Магнітосфера Землі – найближча до Землі область космічного простору, невидима магнітна оболонка планети, природа якої зумовлена складною взаємодією внутрішнього магнітного поля Землі, яке у першому наближенні близьке до поля диполя, та сонячного вітру і міжпланетного магнітного поля. На теперішній час існує декілька моделей магнітосфери Землі (Міда-Берда, Ферфілда, Хейккіла, Циганенко та ін.), які розроблено з врахуванням наземних та супутникових спостережень. Загальний вигляд магнітосфери на фоні сонячного збурення із космосу представлено на рисунку 1, а конфігурацію сумарного геомагнітного поля і розподілу плазми в магнітосфері Землі зображено на рисунку 2. На рисунку 2 показано плазмосферу, пояс кільцевих струмів, денний касп, плазмовий шар (мантія) і магнітопаузу та високоширотну частину хвоста магнітосфери з відповідними струмами. Плазмосфера – найближча до Землі область іоносфери, яка є продовженням останньої і заповнена відносно щільною та холодною плазмою. Пояс кільцевих струмів складається в основному з досить гарячої та щільної плазми. Нічний касп – магнітна ловушка з магнітними силовими лініями, які сходяться під гострим кутом і заповнена відносно гарячою та щільною плазмою. Денний касп утворюється частинками з енергією в долі або одиниці електронвольт, які проникають з перехідної області. Плазмова мантія заповнюється відносно малоенергійними частинками з досить великою об’ємною концентрацією. Нейтральний шар та магнітопауза (зовнішня границя магнітосфери) характеризуються малою інтенсивністю магнітного поля з різкою зміною його напрямку. Згідно з дослідженнями магнітне поле Землі можна вважати дипольним на відстані до 3 земних радіусів RE (RE — радіус Землі довжиною ). Із збільшенням відстані від поверхні планети і наближенням до області електричних струмів, які протікають вздовж зовнішньої границі магнітосфери поле стає менш схожим на поле диполя. Границя магнітосфери представляє собою своєрідний фронт, де тиск магнітного поля переважає тиск турбулентної плазми сонячного вітру. Магнітні силові лінії на денному боці магнітосфери стискаються сонячним вітром до відстані 710 RE, а на нічному боці витягуються на 2030 RE і більше. Представлена на рис.1 і 2 магнітосфера є моментальним знімком. Реальна магнітосфера, її форма, рух в ній заряджених частинок різних видів, розповсюдження різноманітних хвиль, протікання електричних струмів і т.ін. проходить безперервно. Вражаючі зміни відбуваються під час сонячних збурень, коли на магнітосферу планети налітають потоки сонячних заряджених частинок, під впливом яких денна сторона магнітосфери зжимається до 3-5 земних радіусів, а в районах каспу відбувається висипання високоенергійних частинок в нижні шари атмосфери, зумовлюючи полярні сяйва та порушуючи радіо та телеграфний зв’язок. Екологічний аспект магнітосфери зводиться до захисту органічного світу від сонячного вітру та космічного випромінювання у широкому діапазоні частот.
Літ. G.D. Mead, D.B. Beard. Shape of the geomagnetic field solar wind boundary. – J.Geophysics.Res.-1964.-Vol.69.-N7.: W.T. Heikkila. Penetration of particles into the polar cap and auroral regions/Critical problems of magnetospheric physics. Proc. Symp. COSPAR, IAGA a. URSI, 1972, , 1972; Б.М.Яновский. Земной магнетизм.-Изд-во Ленинградского университета.-Ленинград.-1978.; Е.Н. Паркер. Динамические процессы в межпланетной среде. – Мир.-М.-1965; С.И.Акасофу, С.Чепмен. Солнечно-земная физика. Т.1 и 2.-Мир.-1975.; В.А.Сергеев, Н.А.Циганенко. Магнитосфера Земли. – Наука,-М.- 1975.; Л.Лайонс, Д.Уильямс. Физика магнитосферы. М.-Мир,-1987.
Рис.1. Магнітосфера Землі на фоні сонячного збурення
Рис.2. Магнітосфера Землі