magnetosfæren (original) (raw)
Skematisk tegning af magnetosfæren omkring Jorden med elektriske strømme, magnetfelter og plasmaregioner indtegnet. Magnetopausen, der er magnetosfærens ydre grænse, strækker sig længere end vist i retningen væk fra Solen.
Magnetosfæren er det område af rummet, der domineres af Jordens magnetfelt. Magnetosfæren udskærer et kometformet hulrum i solvinden og skærmer mod blandt andet kosmisk stråling.
Faktaboks
Ordet magnetosfære betyder 'magnetiske atmosfære'. Sfære stammer fra græsk sphaira der betyder 'kugle'.
Grænsen til solvinden ligger 10-15 jordradier i retning mod Solen og mange hundrede radier væk fra Solen i magnetosfærens hale.
Hvordan fungerer magnetosfæren?
Magnetosfæren er bestemmende for nord- og sydlyszonerne og for magnetisk uvejr afhængigt af solaktiviteten. Den er fyldt op med plasma fra solvinden og ioniseret gas fra atmosfærens øvre lag. Dybereliggende områder fungerer som en magnetisk flaske med indesluttede partikler med høj energi i Van Allen-bælterne.
Magnetosfærens yderste grænselag
De ydre grænselag af magnetosfæren fungerer som en gigantisk plasmagenerator, der omdanner solvindens energi til elektriske strømme langs magnetfeltlinjerne, og som i sidste led opvarmer ionosfæren og atmosfærens øverste lag.
Andre planeters magnetosfære
I forhold til Jordens størrelse er magnetosfæren sammenlignelig med de store planeters (Jupiters, Saturns og Neptuns) magnetosfærer. Månen og Venus har ingen magnetosfære, Merkur og Mars har kun svage magnetfelter.
Jordens magnetfelt og magnetosfæren
Jordens magnetfelt og magnetosfære skabes af kraftige strømme i den flydende kerne. Strømmene frembringes ved en dynamoproces, der henter sin energi fra varmekonvektion.
I geologisk tid har magnetfeltet skiftet retning talrige gange med uregelmæssige mellemrum, og under et sådant polskifte kan feltet aftage, og magnetosfæren forsvinde. Da det er sket mange gange i livets historie, er virkningerne for liv som sådant formentlig begrænsede, men konsekvenserne for de enkelte arter er ukendte.
Det sidste polskifte
Det sidste polskifte er sket, mens der har været mennesker på Jorden, nemlig for ca. 750.000 år siden. I de sidste 150 år er Jordens magnetfelt konstant aftaget; fortsætter denne tendens, vil magnetfeltet passere nul og skifte retning om ca. 1200 år.
Magnetfeltsforskning
Udforskningen af magnetosfærens betydning for livsbetingelserne på Jorden er endnu i sin begyndelse. Foruden de direkte påvirkninger drejer det sig om afskærmningen af den neutrale atmosfære mod at blive eroderet af solvinden og om indirekte indflydelse på klimaet via solvinden. Desuden kan magnetosfæren langsomt oplagre energi, der pludseligt og uforudsigeligt kan udløses.
De første opmålinger af Jordens magnetfelt og dets variationer blev foretaget af Carl Friedrich Gauss i 1832.
Jordbaserede målinger
Magnetometerdata fra en række stationer fra Svalbard i nord til Niemegk i Tyskland, nedover Norge, Sverige, Finland og Danmark. Målestationerne registrerer ændringer i Jordens magnetfelt over tid og sender data til DTU Space og Tromsø Geophysical Observatory, som processerer og publicerer data. De viste data viser lokale udsving i Jordens magnetfelt i forbindelse med en geomagnetisk storm den 19. januar 2026 mellem 19 og midnat dansk tid. I den forbindelse blev der observeret nordlys over Danmark.
Jordens magnetfelt måles kontinuert af en række stationære magnetometre, der tilsammen danner et netværk. Magnetometrene er typiske placeret i øde områder hvor menneskelig aktivitet ikke forstyrrer målingerne.
I Danmark står der således magnetometre på Rømø, ved Brorfelde observatoriet, på Bornholm og ved Sindal i Nordjylland. Magnetometrene drives af DTU Space, der også har 14 magnetometre langs Grønlands vestkyst og fem magnetometre langs østkysten samt et på Færøerne.
Satellitbaserede målinger
Den amerikanske Magsat var den første satellit dedikeret til opmåling af Jordens magnetfelt, den blev opsendt i 1979.
Danmarks første satellit Ørsted blev opsendt i 1999, dens mission var at kortlægge Jordens magnetfelt med stor nøjagtighed. Måleresultaterne dannede grundlag for opdateringer af den internationale geomagnetiske referencemodel. Således var IGRF2000 (fra år 2000) udelukkende baseret på Ørsted data. Den Argentisk byggede SAC-C (1998-2013) benyttede samme magnetometre som Ørsted satellitten.
Swarm-satellitterne leverer i dag magnetfeltsdata til IGRF modellerne.
Magnetospheric Multiscale Mission
De fire MMS-satellitter (Magnetospheric Multiscale Mission) blev i 2015 opsendt i et stærkt elliptisk kredsløb om Jorden. Satellitterne studerer Jordens magnetosfære og dens interaktion med solvinden.
For at få en den bedst mulige rumlige opløsning af magnetosfæren flyver de fire satellitter i en pyramideformation (tetraeder). Satellitterne opereres af NASA og benytter dansk udviklede og producerede stjernekameraer til navigation. Missionen forventes at fortsætte til 2040.