आयन धाराएं और प्राकृतिक चुंबकीय घटनाएं
यदि आवेशित कण बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में गैस में गति करते हैं, तो वे अपने मैग्नेट्रॉन प्रक्षेपवक्र के एक महत्वपूर्ण भाग का वर्णन करने के लिए स्वतंत्र हैं। हालांकि, प्रत्येक प्रक्षेपवक्र पूरी तरह से पूरा नहीं होता है। इसे गतिमान कण और किसी गैस अणु के बीच टक्कर से तोड़ा जा सकता है।
इस तरह के टकराव कभी-कभी केवल कणों की गति की दिशा को विक्षेपित करते हैं, उन्हें नए प्रक्षेपवक्र में स्थानांतरित करते हैं; हालाँकि, पर्याप्त रूप से मजबूत टक्करों के साथ, गैस के अणुओं का आयनीकरण भी संभव है। टक्कर के बाद की अवधि में आयनीकरण के लिए, तीन आवेशित कणों के अस्तित्व को ध्यान में रखना आवश्यक है - मूल गतिमान कण, गैस आयन और मुक्त इलेक्ट्रॉन। टक्कर से पहले आयनकारी कण की गति, गैस आयन, जारी इलेक्ट्रॉन और टक्कर के बाद आयनकारी कण प्रभावित होते हैं लोरेंत्ज़ बलों.
एक चुंबकीय क्षेत्र के साथ आयनित और आयनित कणों की परस्पर क्रिया के रूप में ये कण गैस में चलते हैं, विभिन्न प्राकृतिक चुंबकीय घटनाओं को जन्म देते हैं- अरोरा, गायन की लौ, सौर हवा और चुंबकीय तूफान।
ध्रुवीय रोशनी
उत्तरी रोशनी आकाश में चमक है जो कभी-कभी दिखाई देती है। पृथ्वी के उत्तरी ध्रुव का क्षेत्र। यह घटना सौर विकिरण द्वारा आयनित होने के बाद वायुमंडलीय अणुओं के विआयनीकरण के परिणामस्वरूप होती है। पृथ्वी के दक्षिणी गोलार्ध में इसी तरह की घटना को दक्षिणी रोशनी कहा जाता है। सूर्य कई अलग-अलग रूपों में बड़ी मात्रा में ऊर्जा उत्सर्जित करता है। इनमें से एक रूप सभी दिशाओं में विकीर्ण होने वाले विभिन्न प्रकार के तेज कणों से आवेशित होता है। पृथ्वी की ओर बढ़ने वाले कण भू-चुंबकीय क्षेत्र में गिर जाते हैं।
आंदोलन की प्रारंभिक दिशा की परवाह किए बिना, भू-चुंबकीय क्षेत्र में गिरने वाले अलौकिक अंतरिक्ष से सभी आवेशित कण क्षेत्र रेखाओं के अनुरूप प्रक्षेपवक्र में चले जाते हैं। चूँकि बल की ये सभी रेखाएँ पृथ्वी के एक ध्रुव से निकलकर विपरीत ध्रुव में प्रवेश करती हैं, गतिमान आवेशित कण पृथ्वी के एक या दूसरे ध्रुव पर समाप्त हो जाते हैं।
ध्रुवों के निकट पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करने वाले तीव्र आवेशित कण वायुमंडलीय अणुओं से टकराते हैं। सौर विकिरण और गैस के अणुओं के कणों के बीच टकराव बाद के आयनीकरण का कारण बन सकता है, और इलेक्ट्रॉनों को कुछ अणुओं से बाहर खटखटाया जाता है। इस तथ्य के कारण कि आयनित अणुओं में विआयनीकृत अणुओं की तुलना में अधिक ऊर्जा होती है, इलेक्ट्रॉनों और गैस आयनों का पुनर्संयोजन होता है। ऐसे मामलों में जहां आयन पहले खोए हुए इलेक्ट्रॉनों के साथ पुन: जुड़ जाते हैं, विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा उत्सर्जित होती है। शब्द "अरोड़ा" का उपयोग इस विद्युत चुम्बकीय विकिरण के दृश्य भाग का वर्णन करने के लिए किया जाता है।
एक भू-चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति जीवन के सभी रूपों के लिए अनुकूल कारकों में से एक है, क्योंकि यह क्षेत्र एक "छत" के रूप में कार्य करता है जो दुनिया के मध्य भाग को सौर मूल के तेज कणों द्वारा निरंतर बमबारी से बचाता है।
गायन की लौ
वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र में रखी गई ज्वाला चुंबकीय क्षेत्र की आवृत्ति पर ध्वनि उत्पन्न कर सकती है। एक लौ में कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान बनने वाले उच्च तापमान वाले गैसीय उत्पाद होते हैं। जब, उच्च तापमान के प्रभाव में, कक्षीय इलेक्ट्रॉनों को कुछ गैस अणुओं से अलग किया जाता है, तो मुक्त इलेक्ट्रॉनों और सकारात्मक आयनों का एक समृद्ध मिश्रण बनता है।
इस प्रकार, लौ इलेक्ट्रॉनों और धनात्मक आयनों दोनों को उत्पन्न करती है, जो विद्युत प्रवाह को बनाए रखने के लिए वाहक के रूप में काम कर सकते हैं। उसी समय, लौ तापमान प्रवणता पैदा करती है जो गैसों के संवहन प्रवाह का कारण बनती है जो ज्वाला बनाती है।चूंकि विद्युत आवेश वाहक गैसों का एक अभिन्न अंग हैं, संवहन प्रवाह भी विद्युत धाराएं हैं।
बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में ज्वाला में मौजूद ये संवहन विद्युत धाराएं लोरेंत्ज़ बलों की कार्रवाई के अधीन हैं। वर्तमान और क्षेत्र के बीच बातचीत की प्रकृति के आधार पर, बाहरी चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग या तो लौ की चमक को कम या बढ़ा सकता है।
एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र के साथ परस्पर क्रिया करने वाली ज्वाला में गैसों का दबाव संवहन प्रवाह पर कार्य करने वाले लोरेंत्ज़ बलों द्वारा संशोधित होता है। चूंकि ध्वनि कंपन गैस के दबाव मॉडुलन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होते हैं, लौ एक ट्रांसड्यूसर के रूप में काम कर सकती है जो विद्युत ऊर्जा को ध्वनि में परिवर्तित करती है।जिस ज्वाला में वर्णित गुण होते हैं उसे गायन ज्वाला कहते हैं।
मैग्नेटोस्फीयर
मैग्नेटोस्फीयर पृथ्वी के पर्यावरण का वह क्षेत्र है जहां चुंबकीय क्षेत्र एक प्रमुख भूमिका निभाता है। यह क्षेत्र पृथ्वी के अपने चुंबकीय क्षेत्र, या भू-चुंबकीय क्षेत्र और सौर विकिरण से जुड़े चुंबकीय क्षेत्र का सदिश योग है। अत्यधिक ऊष्मीय और रेडियोधर्मी गड़बड़ी से गुजरने वाले सुपरहीट पिंड के रूप में, सूर्य लगभग आधे इलेक्ट्रॉनों और आधे प्रोटॉन से युक्त प्लाज्मा की विशाल मात्रा को बाहर निकालता है।
यद्यपि प्लाज्मा सभी दिशाओं में सूर्य की सतह से बाहर निकाल दिया जाता है, इसका एक महत्वपूर्ण हिस्सा, सूर्य से दूर जाकर, अंतरिक्ष में सूर्य की गति के प्रभाव में एक दिशा में कम या ज्यादा निर्देशित निशान बनाता है। प्लाज्मा के इस प्रवासन को सौर पवन कहा जाता है।
जब तक सौर हवा को बनाने वाले इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन समान सांद्रता वाले एक साथ चलते हैं, तब तक वे एक चुंबकीय क्षेत्र नहीं बनाते हैं। हालांकि, उनके बहाव वेग में कोई अंतर विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है, और एकाग्रता में अंतर विद्युत प्रवाह उत्पन्न करने में सक्षम वोल्टेज उत्पन्न करता है। प्रत्येक मामले में, प्लाज्मा धाराएं संबंधित चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती हैं।
पृथ्वी सौर पवन के मार्ग में है। जब इसके कण और उनसे जुड़े चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी के पास आते हैं, तो वे भू-चुंबकीय क्षेत्र से संपर्क करते हैं। परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप दोनों क्षेत्र बदल जाते हैं। इस प्रकार, भू-चुंबकीय क्षेत्र के आकार और विशेषताओं को आंशिक रूप से इसके माध्यम से गुजरने वाली सौर हवा द्वारा निर्धारित किया जाता है।
सूर्य की विकिरण गतिविधि समय और अंतरिक्ष दोनों में - सूर्य की सतह के पार अत्यंत परिवर्तनशील है।जब सूर्य अपनी धुरी पर घूमता है, तो सौर हवा प्रवाह की स्थिति में होती है। इस तथ्य के कारण कि पृथ्वी भी अपनी धुरी पर घूमती है, सौर हवा और भू-चुंबकीय क्षेत्र के बीच परस्पर क्रिया की प्रकृति भी लगातार बदल रही है।
इन बदलती हुई अंतःक्रियाओं की आवश्यक अभिव्यक्तियों को सौर पवन में मैग्नेटोस्फेरिक तूफान और भू-चुंबकीय क्षेत्र में चुंबकीय तूफान कहा जाता है। सौर पवन कणों और मैग्नेटोस्फीयर के बीच परस्पर क्रिया से संबंधित अन्य घटनाएं ऊपर वर्णित अरोरा और पृथ्वी के चारों ओर पूर्व से पश्चिम की ओर वायुमंडल में बहने वाली विद्युत धाराएं हैं।