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Magnetosphäre

 

[Analogiebildung zu Atmosphäre], im weiteren Sinn der Raum um einen Planeten, in dem dessen Magnetfeld wirkt; im engeren Sinn ein die Erde umgebender, auf der sonnenabgewandten Seite stromlinienförmiger Bereich, in dem das erdmagnetische Feld die Bewegung der in ihm befindlichen Ladungsträger bestimmt. Verantwortlich für die Entstehung der innen von der Ionosphäre, außen von der Magnetopause begrenzten Magnetosphäre ist der Sonnenwind. Dieser stetig von der Sonne kommende Teilchenstrom »komprimiert« das erdmagnetische Feld auf der sonnenzugewandten Seite und lässt es auf der sonnenabgewandten Seite schweifförmig auslaufen. In einer Höhe von rund 1 000 km beginnen die Strahlungsgürtel (Van-Allen-Gürtel); sie reichen auf der Sonnenseite bis zur Magnetopause, auf der Schweifseite weniger weit.

 

Die Magnetopause ist auf der Sonnenseite geschlossen, auf der Nachtseite läuft sie in den Schweif aus. Ihre Dicke beträgt weniger als 100 km, ihr Abstand vom Erdmittelpunkt in ungestörten Zeiten auf der Sonnenseite 8 bis 12 Erdradien; bei erdmagnetischen Stürmen wird sie näher an die Erde herangeschoben. An der Magnetopause heben sich der Druck des Sonnenwinds und des erdmagnetischen Feldes gerade auf. Magnetfeldmessungen auf der Nachtseite der Erde zeigen, dass das Feld südlich der Ekliptikebene nahezu parallel zur Richtung des Sonnenwindes verläuft, nördlich davon antiparallel. In der Mitte des Magnetosphärenschweifs existiert eine neutrale Schicht, ein flaches Gebiet, das durch die unvermittelte Richtungsänderung des Magnetfeldes gekennzeichnet ist. Die Feldstärke sinkt hier auf einen sehr kleinen Wert ab. In der Umgebung der neutralen Schicht beobachtet man eine größere Plasmaansammlung mit einer Dicke von 5 bis 10 Erdradien, in die die neutrale Schicht (500 bis 5 000 km dick) eingebettet ist.

 

Literatur:

 

W. Kertz: Einf. in die Geophysik, 2 Bde. (1969-71, Nachdr. 1989);

 S. I. Akasofu u. S. Chapman: Solar-terrestrial physics (Oxford 1972);

 E. N. Parker: Cosmical magnetic fields. Their origin and their activity (ebd. 1979).

 

Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:

 

Erdmagnetismus: Struktur und Entstehung