МАГНИТОСФЕРА
В статье словаря «Солнечный ветер» рассказывается о том, что заряженные частицы в магнитном поле движутся по-разному в зависимости от того, что больше — плотность магнитной энергии H2/8π, или плотность кинетической энергии плазмы ρv2/2. Всем хорошо известно, что земной шар обладает собственным магнитным полем, убывающим при удалении от планеты. Поэтому, когда поток частиц, составляющих солнечный ветер, приближается к Земле, то на расстоянии около 10 земных радиусов он встречает уже достаточно сильное магнитное поле и должен изменить направления своих потоков.
На рисунке показано, к чему приводит столкновение солнечного ветра с земным магнитным полем. Траектории частиц солнечного ветра искривляются и начинают обтекать поверхность, которую называют границей магнитосферы. Земное магнитное поле тоже «чувствует» воздействие солнечного ветра, оно становится несимметричным, а в сторону удаления от Солнца вытягивается хвост из магнитных силовых линий, уходящих на бесконечность. Между границей магнитосферы и регулярным магнитным полем Земли находится область, называемая магнитопаузой. В ней магнитное поле слабое, нерегулярно изменчивое и хаотически направленное.
Почти все планеты Солнечной системы имеют собственные магнитные поля и, следовательно, собственные магнитосферы. В несколько другом смысле существует и такое понятие, как магнитосфера Солнца. Вот что это означает. На расстоянии от Солнца порядка
100 радиусов орбиты Земли плотность кинетической энергии солнечного ветра из-за убывания плотности плазмы становится малой настолько, что с ней сравнивается плотность энергии слабых межзвездных магнитных полей (напряженность порядка 10-6 Гс). Поэтому должна существовать поверхность, окружающая всю Солнечную систему: внутри нее солнечный ветер увлекает магнитное поле Солнца, а вне ее заряженные частицы движутся вдоль межзвездных магнитных полей. Расстояние до границы магнитосферы Солнца велико — до сих пор еще не проведено ее исследование космическими кораблями. Имеется, однако, косвенное экспериментальное свидетельство ее существования. Вот оно.
Вдоль силовых линий межзвездного магнитного поля летят заряженные частицы очень высоких энергий — космические лучи. Их энергия настолько велика, что они проникают и через границу солнечной магнитосферы. Тем не менее она служит им вполне заметным барьером. В те годы, когда солнечный ветер усиливается (годы активного Солнца), граница солнечной магнитосферы отодвигается дальше и становится большим препятствием для космических лучей. В результате этого с задержкой около года после возрастания солнечного ветра интенсивность космических лучей, измеряемых на Земле, падает. Время порядка года как раз уходит на то, чтобы солнечный ветер достиг границы магнитосферы Солнца. Космические же лучи распространяются практически со скоростью света — у них на тот же путь уходят всего сутки.
