Геомагнитные и ионосферные возмущения в высоких широтах: сборник статей. Ленинград, 1973.

ней части шлейфа магнитосферы, равная примерно 30 у, и расстоя­ ние до подсолнечной точки магнитосферы, составляющее 10.5 — \ \ ге [9]. Параметры западной токовой системы в передней части магни­ тосферы выбирались по данным расчетов поля, вызванного захва­ ченными частицами измеренной плотности [9]. Эти параметры оказались равными: расстояние до токовой системы — 7 А ге , ее магнитный момент — 0.26 М (где М — магнитный момент Земли). При таком подборе параметров рассчитанные значения экваториальных расстояний силовых линий близки к данным, полученным Файерфилдом. Используя найденные экваториальные расстояния силовых линий, т. е. функцию r = r (X), мы подобрали точку инжекции ча­ стиц таким образом, чтобы согласовать теоретические и экспери­ ментальные значения геомагнитных порогов. Точка инжекции оказалась расположенной на расстоянии 6.4г#, а соответствующая ей широта равна 65.5°. Теоретические значения порогов для этой точки инжекции показаны кривой 3 на рис. 1. Таким образом, согласно экспериментальным данным, энер­ гичные частицы с жесткостями порядка 50 мв и выше (соответ­ ствующая кинетическая энергия для протонов больше 1 Мэв) свободно проходят в глубь передней части магнитосферы до расстояний 6—7 гЕ и имеют при этом достаточно малые питч-углы. Прохождение частиц на такие расстояния в глубь магнито­ сферы не является особенно удивительным. Действительно, поле на этих расстояниях с полуночной стороны примерно равно полю в области подсолнечной точки. С точки зрения теории адиабатиче­ ских инвариантов частица будет двигаться в экваториальной плоскости вдоль линии Н (г)= const, поэтому частицы, входящие в магнитосферу через подсолнечную точку, достигнут расстояний 6—7 гв с полуночной стороны. Примерно такой же характер будет иметь и более энергичная частица, для которой адиабатический инвариант не сохраняется. Однако частицы с такими орбитами не могут достигнуть полярной ионосферы, поскольку они имеют питч- углы, близкие к 90°. Этим и объясняются расхождения между экспериментальными и теоретическими значениями геомагнитных порогов, рассчитанными как методом Штермера, так и методом орбит. Очевидно, для объяснения наблюдаемых порогов необходимо предположить, что на участках траекторий, расположенных на ночной стороне магнитосферы, происходит быстрое изменение питч-угла частицы, т. е. быстрое нарушение второго адиабатиче­ ского инварианта. Численные расчеты орбит в крупномасштабном поле магнитосферы не показывают таких нарушений. Нарушения адиабатических инвариантов должны происходить на более мел­ ких структурах поля. В связи с этим отметим, что точка инжекции частиц практически совпадает с положением внутреннего кр а я плазменного слоя, также расположенного на расстоянии 6—7 гв . 74