Ion currents at natural magnetic phenomena

Kung ang mga sisingilin na particle ay gumagalaw sa isang gas sa presensya ng isang panlabas na magnetic field, malaya silang ilarawan ang isang mahalagang bahagi ng kanilang magnetron trajectory. Gayunpaman, ang bawat tilapon ay hindi kinakailangang ganap na makumpleto. Maaari itong masira sa pamamagitan ng isang banggaan sa pagitan ng isang gumagalaw na particle at anumang molekula ng gas.

Ang ganitong mga banggaan kung minsan ay nagpapalihis lamang sa direksyon ng paggalaw ng mga particle, na inililipat ang mga ito sa mga bagong trajectory; gayunpaman, na may sapat na malakas na banggaan, ang ionization ng mga molekula ng gas ay posible rin. Sa panahon ng post-collision na humahantong sa ionization, kinakailangang isaalang-alang ang pagkakaroon ng tatlong sisingilin na mga particle-ang orihinal na gumagalaw na particle, ang gas ion, at ang liberated na electron. Ang mga galaw ng ionizing particle bago ang banggaan, ang gas ion, ang inilabas na electron, at ang ionizing particle pagkatapos ng banggaan ay apektado ng pwersa ni Lorentz.

Ang interaksyon ng ionizing at ionized na mga particle na may magnetic field habang ang mga particle na ito ay gumagalaw sa isang gas ay nagdudulot ng iba't ibang natural na magnetic phenomena—aurora, singing flame, solar wind, at magnetic storms.

Mga polar na ilaw

Ang hilagang ilaw ay ang ningning sa kalangitan na kung minsan ay nakikita. rehiyon ng north pole ng Earth. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nangyayari bilang isang resulta ng deionization ng mga molekula sa atmospera pagkatapos na sila ay ionized ng solar radiation. Ang isang katulad na kababalaghan sa southern hemisphere ng Earth ay tinatawag na southern lights. Ang araw ay naglalabas ng malaking halaga ng enerhiya sa maraming iba't ibang anyo. Ang isa sa mga form na ito ay sinisingil ng mabilis na mga particle ng iba't ibang uri, na nag-iilaw sa lahat ng direksyon. Ang mga particle na gumagalaw patungo sa Earth ay nahuhulog sa geomagnetic field.

Lahat ng mga naka-charge na particle mula sa extraterrestrial space na nahuhulog sa geomagnetic field, anuman ang paunang direksyon ng paggalaw, ay lumipat sa mga tilapon na tumutugma sa mga linya ng field. Dahil ang lahat ng mga linyang ito ng puwersa ay lumabas mula sa isang poste ng Earth at pumasok sa tapat na poste, ang gumagalaw na mga particle na may charge ay napupunta sa isa o sa kabilang poste ng Earth.

Ang mabilis na sisingilin na mga particle na pumapasok sa kapaligiran ng Earth malapit sa mga pole ay nakakaharap ng mga molekula sa atmospera. Ang mga banggaan sa pagitan ng mga particle ng solar radiation at mga molekula ng gas ay maaaring humantong sa ionization ng huli, at ang mga electron ay na-knock out sa ilang mga molekula. Dahil sa katotohanan na ang mga ionized na molekula ay may mas maraming enerhiya kaysa sa mga deionized, ang mga electron at gas ions ay may posibilidad na muling pagsamahin. Sa mga kaso kung saan ang mga ions ay muling pinagsama sa mga dating nawala na mga electron, ang electromagnetic na enerhiya ay ibinubuga. Ang terminong "aurora" ay ginagamit upang ilarawan ang nakikitang bahagi ng electromagnetic radiation na ito.

Ang pagkakaroon ng geomagnetic field ay isa sa mga kanais-nais na salik para sa lahat ng anyo ng buhay, dahil ang field na ito ay nagsisilbing "bubong" na nagpoprotekta sa gitnang bahagi ng mundo mula sa patuloy na pambobomba ng mabilis na mga particle ng solar na pinagmulan.

Kumanta ng apoy

Ang apoy na inilagay sa isang alternating magnetic field ay maaaring makabuo ng mga tunog sa dalas ng magnetic field. Ang apoy ay binubuo ng mga produktong may mataas na temperatura na nabuo sa panahon ng ilang mga kemikal na reaksyon. Kapag, sa ilalim ng impluwensya ng mataas na temperatura, ang mga orbital na electron ay nahiwalay sa ilang mga molekula ng gas, isang masaganang pinaghalong mga libreng electron at mga positibong ion ay nalikha.

Sa ganitong paraan, ang apoy ay bumubuo ng parehong mga electron at positibong ion, na maaaring magsilbi bilang mga carrier upang mapanatili ang electric current. Kasabay nito, ang apoy ay lumilikha ng mga gradient ng temperatura na nagdudulot ng mga convective flow ng mga gas na bumubuo sa apoy. Dahil ang mga electric charge carrier ay isang mahalagang bahagi ng mga gas, ang mga convection flow ay mga electric current din.

Ang mga convection electric current na ito na umiiral sa apoy, sa pagkakaroon ng isang panlabas na magnetic field, ay napapailalim sa pagkilos ng mga puwersa ng Lorentz. Depende sa likas na katangian ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng kasalukuyang at ng patlang, ang paggamit ng isang panlabas na magnetic field ay maaaring bumaba o tumaas ang ningning ng apoy.

Ang presyon ng mga gas sa apoy na nakikipag-ugnayan sa isang alternating magnetic field ay binago ng mga puwersa ng Lorentz na kumikilos sa mga daloy ng kombeksyon. Dahil ang mga sound vibrations ay nabuo bilang isang resulta ng gas pressure modulation, ang apoy ay maaaring magsilbi bilang isang transduser na nagko-convert ng elektrikal na enerhiya sa tunog.Ang apoy na may mga katangiang inilarawan ay tinatawag na singing flame.

Magnetosphere

Ang magnetosphere ay ang rehiyon ng kapaligiran ng Earth kung saan ang magnetic field ay gumaganap ng isang nangingibabaw na papel. Ang field na ito ay ang vector sum ng sariling magnetic field ng Earth, o geomagnetic field, at ang mga magnetic field na nauugnay sa solar radiation. Bilang isang sobrang init na katawan na sumasailalim sa malakas na thermal at radioactive disturbances, ang Araw ay naglalabas ng napakaraming plasma na binubuo ng humigit-kumulang kalahating electron at kalahating proton.

Bagaman plasma ay pinalabas mula sa ibabaw ng Araw sa lahat ng direksyon, isang makabuluhang bahagi nito, na lumalayo sa Araw, ay bumubuo ng isang trail na nakadirekta nang higit pa o mas kaunti sa isang direksyon sa ilalim ng impluwensya ng paggalaw ng Araw sa kalawakan. Ang paglipat ng plasma na ito ay tinatawag na solar wind.

Hangga't ang mga electron at proton na bumubuo sa solar wind ay gumagalaw nang magkasama, na may pantay na konsentrasyon, hindi sila lumilikha ng magnetic field. Gayunpaman, ang anumang mga pagkakaiba sa kanilang bilis ng pag-anod ay bumubuo ng isang electric current, at ang mga pagkakaiba sa konsentrasyon ay bumubuo ng isang boltahe na may kakayahang gumawa ng isang electric current. Sa bawat kaso, ang mga alon ng plasma ay bumubuo ng kaukulang mga magnetic field.

Ang Earth ay nasa landas ng solar wind. Kapag ang mga particle nito at ang kanilang nauugnay na magnetic field ay lumalapit sa Earth, nakikipag-ugnayan sila sa geomagnetic field. Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan, nagbabago ang parehong field. Kaya, ang hugis at katangian ng geomagnetic field ay natutukoy sa bahagi ng solar wind na dumadaan dito.

Ang radiative na aktibidad ng Araw ay lubhang pabagu-bago kapwa sa oras at sa kalawakan — sa buong ibabaw ng Araw.Kapag umiikot ang araw sa axis nito, ang solar wind ay nasa estado ng flux. Dahil sa ang katunayan na ang Earth ay umiikot din sa axis nito, ang likas na katangian ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng solar wind at ng geomagnetic field ay patuloy ding nagbabago.

Ang mga mahahalagang pagpapakita ng mga pagbabagong pakikipag-ugnayan na ito ay tinatawag na magnetospheric storm sa solar wind at magnetic storm sa geomagnetic field. Ang iba pang mga phenomena na nauugnay sa mga interaksyon sa pagitan ng solar wind particle at ng magnetosphere ay ang mga aurora na binanggit sa itaas at ang electric current na dumadaloy sa kapaligiran sa paligid ng Earth mula silangan hanggang kanluran.