Кольцевой ток

Главная фаза геомагнитной бури представляет собой уменьшение Н-компонента поля на средних и низких широтах. Типичное уменьшение от 50 до 400 нТ продолжается от нескольких часов до суток и более. Наибольший D_st-индекс представляет довольно точно интенсивность главной фазы бури. Объяснение уменьшения поля в главной фазе состоит в том, что пересоединение силовых линий межпланетного и геомагнитного полей и флуктуации размеров магнитосферы (которые зависят от количества движения потока солнечной плазмы) приводят к проникновению новых частиц в магнитосферу или ускорению имеющейся в ней плазмы до энергий порядка тысяч эВ, формируя таким образом кольцевой ток на расстоянии от 3 до 5 земных радиусов. Этот кольцевой ток, текущий в западном направлении в окрестности Земли, порождает магнитное попе, направленное противоположно геомагнитному, и таким образом ослабляет его.
Недавними спутниковыми экспериментами твердо установлено, что кольцевой ток существует на расстояниях от 3 до 5 R_E в течение главной фазы. Протоны с энергиями 10-120 кэВ создают кольцевой ток бури. Даже в спокойные периоды (без бури) захваченные протоны высоких энергий (300-872 кэВ) создают спокойный кольцевой ток на расстоянии от 2,5 до 4 R_E. Кольцевой ток представляет собой эффективный ток, создаваемый протонами, дрейфующими к западу, и электронами, дрейфующими к востоку в дипольном поле Земли. Дрейфовое движение происходит главным образом благодаря градиентной силе ΔB и проявляется как направленный к западу ток.
Фаза восстановления геомагнитных бурь связана с распадом кольцевого тока, т.е. с началом диффузии захваченных частиц в магнитосфере. Основные механизмы потери частиц - кулоновское рассеяние и зарядовый обмен протонов с нейтральным водородом: т.е. реакция типа Н⁺+Н<==>Н+Н⁺. Для объяснения как распада тока, так и микропупьсаций, наблюдаемых во время существования кольцевого тока, недавно были привлечены различные плазменные неустойчивости.

AKASOFU S.I. Space Sci. Rev., 2, 91, 1963.
CAHILL L.J. J. Geophye. Res., 71, 4505, 1966.
DESSLER A.J., PARKER E.N. J. Geophys. Res., 64, 2239, 1959.

Также смотри родственные разделы справочника: