Notas úteis sobre o clima espacial da Terra

O estado do ambiente próximo da Terra é chamado de clima espacial. Inclui o vento solar, o campo magnético do Sol, a magnetosfera e a ionosfera - a parte eletricamente condutora da atmosfera da Terra.

Essas partes do ambiente próximo da Terra interagem umas com as outras e produzem variações rápidas no clima espacial, manifestadas como variações do campo magnético.

Escalas do clima espacial:

A Administração Nacional Oceânica e Atmosférica Americana (NOAA) fornece as informações oficiais sobre o clima espacial. Suas escalas de clima espacial foram introduzidas para informar sobre o estado atual e futuro do clima espacial e seus efeitos sobre as pessoas.

As escalas, com níveis numerados semelhantes à escala de furacões Saffir-Simpson e à escala do tornado Fujita, que mencionam severidade e possíveis efeitos, informam sobre tempestades geomagnéticas, tempestades de radiação solar e blecautes de rádio. Eles mostram como estes ocorrem e indicam a intensidade das causas físicas.

Tempestades Magnéticas:

Um período de variação rápida do campo magnético é chamado de tempestade magnética. As tempestades magnéticas são causadas pelo vento de partículas carregadas emitidas pelo Sol em todos os momentos que fluem para o espaço ("uma ejeção coronal de Marte").

Quando esta forte rajada de vento solar atinge a magnetosfera, esta experimenta uma oscilação complexa. Correntes elétricas são então geradas no ambiente espacial próximo à Terra, o que provoca variações adicionais no campo magnético da Terra. Uma tempestade magnética então resulta.

Tempestades magnéticas também são provocadas quando o campo magnético do Sol e o campo magnético da Terra estão diretamente ligados. Embora a ligação ocorra raramente, quando isso acontece, as partículas carregadas que se movem ao longo das linhas do campo magnético entram na magnetosfera da Terra e produzem correntes. O campo magnético então experimenta variações dependentes do tempo.

Uma tempestade magnética muito grande resulta quando a ejeção de massa coronal do Sol é emitida quando as linhas do campo magnético do Sol e da Terra estão diretamente conectadas.

Efeitos Perigosos:

Tempestades magnéticas podem impactar profundamente nossa infraestrutura e atividades modernas baseadas na tecnologia. Efeitos espaciais como tempestades magnéticas podem afetar a superfície da Terra, porque correntes elétricas em um determinado lugar podem induzir tais correntes em outra área. Isso é feito através de um campo magnético (o campo magnético da Terra, neste caso). Seus efeitos perigosos específicos são muitos.

A ionosfera fica aquecida e distorcida, o que significa que a comunicação de rádio de longo alcance que depende da reflexão sub-ionosférica pode ser difícil ou até mesmo descartada. A expansão ionosférica pode aumentar o arrasto via satélite e pode se tornar difícil controlar suas órbitas. Sistemas de posicionamento global dependentes da transmissão de rádio através da atmosfera podem ser severamente afetados. Astronautas e pilotos de alta altitude enfrentariam altos níveis de radiação. A corrosão na linha de tubulação pode resultar e as redes elétricas veriam um alto aumento na voltagem que causaria blecautes.

Corrente do anel:

'Corrente anelar' é o nome dado à grande corrente elétrica que circunda a Terra acima de seu equador durante as tempestades magnéticas. Sabe-se que partículas carregadas como íons ou elétrons deslizam ao longo das linhas do campo magnético ou em espiral ao redor delas.

Eles também mudam seu apego de uma linha de campo para outra enquanto circulam o globo. O movimento é no sentido horário para íons positivos e no sentido anti-horário para íons negativos quando visto do extremo norte. Mas quando os dois conjuntos de íons se movem de maneira oposta a qualquer momento, uma corrente elétrica é gerada e existe corrente de anel durante as tempestades magnéticas.

Aurora:

Aurora é o nome dado ao brilho luminoso na atmosfera superior da Terra, que é produzido por partículas carregadas vindas diretamente do Sol ou descendo da magnetosfera do planeta. Esta descida é intensa durante tempestades magnéticas. Principalmente elétrons, mas também incluindo prótons, as partículas descem e bombardeiam com moléculas atmosféricas. Isso resulta em uma excitação dos elétrons moleculares de oxigênio e nitrogênio.

As moléculas voltam ao seu estado original emitindo fótons de luz que são as auroras. As partículas carregadas seguem linhas de campo magnético que são orientadas dentro e fora de nosso planeta e sua atmosfera perto dos pólos magnéticos. Portanto, as auroras geralmente são vistas em altas altitudes. A aurora polar não é um fenômeno raro. A aurora é tipicamente um brilho esverdeado estranho. Este brilho esverdeado é emitido por moléculas de oxigênio.

Magnetosfera da Terra:

A magnetoesfera é uma região com a forma de um cometa onde as partículas carregadas (plasma) do vento solar (um fluxo contínuo de íons e elétrons espalhando-se em várias direções a partir da camada superior de milhões de graus) dominam a Terra. campo magnético. Este campo magnético controla o comportamento do plasma preso dentro dele.

É comprimido no lado que está em direção ao sol a cerca de 10 raios da Terra; o lado afastado do sol é semelhante a uma cauda (devido ao vento solar que o retira) e se estende a mais de 100 raios da Terra. Ela se estende por 60.000 km ao lado em direção ao sol, mas em maior medida no lado oposto. Seu limite é chamado de magnetopause, fora do qual é a região magnética turbulenta conhecida como a magnetos-charneca.

Cintos de Radiação

A magnetosfera contém os cinturões de radiação de Van Allen de partículas carregadas. As correias emitem a intensa radiação que envolve a Terra. As partículas carregadas de alta energia seguem caminhos um pouco helicoidais no campo magnético da Terra. A faixa inferior contém elétrons e prótons e se estende de 1000 a 5000 km acima do equador da Terra; o cinturão superior tem principalmente elétrons e se estende de 15.000 a 25.000 km acima do equador. Mercúrio, a Terra e os planetas gigantes têm uma magnetosfera.