Физика межпланетного и околоземного пространства. Веселовский И.С - 51 стр.

         Внешние     источники    обусловлены     взаимодействием
геомагнитного поля с потоком плазмы солнечного ветра. Эта плазма,
как мы видели, в определенном приближении является идеально
проводящей магнитогазодинамической средой. В этом приближении
возможно собственное магнитное поле, «вмороженное» в эту среду, а
также и внешнее магнитное поле, которое в нее не проникает. Таким
внешним полем является геомагнитное поле. Поскольку оно в плазму
солнечного ветра не проникает, то остается сосредоточенным в так
называемой геомагнитной полости, или магнитосфере, см. рис. 6.1. На
границе полости, очевидно, должен существовать скачок магнитного
поля, т.е. по этой границе – магнитопаузе протекает поверхностный
ток, который и служит основным внешним источником геомагнитного
поля. Нетрудно оценить расстояние, на котором находится этот ток,
т.е. характерный размер магнитосферы. На магнитопаузе, являющейся
тангенциальным разрывом, должны быть равны между собой значения
полного давления по обе стороны разрыва:
                                  2                 2
                                B1              B2
                         p1           p2 
                                        .
                            8       8
Здесь индексы 1 относятся к величинам газокинетического давления
 p и магнитного поля B на внешней стороне магнитопаузы, а индексы
2 – к соответствующим величинам на внутренней стороне, в
магнитосфере.    Вблизи    подсолнечной     точки,   где    поток
останавливается, давление плазмы примерно равно динамическому
давлению в солнечном ветре. Это определяется существованием
интеграла Бернулли – постоянством полного давления p   v вдоль
                                                           2


линии тока. С учетом гиперзвукового характера течения вдали от
магнитосферы, M  1, имеем p0   0 v0 (здесь индекс 0 относится к
                                                2



невозмущенным величинам, наблюдаемым вдали от препятствия –
магнитосферы). Поэтому интеграл Бернулли дает:
                                p1   0 v0 .
                                           2



       Магнитное поле в солнечном ветре обычно мало, так что
можно считать B1  B2 ; а давление плазмы мало в магнитосферной
полости, p2  B2 / 8 . Для нахождения поля B2 нужно было бы знать
                2


величину вклада в это поле от токов на магнитопаузе, который
суммируется с вкладом от поля диполя. Вклад этих токов на
магнитопаузе можно рассчитать только одновременно с расчетом
положения самой границы – магнитопаузы. Решение такой задачи
удается получить, но это весьма сложно. Можно, однако, оценить
указанный вклад приближенно. Токи на магнитопаузе экранируют

                                      51