플라스마스페어

Plasmasphere
Magneto plasma sphere.jpg

플라스마스피어(plasmasphere) 또는 내부 자기권은 저에너지(냉각) 플라즈마로 구성된 지구 자기권의 한 지역이다. 그것은 전리층 위에 위치해 있다. 플라스마스페어의 외부 경계는 플라스마포즈(plasmaspause)라고 알려져 있는데, 플라즈마스페어의 외부 경계는 플라스마포즈(plasmaspause)라고 하며, 플라스마스페어의 밀도(p 1963년 미국의 과학자 돈 카펜터와 소련의 천문학자 콘스탄틴 그링가우즈는 극저주파(VLF) 휘슬러파 데이터를 분석하여 플라스마스페어와 플라스마포우스의 존재를 증명했다. 전통적으로 플라스마스페어는 지구자기장에 의해 완전히 지배되는 입자 운동을 가진 잘 동작하는 차가운 플라즈마로 여겨져 왔으며, 따라서 지구와 함께 회전한다.

역사

플라스마스페어의 발견은 매우 낮은 주파수(VLF) 전파에 의해 발생하는 자연 현상인 휘파람에 대한 과학적인 연구로부터 비롯되었다. 휘슬러는 1890년대에 무선 통신사들에 의해 처음 들었다.[1] 영국의 과학자 Llewelin Robert Owen Storey는 1953년 박사학위 논문에서 번개를 일으키는 휘파람을 보여주었다.[1][2] 비슷한 시기에 스토리는 휘파람의 존재는 지구의 대기에 플라즈마가 존재한다는 것을 의미하며, 지구의 자기장 라인과 같은 방향으로 전파를 이동시켰다는 것을 의미한다고 추측했다.[1][2] 이로부터 그는 추론했지만 전리층과 자력권 사이의 얇은 플라스마 층인 플라스마스페어의 존재를 단정적으로 증명할 수는 없었다.[2] 1963년 미국의 과학자 돈 카펜터와 소련의 천문학자 콘스탄틴 그링가우즈(Constantin Gringauz)는 서로 독립적으로, 그리고 후자는 루나2 우주선의 데이터를 사용하여, 실험적으로 플라스마스페어와 플라스마포오스의 존재를 증명하여 스토리의 사고를 기반으로 했다.[1]

1965년 스토리와 프랑스의 과학자 M. P. 오브리 박사는 VLF 주파수와 플라즈마의 국부 전자 밀도를 측정하는 도구를 갖춘 프랑스 과학 위성 FR-1을 연구했다. FR-1 VLF와 전자 밀도 데이터에 대한 오브리와 스토리의 연구는 그들의 이론적 모델을 더욱 확증했다: 전리권의 VLF 파장은 때때로 얇은 플라스마 층을 통과하여 지구 자기장 방향으로 보통이 되었다.[3]: 1181 [4] 1970년대 내내 스토리는 FR-1이 수집한 데이터를 사용하여 VLF 파동을 연구했다.[2] 1966년 8월 4일 발사된 OV3-3의 VLF 수신기로부터 받은 데이터는 플라스마포스의 위치를 결정했다.[5]

2014년 ITESIS 임무의 위성 관측 결과 플럼이나 물림과 같은 밀도 불규칙성이 형성될 수 있다는 것이 밝혀졌다.[6][7] 또한 플라스마스페어가 항상 지구와 함께 회전하는 것은 아니라는 것을 보여주었다. 자기권의 혈장은 많은 다른 수준의 온도와 농도를 가지고 있다. 가장 차가운 자기권 플라즈마는 플라스마스페어에서 가장 많이 발견된다. 그러나 플라스마스피어의 플라즈마는 지구의 전기장과 자기장에 의해 날아다니기 때문에 자력권 전체에서 검출될 수 있다. 쌍둥이 밴 앨런 프로브에 의해 수집된 데이터는 플라스마스피어가 우주와 태양에서 유래한 고에너지 초초음파 전자가 낮은 지구 궤도와 행성 표면에 도달하는 것을 제한한다는 것을 보여준다.[8][9]

  • 극자외선(EUV) 이미저 기구를 사용하여 지구의 플라스마스페어를 보여주는 IMAGE 인공위성 보기.

  • 제한된 충전된 입자(파란색 & 노란색) 및 플라스마포제 경계(파란색-녹색 표면)로 방사선 벨트를 시각화.

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d Gallagher, D. L. (27 May 2015). "Discovering the Plasmasphere". Space Plasma Physics. Huntsville, AL: NASA Marshall Space Flight Center. Retrieved 1 December 2020.
  2. ^ a b c d "Owen Storey". Engineering and Technology History Wiki. 29 January 2019. Retrieved 1 December 2020.
  3. ^ Aubry, M. P. (1968). "Some results of the FR-1 satellite experiment on the VLF wave field in the zone close to the transmitter". Journal of Atmospheric and Terrestrial Physics. 30 (6): 1161–1182. Bibcode:1968JATP...30.1161A. doi:10.1016/S0021-9169(68)80005-4.
  4. ^ Storey, Llewelyn Robert Owen (1967). "Preliminary results on VLF propagation in the lower magnetosphere obtained by the FR 1 satellite". Space Research. Amsterdam: North Holland Publishing Co. (7): 588–603.
  5. ^ S. R. LaValle; D. D. Elliott (1 April 1972). "Observations of SAR arcs from OV1-10". Journal of Geophysical Research. 77 (10): 1802–1809. Bibcode:1972JGR....77.1802L. doi:10.1029/JA077i010p01802.
  6. ^ Karen C. Fox (March 6, 2014). "NASA's THEMIS Discovers New Process that Protects Earth from Space Weather". www.nasa.gov. NASA. Retrieved April 11, 2017.
  7. ^ B. M. Walsh; J. C. Foster; P. J. Erickson (7 March 2014). "Simultaneous Ground- and Space-Based Observations of the Plasmaspheric Plume and Reconnection" (PDF). Science. 343 (6175): 1122–5. Bibcode:2014Sci...343.1122W. doi:10.1126/science.1247212. hdl:2060/20150007962. PMID 24604196. S2CID 206553014.
  8. ^ "Star Trek-like invisible shield protects Earth from 'killer electrons' - Los Angeles Times".
  9. ^ http://newsoffice.mit.edu/2014/plasma-shield-against-harmful-radiation-1126

추가 읽기

  • 카펜터, D. L. 휘슬러는 자기권리 이온화 밀도 프로파일 J. 지오피스(Geophys)에 있는 'knee'의 증거. 68, 1675–1682, 1963.
  • 니시다, A, 자기권 대류 작용과 꼬리로부터의 플라스마 탈출 작용에 의한 플라스마포즈 또는 자기권 플라즈마 무릎 형성, J. 지오피스. 리즈, 71, 5669, 1966.
  • 샌들, B. R. 외 연구진, 극자외선 이미저 플라스마스페어 스페이스 사이언스의 구조와 역학을 관찰한다. 109, 25, 2003년 개정.

외부 링크