자기권

지구는 화성이나 금성과는 달리 상당한 표면 자기장을 가지고 있는데(약 0.5G), 중력장과 마찬가지로 지구 표면 자기장은 지구 중심으로부터 거리가 증가할수록 약해진다. 태양 쪽으로 대략 지구 반지름의 10배가 되는 거리(약 6만 5,000㎞)에서 자기장은 매우 약해져 지구 중력으로부터 이탈하는 입자들의 압력이 태양풍(태양의 중력장으로부터 이탈하는 주로 양성자와 전자의 흐름)에 의해 반대방향으로 받는 압력과 비슷해진다. 이 평형상태에 있는 영역은 100㎞의 두께를 가지고 있으며, 자기권계면(磁氣圈界面)이라고 하는 자기권의 상부 경계를 나타낸다. 자기권의 하부 경계는 지면에서 수백㎞ 위에 있다.

태양으로부터 먼 쪽에 있는 어두운 쪽에서는 자기장과 태양풍에 의한 힘이 평행하므로 자기권이 상당한 거리까지 뻗어 수 천문단위(1 천문단위는 지구와 태양 사이의 평균거리를 나타냄. 약 1.5×10⁸㎞)까지 이르기도 한다. 태양풍과 수직을 이루는 방향에서는 무질서한 운동을 하는 태양풍 입자들이 자기장에 약한 압력을 가해 자기권을 다소 압축시킨다. 그결과 자기권은 핵 또는 머리 근처에 지구가 위치하고 태양으로부터 멀리 지구를 지나 길게 뻗어 있는 꼬리를 갖는 혜성과 같은 모양을 나타낸다. 태양 쪽으로 지구 반지름의 10배와 13배가 되는 사이에 자기외층(磁氣外層)이 존재하는데, 이 영역에서는 지구자기장의 세기와 방향이 매우 불규칙적으로 변하는 자기 난류가 존재한다. 이러한 교란은 자기유체역학적인 충격파의 발생, 즉 고속의 태양풍 입자들에 의한 것으로 보인다. 태양 쪽으로 형성된 이 활 모양의 충격파 경계 앞쪽에는 교란되지 않는 태양풍이 존재한다.