Corriente heliosférica difusa

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La corriente heliosférica difusa.

La corriente heliosférica difusa (acrónimo HCS , de la hoja de corriente heliosférica en inglés ) es la superficie dentro del Sistema Solar donde la polaridad del campo magnético solar cambia de norte a sur. Este campo se extiende a través del plano ecuatorial del Sol hacia la heliosfera . [1] [2] La forma de la corriente difusa resulta de la influencia del campo magnético giratorio del plasma en el medio interestelar ( viento solar ). [3] Un pequeño flujo de corriente eléctrica fluye en la corriente heliosférica difusa, cuantificable en aproximadamente 10 −10 A / m². El espesor de la corriente es de unos 10.000 km.

El campo magnético base se denomina campo magnético interplanetario y la corriente eléctrica resultante forma parte del circuito de corriente heliosférica. [4] La corriente heliosférica a veces también se denomina corriente interplanetaria difusa .

Características

Forma de "falda de bailarina"

Espiral de Parker.

A medida que el Sol gira, su campo magnético gira alrededor de una espiral de Parker, [5] una forma de espiral de Arquímedes , llamada así por su descubrimiento por Eugene Parker . El campo magnético en espiral de Parker se ha dividido en dos por una corriente difusa, [6] un modelo matemático desarrollado por primera vez a principios de la década de 1970 por Schatten. A medida que el campo difuso en espiral cambia de polaridad, se distorsiona en una espiral ondulada que se ha comparado con una falda de bailarina. [7] [8] [9] .

Campo magnético

La corriente heliosférica difusa gira sobre el Sol cada 27 días, durante los cuales los picos y valles de la "falda" atraviesan la magnetosfera terrestre, interactuando con ella. Cerca de la superficie del Sol, el campo magnético producido por la corriente eléctrica radial es del orden de 5 × 10 −6 T. [4]

El campo magnético en la superficie del Sol es de aproximadamente 10 −4 tesla . Si la forma del campo fuera un dipolo magnético , la fuerza disminuiría con el cubo de la distancia, resultando en aproximadamente 10-11 tesla a la altura de la órbita de la Tierra. La corriente heliosférica difusa resulta ser multipolar, por lo que el campo magnético en la órbita terrestre debido al Sol es 100 veces mayor.

Corriente eléctrica

La corriente eléctrica en la corriente heliosférica difusa se dirige radialmente hacia adentro, cerrándose el circuito por las corrientes externas alineadas con el campo magnético solar en las regiones polares del propio Sol. La corriente total en el circuito es del orden de 3 × 10 9 amperios . [4] Para hacerse una idea, basta pensar que las corrientes de Birkeland , implicadas en el fenómeno de la aurora polar , son unas mil veces más bajas, del orden de un millón de amperios. La densidad de corriente máxima en el HCS es de aproximadamente 10 −10 A / m² (10 −4 A / km²).

Historia

La corriente heliosférica difusa fue descubierta por John M. Wilcox y Norman F. Ness, quienes publicaron sus hallazgos en 1965 . [10] Hannes Alfvén y Per Carlqvist también especularon sobre la existencia de una corriente galáctica difusa, contraparte de la corriente heliosférica difusa, con una corriente galáctica entre 10 17 y 10 19 amperios, que podría fluir en el plano de simetría de la galaxia. [11] De hecho, hoy en día la corriente magnética galáctica del medio interestelar está siendo investigada por la misión Voyager 1 , de cuyos datos es posible derivar las relaciones e interacciones magnéticas con la heliosfera. [12]

Nota

  1. ^ Una estrella con dos polos norte. Archivado el 18 de julio de 2009 en Internet Archive ., 22 de abril de 2003, Science @ NASA.
  2. ^ Riley, Pete; Linker, JA; Mikić, Z., " Modelado de la hoja de corriente heliosférica: variaciones del ciclo solar ", (2002) Journal of Geophysical Research (Física espacial), Volumen 107, Número A7, págs. SSH 8-1, CiteID 1136, DOI 10.1029 / 2001JA000299.
  3. ^ Copia archivada , en quake.stanford.edu . Consultado el 20 de noviembre de 2005 (archivado desde el original el 1 de septiembre de 2006) .
  4. ^ a b c Israelevich, PL, et al , " Simulación MHD de la estructura tridimensional de la hoja de corriente heliosférica " (2001) Astronomy and Astrophysics , v.376, p.288-291
  5. ^ Parker, EN, " Dinámica de los campos magnéticos y de gas interplanetario ", (1958) Astrophysical Journal , vol. 128, pág.664
  6. ^ " Modelo magnético de hoja actual para la corona solar ", KH Schatten, Electrodinámica cósmica, 2, 232-245, 1971.
  7. ^ Rosenberg, RL y PJ Coleman, Jr., Dependencia de la latitud heliográfica de la polaridad dominante del campo magnético interplanetario , J. Geophys. Res. , 74 (24), 5611-5622, 1969.
  8. ^ Wilcox, JM; Scherrer, PH; Hoeksema, JT, " El origen de la hoja de corriente heliosférica deformada " (1980)
  9. ^ Mursula, K.; Hiltula, T., " Tímido bailarín: hoja de corriente heliosférica desplazada hacia el sur " (2003), Geophysical Research Letters, Volumen 30, Número 22, págs. SSC 2-1
  10. ^ John M. Wilcox y Norman F. Ness, " Estructura corotante cuasi-estacionaria en el medio interplanetario " (1965) Revista de investigación geofísica , 70, 5793.
  11. ^ Hannes Alfvén y Per Carlqvist, " Las nubes interestelares y la formación de estrellas " (1978) en Astrofísica y ciencia espacial , vol. 55, no. 2, mayo de 1978, pág. 487-509.
  12. ^ Mimssion interestelar , en media.inaf.it .

Artículos relacionados

enlaces externos

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