il vento solarecomprime le sue linee di forza rendendola schiacciata dalla parte del Sole, mentre dalla parte opposta essa forma una lunga coda magnetica, fino a 60 raggi terrestri di distanza. Le zone della magnetosfera di maggiore densità di particelle sono due grandi "cinture" chiamate fasce di Van Allen: la prima, originata principalmente dai raggi cosmici si estende tra i 2500 e i 5000 km di quota; la seconda, connessa maggiormente al vento solare, va da 10000 a 50000 km circa, con un massimo di intensità a 19000 km dalla Terra. Clicca qua se vuoi vedere un'immagine della magnetosfera terrestre.

A una distanza superiore ai 100 000 km, invece, l'intensità del campo magnetico decresce in modo rilevante. Tale regione, al confine fra la zona dominata dal campo magnetico terrestre e quella, più estesa, dove il vento solare può fluire quasi indisturbato, è detta magnetopausa.

Una serie di eruzioni solari. Se vuoi vedere delle belle foto di eruzioni solari, clicca qua!

Talvola il Sole produce delle grandi eruzioni di gas ionizzato (plasma) composto da particelle ad alta energia che impiegano, a secondo della loro velocità, circa un paio di giorni per arrivare in prossimità della Terra. A sinistra vi è una foto di una serie di queste eruzioni presa da un telescopio.

Questa corrente di particelle viene frenata e deviata dal campo terrestre, che asua volta ne viene disturbato e distorto. A queste tempeste magnetiche, facilmente rilevabili anche in superficie, è spesso associato lo spettacolare fenomeno delle aurore polari, le effimere strisce e macchie colorate che percorrono il cielo alle alte latitudini. Esse sono causate da elettroni e protoni di origine solare immessi nella magnetosfera in prossimità dei poli magnetici che, intrappolati dalle linee di forza, urtano gli strati superiori dell'atmosfera, provocando l'emissione di luce da parte degli atomi alle frequenze loro caratteristiche. In particolare, intorno ai 400 km di altezza gli atomi di ossigeno emettono con un colore verde, mentre verso i 1000 km le molecole ionizzate di azoto emettono nel blu e gliatomi di ossigeno nel rosso. Tutti questi colori sono visibili nelle regioni con alte latitudini, mentre a latitudini più basse sembrano prevalere nettamente le aurore rosse.

  

(informazioni prese dalle pagine Web dell'INAF Osservatorio Astrofisico di Catania)

 

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