Magnetosfera este regiunea care înconjoară un obiect ceresc , în care fenomenele fizice sunt dominate sau organizate de ei câmp magnetic .
Orice planetă cu câmp magnetic ( Mercur , Pământ , Jupiter , Saturn , Uranus și Neptun ) are propria sa magnetosferă. Venus nu are un câmp magnetic intern și, prin urmare, nu formează o adevărată magnetosferă în jurul său. Pe Marte , au fost observate anomalii magnetice locale în scoarța planetară, presupuse rămășițe ale unui câmp magnetic ancestral care a dispărut acum. Termenul "magnetosferă" este, de asemenea, utilizat pentru a descrie o regiune dominată de câmpuri magnetice din mai multe obiecte cerești.
Terestră magnetosfera este situată dincolo de ionosfera , adică peste 800 de până la 1000 de km de altitudine. Dacă nu ar exista vânt solar , The topologia a liniilor de câmp magnetic al Pământului ar fi similară cu cea a unui magnet drept izolat. În realitate, magnetosfera acționează ca un ecran și protejează suprafața pământului de vântul solar excesiv , care este dăunător vieții. Se opune vântului solar ca o grămadă de pod în curentul unui râu. Pe de altă parte, vântul solar distorsionează câmpul magnetic al Pământului, dându-i în general forma unei cozi de cometă, așa cum se arată schematic în figura de mai jos.
De la sfârșitul XIX - lea observații secolul eruptiile solare și legăturile lor cu tulburări de câmpul magnetic al Pământului conduce la ipoteza că curenții electrici care curge în spațiu.
Această ipoteză este punctul de plecare al modelului fizic care descrie formarea unei magnetosfere rezultată din interacțiunea câmpului magnetic al Pământului cu un flux de particule încărcate electric provenind de la Soare. Acest prim model a fost stabilit de Sydney Chapman și Vincenzo Ferraro în 1931. Modele semi-empirice mult mai realiste ale magnetosferei Pământului au fost publicate ulterior de Nikolai Tsyganenko.
Magnetosfera Pământului a fost descoperită în 1958 de sonda Explorer 1 în timpul Anului Geofizic Internațional (IGY, Anul Geofizic Internațional ).
În 1959, Thomas Gold a propus termenul „ magnetosferă ” , când a scris:
„Se știe că regiunea de deasupra ionosferei în care fluxul magnetic al Pământului are control dominant asupra gazelor și particulelor încărcate rapid se extinde de 10 ori raza Pământului; numele său propriu ar putea fi magnetosferă. "
- Thomas Gold, Journal Geophysical Results LXIV. 1219/1
Soarele este în afara figura, de pe partea stângă. Vântul solar este reprezentat de trei săgeți paralele , dar, în realitate, ea curge pe fiecare parte a magnetosfera, limita dintre acesta și mediul interplanetar fiind magnetopause (marca Mp) , care este de aproximativ 60.000 de km de Pământ (notă: cifra nu este la scară). În fața magnetopauzei se află suprafața de impact (marca S), unde plasma solară este încetinită și încălzită înainte de a curge în teacă magnetică (marca Mg), zonă de turbulență între suprafața de impact și magnetopauză. În regiunile polare, pe partea Soarelui ( partea zilei ), se află conurile polare (referință Cp). Conurile polare acționează ca pâlnii în care particulele electrificate ale vântului solar pot pătrunde și pot provoca apariția aurorelor polare . Aurorele, boreale în emisfera nordică, sudica în Antarctica , se formează în zonele aurorale nordice și sudice: ionosfera (referință Za).
Pe partea de noapte , liniile de câmp nu se închid și constituie coada cu foaia neutră și stratul de plasmă. Coada se întinde la peste 400.000 km distanță de Soare.
La mai puțin de câteva mii de kilometri de la suprafața pământului se află o zonă inelară (marca Zp) plasată în planul ecuatorului magnetic în care particulele electrificate, protonii și electronii din vântul solar, pot fi prinși de câmp. Magnetic. Aici se formează centurile Van Allen sau centurile de radiații .
Putem distinge și plasmasfera (vizualizată în a doua figură), o regiune toroidală formată din plasmă rece și densă, a cărei limită exterioară se numește plasmapauză . În perioadele cu activitate ridicată, cum ar fi furtunile magnetice , bucăți întregi de plasmă se desprind și sunt evacuate spre magnetosfera externă.