Il campo magnetico terrestre. |
Il campo magnetico terrestre interagisce fortemente con il vento solare, fino al punto che, mentre fino ad un'altezza di 20000 km il campo magnetico è quasi esattamente quello di un dipolo, oltre questa distanza diventa asimmetrico, con le linee di forza deformate dalla parte del Sole. Il risultato complessivo è che il campo magnetico risulta confinato in una grande cavità detta magnetosfera. La magnetosfera ha, grossolanamente, la forma di una cometa con il "nucleo" posto tra il Sole e la Terra e la "coda" che si estende per oltre 100 raggi terrestri lungo la congiungente Sole-Terra.
Il bordo esterno della magnetosfera (la magnetopausa) si trova a circa 65000 km dal centro della Terra; questa distanza dipende però dal livello dell'attività solare. Infatti, a causa della sua alta velocità, il vento solare genera un'onda d'urto (qualcosa di simile al "bang" degli aerei supersonici) quando entra in contatto con la magnetosfera e si forma una regione di forte instabilità tra il fronte dell'onda d'urto e la magnetopausa. Nei periodi di scarsa attività solare il fronte della magnetopausa si trova a circa 90000 km dal centro della Terra; in presenza di forte attività solare il fronte si sposta a circa 40000 km.
Le particelle che arrivano alla magnetosfera (cioè il vento solare) si muovono a spirale attorno alle linee di forza del campo magnetico terrestre ed oscillano tra i due poli magnetici (in realtà tra due punti specchio tra 70 e 75° di latitudine) in un tempo che va da 0.1 a 3 secondi. A questo moto veloce si aggiunge uno spostamento verso ovest delle particelle con carica positiva (protoni) e verso est di quelle con carica negativa (elettroni). Infine le particelle si accumulano in regioni, disposte lungo l'equatore magnetico, dette fasce di radiazione o fasce di Van Allen, dal nome del loro scopritore.