行星際磁場

行星際磁場(英語:Interplanetary magnetic field縮寫IMF)是指存在於太陽系行星際空間的磁場。

行星際物質中的等離子受到太陽自轉帶着磁場轉動影響的結果,太陽圈電流片是三度空間中的一個派克螺旋波。

因為太陽風等離子體,它有着磁流體力學的特徵,而不是單純的氣體。例如,它是良好的導電體,所以來自太陽的磁力線會隨着太陽風一起運動。太陽風的動態壓力主導著磁壓英語Magnetic pressure幾乎通過整個太陽系(或太陽圈),所以磁場會因為向外的運動和太陽自轉的結合,由於太陽自轉磁力線呈螺旋狀,在黃道面上,被拉扯形成阿基米德螺線的形式(派克螺旋)。

行星際磁場具有扇形結構,在每個扇形內部,磁場方向指向或背離太陽是一致的,而兩個相鄰扇形內磁場的極向卻是相反的。

依據半球太陽週期的相位,磁場的螺旋會向內或向外:磁場在太陽圈的南部和北部的螺旋有着一致的形狀,但是方向是相異的。這兩個磁域由一分為二的電流片英語Current sheet分隔着(電流被限制在一個彎曲的平面內),這個太陽圈電流片有着與芭蕾舞者裙擺相似的形狀,在形狀上的變化會隨着太陽磁場大約11年的反轉週期而改變。

行星際物質中的等離子體也反應出太陽磁場在地球軌道附近的強度,並且比當初預期的強度大了100倍。如果太空中是真空的,太陽的10-4泰斯拉磁偶極場將以距離的3次方減少為10-11泰斯拉,但是人造衛星觀測到的強度是100倍,大約是10-9特斯拉。磁流體動力學(MHD)理論預測導電體流體(也就是行星際物質)在磁場中的運動,會反過來引起磁場的電流,並且這種表現很像磁流體動力學發電機

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參考資料