Meio interplanetário - Interplanetary medium
O meio interplanetário ( IPM ) ou espaço interplanetário consiste na massa e energia que preenche o Sistema Solar e através da qual se movem todos os corpos maiores do Sistema Solar, como planetas , planetas anões , asteróides e cometas . O IPM para na heliopausa , fora da qual o meio interestelar começa. Antes de 1950, o espaço interplanetário era amplamente considerado como um vácuo vazio ou consistindo de " éter ".
Composição e características físicas
O meio interplanetário inclui poeira interplanetária , raios cósmicos e plasma quente do vento solar . A temperatura do meio interplanetário varia. Para partículas de poeira dentro do cinturão de asteróides, as temperaturas típicas variam de 200 K (−73 ° C) a 2,2 UA até 165 K (−108 ° C) a 3,2 UA. A densidade do meio interplanetário é muito baixa, diminuindo na proporção inversa ao quadrado da distância do sol. É variável e pode ser afetada por campos magnéticos e eventos, como ejeções de massa coronal . Em cerca de 5 partículas por centímetro cúbico na vizinhança da Terra , pode subir até 100 partículas / cm 3 .
Uma vez que o meio interplanetário é um plasma , ou gás de íons , o meio interplanetário tem as características de um plasma, em vez de um simples gás. Por exemplo, ele carrega o campo magnético do Sol com ele, é altamente eletricamente condutor (resultando na folha de corrente heliosférica ), forma camadas duplas de plasma onde entra em contato com uma magnetosfera planetária ou na heliopausa e exibe filamentação (como em aurorae ).
O plasma no meio interplanetário também é responsável pela força do campo magnético do Sol na órbita da Terra ser mais de 100 vezes maior do que o inicialmente previsto. Se o espaço fosse um vácuo, então o campo dipolo magnético de 10 −4 tesla do Sol se reduziria com o cubo da distância para cerca de 10 −11 tesla. Mas as observações de satélite mostram que é cerca de 100 vezes maior, cerca de 10-9 tesla. A teoria magnetohidrodinâmica (MHD) prevê que o movimento de um fluido condutor (por exemplo, o meio interplanetário) em um campo magnético induz correntes elétricas que, por sua vez, geram campos magnéticos e, a esse respeito, ele se comporta como um dínamo MHD .
Extensão do meio interplanetário
A borda externa da heliosfera é a fronteira entre o fluxo do vento solar e o meio interestelar . Essa fronteira é conhecida como heliopausa e acredita-se que seja uma transição bastante acentuada do Sol da ordem de 110 a 160 unidades astronômicas . O meio interplanetário, portanto, preenche o volume aproximadamente esférico contido na heliopausa.
Interação com planetas
Como o meio interplanetário interage com os planetas depende se eles têm campos magnéticos ou não. Corpos como a Lua não têm campo magnético e o vento solar pode impactar diretamente em sua superfície. Ao longo de bilhões de anos, o regolito lunar atuou como um coletor de partículas do vento solar e, portanto, estudos de rochas da superfície lunar podem ser valiosos nos estudos do vento solar.
Partículas de alta energia do vento solar impactando na superfície lunar também fazem com que ele emita fracamente em comprimentos de onda de raios-X .
Planetas com seu próprio campo magnético, como a Terra e Júpiter , são cercados por uma magnetosfera dentro da qual seu campo magnético é dominante sobre o do Sol . Isso interrompe o fluxo do vento solar, que é canalizado ao redor da magnetosfera. O material do vento solar pode "vazar" para a magnetosfera, causando auroras e também povoando os cinturões de radiação de Van Allen com material ionizado.
Fenômenos observáveis do meio interplanetário
O meio interplanetário é responsável por vários fenômenos ópticos visíveis da Terra. A luz zodiacal é uma ampla faixa de luz tênue, às vezes vista após o pôr do sol e antes do nascer do sol, estendida ao longo da eclíptica e aparecendo com mais brilho próximo ao horizonte. Esse brilho é causado pela luz do sol espalhada por partículas de poeira no meio interplanetário entre a Terra e o sol.
Um fenômeno semelhante centrado no ponto anti - solar , gegenschein é visível em um céu noturno naturalmente escuro e sem lua . Muito mais fraco do que a luz zodiacal, esse efeito é causado pela retroespalhamento da luz solar por partículas de poeira além da órbita da Terra.
História
O termo "interplanetário" parece ter sido usado pela primeira vez na impressão em 1691 pelo cientista Robert Boyle : "O ar é diferente do éter (ou vácuo) nos ... espaços interplanetários" Boyle Hist. Air . Em 1898, o astrônomo americano Charles Augustus Young escreveu: "O espaço interplanetário é um vácuo, muito mais perfeito do que qualquer coisa que possamos produzir por meios artificiais ..." ( The Elements of Astronomy , Charles Augustus Young, 1898).
A noção de que o espaço é considerado um vácuo preenchido por um " éter ", ou apenas um vácuo frio e escuro, continuou até os anos 1950. Kenneth R. Lang, professor de astronomia da Tufts University, escreveu em 2000: "Meio século atrás, a maioria das pessoas visualizava nosso planeta como uma esfera solitária viajando em um vácuo frio e escuro do espaço ao redor do Sol". Em 2002, Akasofu afirmou "A visão de que o espaço interplanetário é um vácuo no qual o Sol emitia fluxos corpusculares intermitentemente foi mudada radicalmente por Ludwig Biermann (1951, 1953) que propôs, com base nas caudas dos cometas, que o Sol continuamente explode sua atmosfera em todas as direções em velocidade supersônica "( Syun-Ichi Akasofu , Exploring the Secrets of the Aurora , 2002)