Физика межпланетного и околоземного пространства. Веселовский И.С - 84 стр.

        Значительно более сложные структуры образуют горячие
магнитосферные частицы, для которых нужно учитывать и
электрический, и магнитный дрейфы. Выясним относительную роль
электрического и магнитного дрейфа. Скорость электрического дрейфа
vE  cE0 / B ,       скорость          магнитного           дрейфа
vB  vrH / R   v / R  vmc / eB   2c / eBR ,    где    R   – характерный
пространственный масштаб системы,  – энергия частицы. Для
дипольного поля, в экваториальной плоскости, на расстоянии R от
диполя, vB  3c / eBR . Следовательно, vE  vB при
                                   E0
                                      R3
                                       .                    ( 8.21 )
                                    e
С другой стороны, сравнивая скорость конвекции в поле E0 , равную
cE0 / B  cE0 R 3 /  E , со скоростью совместного вращения R , легко
получить характерный размер плазмосферы:
                                    Rп    E / cE0 
                                                      1/ 2
                                                                        ( 8.22 )
Сравнивая (8.21) и (8.22), видим, что магнитный дрейф оказывает
несущественное влияние на движение частицы в магнитосфере, если
ее энергия достаточно мала:
                                            1/ 2
                               e   E E0 
                                             .
                               3 c 
          Описанной выше стационарной картине магнитосферной
конвекции соответствует двухвихревая картина токовой системы в
ионосфере. Дело в том, что в ионосфере под действием электрического
поля, перпендикулярного к магнитному полю (это электрическое поле
связано с конвекцией), возникает поперечный к магнитному полю ток
 j . При этом направление j не совпадает с направлением E , поскольку
в ионосфере имеется холловская компонента проводимости (см. разд.
8.1). Более того, в среднем по толщине ионосферного слоя холловский
ток, перпендикулярный к E и B , преобладает. Это означает, что
токовая система в ионосфере приблизительно повторяет двухвихревую
систему конвекции в магнитосфере. Общее представление о картине
токов, электрических полей и конвективных движений на уровне
высокоширотной ионосферы дает рис. 8.4.
          Рассмотренная картина стационарной конвекции на самом
деле представляет собой лишь усредненную за большое время картину
магнитосферных движений плазмы и соответствующих ионосферных
токов. Такое усреднение исключает из рассмотрения важнейшие
физические эффекты глобальной динамики магнитосферно-
ионосферной плазменной системы. Собственно говоря, эта система

                                         84