Физика межпланетного и околоземного пространства. Веселовский И.С - 77 стр.

UptoLike

Рубрика: 

кэВ. Именно эти частицы формируют плазменный слой геомагнитного
хвоста; они образуют потоки, высыпающиеся в атмосферу в высоких
широтах и порождающие там полярные сияния и сильно влияющие на
распространение радиоволн. Эти частицы ответственны и за
образование так называемого кольцевого тока еще одного внешнего
(по отношению к Земле) источника геомагнитного поля,
сосредоточенного внутри магнитосферы и резко усиливающегося во
время магнитных бурь. Эти же частицы, по современным
представлениям, время от времени инжектируются из плазменного
слоя во внутреннюю магнитосферу, где часть из них, становясь
захваченными, участвуют в радиальной диффузии и ускорении,
образуя радиационные пояса.
8.2.1. Горячая плазма в геомагнитном хвосте
Поскольку поток солнечного ветра существует всегда, и
обычно он относительно стабилен, то в самом грубом приближении
земную магнитосферу можно рассматривать как статическую
равновесную магнитоплазменную конфигурацию, как об этом уже шла
речь выше. Геомагнитный хвост является частью этой конфигурации,
и поскольку его длина намного превышает поперечный размер
магнитосферы, то в определенном приближении равновесие в хвосте
можно рассматривать независимо. Простейшая модель такой
равновесной конфигурации одномерный, безграничный слой плазмы,
разделяющий противоположно направленные магнитные поля.
Разреженную плазму в геомагнитном хвосте можно описать
бесстолкновительным кинетическим уравнением с
самосогласованными полями:
1
0
f e f
m c
v E vB
r v
( 8.12 )
для электронов и ионов, где в стационарном случае мы отбросили член
/
f t
. Эти уравнения дополняются уравнениями Максвелла:
3
4 ;
e fd
E v
( 8.13 )
3
4
,
e fd
c
B v v
( 8.14 )
где суммирование ведется по сортам частиц. Характеристиками
уравнения (8.12) служат интегралы движения отдельной частицы:
2 2 2
1
,
2
x y z
W m v v v e x
( 8.15 )
,
y y y
P mv A x
( 8.16 )
,
z z z
P mv A x
( 8.17 )
77
кэВ. Именно эти частицы формируют плазменный слой геомагнитного
хвоста; они образуют потоки, высыпающиеся в атмосферу в высоких
широтах и порождающие там полярные сияния и сильно влияющие на
распространение радиоволн. Эти частицы ответственны и за
образование так называемого кольцевого тока – еще одного внешнего
(по отношению к Земле) источника геомагнитного поля,
сосредоточенного внутри магнитосферы и резко усиливающегося во
время магнитных бурь. Эти же частицы, по современным
представлениям, время от времени инжектируются из плазменного
слоя во внутреннюю магнитосферу, где часть из них, становясь
захваченными, участвуют в радиальной диффузии и ускорении,
образуя радиационные пояса.

8.2.1. Горячая плазма в геомагнитном хвосте
          Поскольку поток солнечного ветра существует всегда, и
обычно он относительно стабилен, то в самом грубом приближении
земную магнитосферу можно рассматривать как статическую
равновесную магнитоплазменную конфигурацию, как об этом уже шла
речь выше. Геомагнитный хвост является частью этой конфигурации,
и поскольку его длина намного превышает поперечный размер
магнитосферы, то в определенном приближении равновесие в хвосте
можно рассматривать независимо. Простейшая модель такой
равновесной конфигурации – одномерный, безграничный слой плазмы,
разделяющий противоположно направленные магнитные поля.
Разреженную плазму в геомагнитном хвосте можно описать
бесстолкновительным          кинетическим         уравнением        с
самосогласованными полями:
                          f e     1      f
                        v   E   vB       0            ( 8.12 )
                          r m     c      v
для электронов и ионов, где в стационарном случае мы отбросили член
f / t . Эти уравнения дополняются уравнениями Максвелла:
                         E  4  e  fd 3 v;                ( 8.13 )
                                4
                          B       e vfd 3 v,           ( 8.14 )
                                  c
где суммирование ведется по сортам частиц. Характеристиками
уравнения (8.12) служат интегралы движения отдельной частицы:
                          1
                     W  m  vx2  v 2y  vz2   e  x  , ( 8.15 )
                          2
                         Py  mv y  Ay  x  ,              ( 8.16 )
                         Pz  mvz  Az  x  ,                ( 8.17 )
                                    77