Каков диаметр магнитопаузы в 1,5 миллионах километров позади Земли?

Земля имеет сильное магнитное поле, которое изменяет концентрацию заряженных частиц от Солнца вблизи планеты. У Земли есть относительно безопасный тор (неполярные орбиты НОО), а также есть длинный хвост, в котором снижена активность испускаемых Солнцем частиц (на этом снимке Солнце слева, а Земля в центре) http:/ /en.wikipedia.org/wiki/Файл:Magnetosphere_Levels.svg

Представление художника о магнитосфере Земли.  en.wikipedia.org/wiki/Файл:Magnetosphere_Levels.svg

Мой вопрос - какова геометрия хвоста магнитосферы, если мы проверяем ее на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли (на линии Солнце-Земля-L2). Каков предполагаемый диаметр магнитопаузы или хвоста магнитосферы ?

Будет ли Земля обеспечивать дополнительную защиту от заряженных частиц для космического корабля, висящего точно в точке Лагранжа L2 Системы Солнце-Земля.

Будет ли существенная защита для космических аппаратов, вращающихся вокруг L2 на расстоянии от 200 000 до 300 000 километров от L2 (в плоскости, перпендикулярной линии Солнце-Земля)

Ответы (1)

Немного интересной информации от ISEE-3 через eoPortal: https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/i/isee с рисунка 12 "Обзор траектории космического корабля ISEE-3 от гало-орбиты до геомагнитного хвоста"

Обзор траектории космического корабля ИСЭЭ-3 от гало-орбиты до геомагнитного хвоста

Если хвост изображен правильно, то его диаметр вблизи L2 в ~1,5 раза меньше диаметра орбиты Луны (0,77 млн ​​км), или около 0,5 млн км.

На странице «Глобальная магнитосфера » из лекции Айвера Кэрнса «Магнитооболочка Земли, магнитопауза и магнитосфера» в 1999 г. есть интересное изображение: сплошными линиями, а штриховыми линиями показаны частицы, движущиеся по полю с учетом ...", и я думаю, что размеры указаны в единицах R_e (6400 км).

Рис. 14.7: Сечение магнитосферы и геомагнитного хвоста в полдень и полночь — Хьюз, 1995 г.

Первоисточник этого рисунка - Hughes95, http://www.ss.ncu.edu.tw/~lyu/lecture_files_en/IntroSpacePhysics_KivelsonRussell/SPIntro/SPIntro_9_new.pdf стр. 232 (он взял картинку из "Pilipp and Morfill 1978") . Точка «линии Х» расположена около 115 R_e. Полуось орбиты Луны проходит под углом 60 R_e (60 радиусов Земли). Солнце-Земля L2 составляет 240 R_e, поэтому мы можем ожидать что-то около 60 R_e в диаметре Магнитопаузы на L2.

Гало-орбита 200 000 - 300 000 км вокруг L2 равна 30-40 R_e. Таким образом, я могу сделать вывод, что магнитосфера Земли может покрывать точную точку L2. Но в то же время он вряд ли может дать большую защиту или постоянную защиту спутнику, вращающемуся так далеко от L2 (фактически это перицентр гало-орбиты параметров Gaia ).

См. также книгу Питера Деламера «Хвосты магнитосферы в Солнечной системе», глава 4. «Хвост магнитосферы Земли», стр. 62. очень динамичная структура со многими внутренними процессами и быстрыми изменениями [Шарма и др., 2008]»