Plasmasphere - Plasmasphere
A plasmasfera , ou magnetosfera interna , é uma região da magnetosfera terrestre que consiste em plasma de baixa energia (frio) . Ele está localizado acima da ionosfera . O limite externo da plasmasfera é conhecido como plasmapause , que é definido por uma queda de ordem de magnitude na densidade do plasma. Em 1963 cientista americano Don Carpenter e astrônomo soviético Konstantin Gringauz provou a plasmasphere e existência de plasmapause partir da análise de frequência muito baixa (VLF) Whistler onda de dados. Tradicionalmente, a plasmasfera tem sido considerada como um plasma frio bem comportado com o movimento das partículas dominado inteiramente pelo campo geomagnético e, portanto, co-girando com a Terra.
História
A descoberta da plasmasfera surgiu do estudo científico dos assobiadores , fenômenos naturais causados por ondas de rádio de frequência muito baixa (VLF). Os assobiadores foram ouvidos pela primeira vez por operadores de rádio na década de 1890. O cientista britânico Llewelyn Robert Owen Storey mostrou assobiadores gerados por raios em sua dissertação de doutorado de 1953 . Na mesma época, Storey postulou que a existência de assobiadores significava que o plasma estava presente na atmosfera da Terra e que movia as ondas de rádio na mesma direção que as linhas do campo magnético da Terra . Disto ele deduziu, mas não foi capaz de provar conclusivamente a existência da plasmasfera, uma fina camada de plasma entre a ionosfera e a magnetosfera. Em 1963, o cientista americano Don Carpenter e o astrônomo soviético Konstantin Gringauz - independentemente um do outro, e o último usando dados da espaçonave Luna 2 - provaram experimentalmente a existência da plasmasfera e da plasmapause, com base no pensamento de Storey.
Em 1965, Storey e o cientista francês MP Aubry trabalharam no FR-1 , um satélite científico francês equipado com instrumentos para medir as frequências de VLF e a densidade eletrônica local do plasma. Os estudos de Aubry e Storey de FR-1 VLF e dados de densidade de elétrons corroboraram ainda mais seus modelos teóricos: ondas VLF na ionosfera ocasionalmente passavam por uma fina camada de plasma na magnetosfera, normal à direção do campo magnético da Terra. Ao longo da década de 1970, Storey continuou estudando as ondas VLF usando dados coletados pelo FR-1. Dados recebidos do receptor VLF em OV3-3 , lançado em 4 de agosto de 1966, determinaram a localização da pausa de plasma.
Em 2014, observações de satélite da missão THEMIS mostraram que irregularidades de densidade, como plumas ou biteouts, podem se formar. Também foi demonstrado que a plasmasfera nem sempre gira em conjunto com a Terra. O plasma da magnetosfera tem muitos níveis diferentes de temperatura e concentração. O plasma magnetosférico mais frio é mais freqüentemente encontrado na plasmasfera. No entanto, o plasma da plasmasfera pode ser detectado em toda a magnetosfera porque é espalhado pelos campos elétricos e magnéticos da Terra. Dados coletados pelas sondas gêmeas de Van Allen mostram que a plasmasfera também limita os elétrons ultrarelativísticos altamente energéticos de origem cósmica e solar de alcançar as órbitas baixas da Terra e a superfície do planeta.
Uma vista do satélite IMAGE mostrando a plasmasfera terrestre usando seu instrumento de imagem ultravioleta extrema (EUV).
Visualização dos cinturões de radiação com partículas carregadas confinadas (azul e amarelo) e limite de plasmapause (superfície azul-verde).
Veja também
Referências
Leitura adicional
- Carpenter, DL, evidência de Whistler de um 'joelho' no perfil de densidade de ionização magnetosférica, J. Geophys. Res., 68, 1675–1682,1963.
- Nishida, A., Formação de plasmapause, ou joelho de plasma magnetosférico, por ação combinada de convecções magnetosféricas e escape de plasma da cauda, J. Geophys. Res., 71, 5669, 1966.
- Sandel, BR, et al., Extreme ultraviolet imager Observations of the structure and dynamics of the plasmasphere, Space Sci. Rev., 109, 25, 2003.