¿Cuál es el diámetro de la magnetopausa 1,5 millones de kilómetros detrás de la Tierra?

La Tierra tiene un fuerte campo magnético, que cambia la concentración de partículas cargadas del Sol cerca del planeta. Hay un toro bastante seguro cerca de la Tierra (órbitas no polares LEO), y también hay una cola larga, en la que se reduce la actividad de las partículas emitidas por el Sol (en esta imagen, el Sol está en el lado izquierdo y la Tierra está en el centro) http:/ /en.wikipedia.org/wiki/File:Magnetosphere_Levels.svg

Concepto artístico de la magnetosfera de la Tierra.  en.wikipedia.org/wiki/File:Magnetosphere_Levels.svg

Mi pregunta: ¿cuál es la geometría de la cola magnética, si la comprobamos a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra (en la línea Sol-Tierra-L2). ¿Cuál es el diámetro estimado de magnetopausa o magnetotail aquí?

¿Proporcionará la Tierra protección adicional contra partículas cargadas para la nave espacial colgada exactamente en el punto L2 de Lagrange del Sistema Sol-Tierra?

¿Habrá una protección sustancial para la nave espacial que orbita alrededor de L2 a una distancia de 200 000 a 300 000 kilómetros de L2 (en el plano, perpendicular a la línea Sol-Tierra)?

Respuestas (1)

Alguna información interesante de ISEE-3 a través de eoPortal: https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/i/isee de la figura 12 "Resumen de la trayectoria de la nave espacial ISEE-3 desde la órbita del halo hasta la cola geomagnética"

Descripción general de la trayectoria de la nave espacial ISEE-3 desde la órbita del halo hasta la cola geomagnética

Si la cola se representa correctamente, su diámetro cerca de L2 es ~1,5 veces menor que el diámetro de la órbita de la Luna (0,77 millones de km), o cerca de 0,5 millones de kilómetros.

La página The Global Magnetosphere de la conferencia "Earth's Magnetosheath, Magnetopause and Magnetosphere" de Iver Cairns, 1999 tiene una imagen interesante "Figura 14.7: Sección transversal del mediodía a la medianoche de la magnetosfera y la cola geomagnética [Hughes, 1995]. Las líneas del campo magnético se muestran usando líneas sólidas, mientras que las líneas discontinuas muestran partículas que se mueven a lo largo del campo sujeto a ...", y creo que los tamaños están en unidades R_e (6400 km).

Figura 14.7: Sección transversal del mediodía a la medianoche de la magnetosfera y la cola geomagnética - Hughes, 1995

La fuente original de esta figura es Hughes95, http://www.ss.ncu.edu.tw/~lyu/lecture_files_en/IntroSpacePhysics_KivelsonRussell/SPIntro/SPIntro_9_new.pdf página 232 (tomó la foto de "Pilipp and Morfill 1978") . El punto de la "línea X" se encuentra cerca de 115 R_e. El semieje de la órbita lunar está a 60 R_e (60 radios terrestres). Sol-Tierra L2 es 240 R_e, por lo que podemos esperar algo alrededor de 60 R_e de diámetro de Magnetopausa en L2.

La órbita de halo de 200 000 - 300 000 km alrededor de L2 es igual a 30-40 R_e. Entonces puedo concluir que la magnetosfera de la Tierra puede cubrir el punto L2 exacto. Pero al mismo tiempo, es poco probable que brinde mucha protección o protección constante al satélite que orbita tan lejos de L2 (en realidad, es el periápside de los parámetros de la órbita del halo de Gaia ).

Consulte también el libro de Peter Delamere Magnetotails in the Solar System capítulo 4 Earth's magnetotail página 62 figura 4.1 "La cola magnética de la Tierra proyectada en el meridiano del mediodía-medianoche según los datos del campo magnético IMP-1 [Ness, 1965]", "La cola es de hecho una estructura muy dinámica con muchos procesos internos y cambios rápidos [Sharma et al. 2008]"