Физика межпланетного и околоземного пространства. Веселовский И.С - 108 стр.

силовой линии между точками отражения и дрейфуют в неоднородном
магнитном поле внутренней магнитосферы. При этом положительные
ионы движутся на запад, а электроны – на восток. Раздельное
движение ионов и электронов приводит к возникновению кольцевого
тока. Состав кольцевого тока меняется в зависимости от геомагнитной
возмущенности. Спокойный кольцевой ток состоит главным образом
из протонов солнечного происхождения, в то время как во время
магнитных бурь возникает значительная компонента ионов
ионосферного происхождения (ионов кислорода).
        В главе 5 мы получили формулу (5.7)
                                         c
                                   3 2 ,
                                         ere
которая связывает угловую скорость азимутального дрейфа
заряженной частицы, дрейфующей вблизи экваториальной плоскости,
с ее энергией (поскольку магнитный момент    / Be такой частицы
пропорционален этой энергии  ). Соответственно, полный
электрический ток I  ere  , создаваемый таким азимутальным
движением отдельной частицы, также пропорционален энергии  , а
полный ток, переносимый всеми такими частицами, пропорционален
уже полной энергии E всех этих частиц. Нетрудно рассчитать
магнитный эффект всех этих круговых токов в центре. Подробный
расчет приводит к формуле Десслера-Паркера-Скопке
                             B 2 E
                                     ,                    (9.1)
                              B0 3Em
которая связывает полную энергию E частиц кольцевого тока с
возмущением магнитного поля B , создаваемым кольцевым током на
земной поверхности. Здесь B0 – невозмущенное поле на земной
поверхности, а Em – полная энергия поля геомагнитного диполя,
сосредоточенная вне поверхности Земли. Таким образом, измеряя
возмущения B , удается исследовать динамику кольцевого тока во
время магнитной бури.
        Для анализа магнитной бури используется Dst-индекс. Он
представляет собой осесимметричную относительно геомагнитного
диполя компоненту возмущенного магнитного поля и определяется на
основе измерений магнитного поля на четырех приэкваториальных
станциях: Сан-Хуан, Херманус, Какиока, Гонолулу. На каждой
станции для каждого часа мирового времени определяется величина
возмущения магнитного поля, точнее – той его части, которая связана
с состоянием межпланетной среды и состоянием магнитосферно-
ионосферной плазменной системы. Для выделения этой составляющей
делается следующее: из горизонтальной компоненты магнитного поля,
                                108