Emisje ze Słońca tworzą w naszym Układzie Słonecznym warunki bardzo nieprzyjazne dla życia. Magnetosfera ziemska chroni powierzchnię planety przed naładowanymi cząsteczkami wiatru słonecznego. Bez tej ochrony życie, jakie znamy, prawdopodobnie nie istniałoby na Ziemi.
Interakcja między magnetosferą a wiatrem słonecznym
•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Płyny krążące wewnątrz części żelaznego jądra Ziemi generują pole geomagnetyczne planety. W połączeniu z międzyplanetarnym polem magnetycznym (IMF) generowanym przez Słońce, wytwarza magnetosferę, która rozciąga się na tysiące mil od Ziemi w kosmos. Wiatr słoneczny – protony i elektrony emitowane przez słońce – przemieszcza się przez Układ Słoneczny. Kiedy wiatr słoneczny napotyka Ziemię, magnetosfera odchyla większość naładowanych cząstek i osłania powierzchnię naszej planety.
Ale kiedy linie pola MFW i linie pola geomagnetycznego nie są równoległe, mają tendencję do interakcji, tworząc ścieżkę dla cząstek wiatru słonecznego w wyższe warstwy atmosfery, czego najbardziej spektakularną konsekwencją są pokazy zorzy polarnej (aurora borealis i aurora australis) nad wyższymi strefa.
Ekranowanie biologiczne
Gdyby nie magnetosfera odpychająca elektrony i protony wiatru słonecznego, naładowane cząstki zadałyby życiu na Ziemi dawki szkodliwego promieniowania. Astronauci podróżujący poza magnetosferę muszą być chronieni przed promieniowaniem słonecznym. A podróże lotnicze na dużych wysokościach nad biegunami, gdzie efekt ekranowania magnetosfery jest najsłabszy, są uważane za ryzykowne dla niektórych grup, takich jak kobiety w ciąży.
Linie przesyłowe, rurociągi i telekomunikacja
Magnetosfera chroni nas również przed zakłóceniami linii energetycznych i systemów telekomunikacyjnych. Ochrona ta nie jest jednak absolutna. Jak to ujęli naukowcy z Europejskiej Agencji Kosmicznej, magnetosfera Ziemi czasami zachowuje się jak sito. Chroni nas przed wiatrem słonecznym, ale nie zawsze.
Wahania w magnetosferze wywołane wiatrem słonecznym mogą generować duże różnice napięcia (tak wysokie, jak jako 10 woltów na milę) przez bardzo długie przewody elektryczne, takie jak linie przesyłowe energii i rurociągi. Te nagromadzenia mogą poważnie zakłócić kontrolę systemu. W 1989 roku w prowincji Quebec w Kanadzie wiatr słoneczny spowodował potężną awarię prądu w całej prowincji.
Łączność radiowa jest również zdana na łaskę wiatru słonecznego. Zakłócenia pojawiają się sporadycznie, gdy wiatr słoneczny jest wystarczająco silny, aby przeniknąć magnetosferę. Jednak te wydarzenia dają nam wyobrażenie o tym, jak wyglądałaby sytuacja, gdyby Ziemia nie była chroniona.
Ochrona atmosfery ziemskiej
Magnetosfera ziemska ma również kluczowe znaczenie w zapobieganiu wypychaniu naszej atmosfery w kosmos przez ciśnienie wiatru słonecznego. Na przykład w 2008 roku Ziemia, Mars i Słońce zostały ustawione tak, że ten sam podmuch wiatru słonecznego uderzył w dwie planety, jedna po drugiej. Sonda Europejskiej Agencji Kosmicznej zaobserwowała, że Mars, z powodu swojej słabszej magnetosfery, stracił około dziesięciokrotnie więcej tlenu niż Ziemia podczas tego spotkania. To wydarzenie pokazuje, że magnetosfera odgrywa aktywną rolę w ograniczaniu wyczerpywania się atmosfery.