Modello dipolare del campo magnetico terrestre

Il modello dipolare del campo magnetico terrestre è un'approssimazione al primo ordine del reale campo geomagnetico, piuttosto complesso. A causa degli effetti del campo magnetico interplanetario e del vento solare, il modello dipolare non è abbastanza accurato a valori elevati del parametro L di McIlwain (per esempio, sopra L=3), ma può rappresentare una buona approssimazione per le L-shell inferiori. Per uno studio più preciso, o per qualunque studio ad L-shell più elevate, è consigliato un modello più accurato che tenga conto degli effetti solari, come il modello di campo magnetico di Tsyganenko.

EquazioniModifica

Le seguenti equazioni descrivono il campo magnetico di dipolo.[1]

In primo luogo, definiamo   come il valor medio del campo magnetico all'equatore magnetico sulla superficie terrestre. Tipicamente  .

Poi, le componenti radiale ed azimutale del campo possono essere descritte come

 

 

 

dove   è il raggio terrestre medio (approssimativamente 6370 km),   è la distanza radiale dal centro della Terra (usando le stesse unità di misura usate per  ) e   è l'azimut misurato dal polo Nordi magnetico (o polo geomagnetico).

Talvolta è più conveniente esprimere il campo magnetico in termini di latitudine magnetica e distanza in raggi terrestri. La latitudine magnetica (MLAT), o latitudine geomagnetica,   è misurata, con il segno positivo a Nord, dall'equatore (analogamente alla latitudine geografica) ed è correlata con   mediante la relazione  . In questo caso, le componenti radiale ed azimutale del campo magnetico (quest'ultimo ancora nella direzione  , misurato dall'asse del polo Nord) sono date da

 

 

 

dove   in questo caso è espresso in raggi terrestri ( ).

Latitudine invarianteModifica

La latitudine invariante è un parametro che indica dove una particolare linea del campo magnetico interseca la superficie terrestre. È data da[2]

 

o

 

dove   è la latitudine invariante ed   è la L-shell che descrive la linea di campo magnetico in questione.

Sulla superficie terrestre, la latitudine invariante ( ) è uguale alla latitudine magnetica ( ).

NoteModifica

  1. ^ Martin Walt, Introduction to Geomagnetically Trapped Radiation, New York, NY, Cambridge University Press, 1994, pp. 29–33, ISBN 0-521-61611-5.
  2. ^ Margaret Kivelson e Christopher Russell, Introduction to Space Physics, New York, NY, Cambridge University Press, 1995, pp. 166–167, ISBN 0-521-45714-9.

Voci correlateModifica

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