Плазмосфера, або внутрішня магнітосфера, — це область магнітосфери Землі, що складається з низькоенергетичної (холодної) плазми. Вона розташована над іоносферою. Зовнішня межа плазмосфери відома як плазмопауза, яка визначається падінням густини плазми на порядок. У 1963 році американський вчений та радянський астроном довели існування плазмосфери та плазмопаузи на основі аналізу даних наддовгохвильових . Традиційно плазмосферу розглядають як спокійну холодну плазму, яка обертається разом із Землею, а її рух частинок повністю зумовлений магнітним полем Землі.
Історія Плазмосферу відкрили в результаті вивчення — природних явищ, спричинених радіохвилями дуже низької частоти. Вістлери вперше почули радисти у 1890-х роках. Британський вчений у своїй докторській дисертації 1953 року показав, що вістлери генеруються блискавками. Приблизно в той же час Сторі висунув гіпотезу, що існування вістлерів означає присутність плазми в атмосфері Землі. На основі цього він припустив, хоч і не зміг остаточно довести існування плазмосфери. У 1963 році американський вчений і радянський астроном незалежно один від одного, експериментально довели існування плазмосфери та плазмопаузи, спираючись на ідеї Сторі. Грінгауз при цьому використовував дані космічного апарата «Луна-2».
У 1965 році Сторі та французький вчений М. П. Обрі працювали над , французьким науковим супутником, оснащеним приладами для вимірювання низькочастотних електромагнітних хвиль та місцевої електронної густини плазми. Дослідження низькочастотних хвиль та електронної густини Обрі та Сторі за даними FR-1 додатково підтвердили їхні теоретичні моделі: низькочастотні хвилі в іоносфері час від часу проходили через тонкий шар плазми в магнітосферу, перпендикулярно до напрямку магнітного поля Землі. Протягом 1970-х років Сторі продовжував вивчати низькочастотні хвилі, використовуючи дані, зібрані FR-1. Дані, отримані з низькочастотного приймача на супутнику , запущеному 4 серпня 1966 року, визначили розташування плазмопаузи.
У 2014 році супутникові спостереження місії показали, що можуть утворюватися нерівномірності густини. Також було показано, що плазмосфера не завжди обертається разом із Землею. Плазма магнітосфери має багато різних рівнів температури та концентрації. Найхолодніша магнітосферна плазма найчастіше знаходиться в плазмосфері. Однак плазму з плазмосфери можна виявити по всій магнітосфері, оскільки вона розноситься електричними та магнітними полями Землі. Дані, зібрані двома зондами , показали, що плазмосфера також обмежує високоенергетичні ультрарелятивістські електрони космічного та сонячного походження, які не можуть досягти низьких земних орбіт та поверхні планети .
Примітки
Література
Carpenter, D. L., Whistler evidence of a 'knee' in the magnetospheric ionization density profile, J. Geophys. Res., 68, 1675—1682, 1963. Nishida, A., Formation of plasmapause, or magnetospheric plasma knee, by combined action of magnetospheric convections and plasma escape from the tail, J. Geophys. Res., 71, 5669, 1966. Sandel, B. R., et al., Extreme ultraviolet imager observations of the structure and dynamics of the plasmasphere, Space Sci. Rev., 109, 25, 2003.
Посилання
NASA web site University of Michigan description University of Alabama in Huntsville research Southwest Research Institute description IMAGE Extreme Ultraviolet Imager EUV Images of the plasmasphere