¿Qué tan fuerte es el campo magnético de la Tierra en el espacio?

He estado buscando en Google y Youtube sobre la fuerza del campo magnético de la Tierra. Con la ayuda de wikipedia, descubrí que su magnitud es de 25 a 65 microtesla o de 0,25 a 0,65 Gauss mientras se encuentra en la superficie de la Tierra . En Youtube, vi a un hombre llamado Richard Garriot demostrar que los imanes pequeños con un tamaño de 1 pulgada de diámetro realmente funcionan en el espacio y pueden alinearse desde el polo magnético de la Tierra.

Pero aquí está la pregunta. ¿Qué tan fuerte es el campo magnético de la Tierra en el espacio? ¿Es más fuerte que 25 a 65 microtesla o incluso menos? sin tener en cuenta la fuerza de la gravedad, ¿sería lo suficientemente fuerte como para atraer cualquier tipo de imanes a la Tierra? o repelerlo si está frente al polo magnético similar?

También me atrae el hecho de que los imanes de neodimio tienen un magnetismo más fuerte con una fuerza de 1,4 tesla en comparación con la magnitud de 25 a 65 microtesla de la Tierra. Si la Tierra es capaz de protegernos del viento solar, ¿eso significa que un imán de neodimio con una fuerza de 1,4 tesla e hipotéticamente del mismo tamaño que la Tierra puede protegerse mucho mejor del viento solar?

Estas preguntas pueden sonar muy tontas, pero una respuesta sería maravillosa y muy apreciada.

Respuestas (2)

¿Qué tan fuerte es el campo magnético de la Tierra en el espacio?

¿A qué distancia? El campo magnético de la Tierra se modela aproximadamente como un dipolo inclinado (es decir, el eje de magnetización está inclinado con respecto al eje de giro de rotación). La magnitud en el ecuador magnético viene dada por la aproximación:

(1) | B | ( r ) B o ( R mi r ) 3
dónde R mi es el radio de la tierra, B o es de aproximadamente 31.200 nT (es decir, la magnitud de campo promedio en la superficie de la Tierra cerca del ecuador magnético), y r es la distancia desde el centro de la Tierra.

Como puede ver, para cuando llegue a ~4 R mi el campo magnético ha caído a ~490 nT.

¿Sería lo suficientemente fuerte como para atraer cualquier tipo de imanes a la Tierra?

Dudo que uno pueda crear un escenario para probar esto, ya que todas las cosas en el espacio están orbitando a varios km/s. Algunas naves espaciales utilizan el campo magnético de la Tierra para el control de orientación/actitud , pero en general solo provocan pequeñas rotaciones, no fuerzas radiales o fuerzas de arrastre efectivas.

o repelerlo si está frente al polo magnético similar?

Lo dudo mucho.

¿Eso significa que un imán de neodimio con una fuerza de 1,4 tesla e hipotéticamente del mismo tamaño que la Tierra puede protegerse mucho mejor del viento solar?

Si tuviéramos un campo más fuerte y la región de origen fuera tan grande como la Tierra, entonces sí. Si usaste algo del tamaño de un pequeño imán de refrigerador, entonces no. Podría ver esto cambiando (en la Ecuación 1 anterior) R mi r o 1 C metro y B o b o 1 T . El tamaño de la fuente se redujo en ~8 órdenes de magnitud, mientras que la fuerza del campo solo aumentó en ~5-6.

La Tierra nos protege del viento solar porque esas partículas están cargadas, por lo que responden a un campo magnético. La magnetosfera de la Tierra también crea un arco de choque aguas arriba de la Tierra, lo que brinda protección adicional ya que ralentiza las partículas que ingresan y las desvía (debido a los gradientes en el campo magnético).

Escribí más detalles sobre los efectos del viento solar en https://physics.stackexchange.com/a/214509/59023 .

Si colocas tu diminuto imán con el campo de 1,4 tesla en el Polo Norte Magnético y otro idéntico en el Polo Sur, entonces habrías agregado 1,4 tesla en cada polo. No habría ningún efecto sobre el campo magnético de la Tierra. Como todos los campos que es probable que encuentre, la intensidad del campo magnético depende de la distancia desde la fuente. La medición de la fuerza a una distancia indefinida de la fuente no es información útil. Los imanes industriales usan una distancia habitual para caracterizar (que he olvidado). La fuerza del campo magnético EN la superficie de la Tierra, tiene una distancia a los polos que depende de la latitud. Desafortunadamente, los campos magnéticos son más complicados que los campos gravitatorios (la gravedad es muy simétrica), y excepto muy cerca de la Tierra,

Sospecho que no es una muy mala aproximación, particularmente lejos de la Tierra.
El campo de la Tierra se puede aproximar como un dipolo inclinado hasta ~5-6 R mi muy bien. Hay perturbaciones, por supuesto, pero a primer orden es solo un dipolo.