Исаев С.И. Полярные сияния. Мурманск, 1980.

клеиваются» к силовым линиям. Вдоль и вокруг силовых линий части­ цы двигаются свободно. Если плазма движется перпендикулярно полю, она тащит его за собой. И наоборот: дви­ жущееся поле тянет плазму. Такая плазма называется «замагниченной». Как известно, в однородном маг­ нитном поле заряженная частица пе­ ремещается в общем случае по вин­ товой линии (спирали), ее траектория как бы навивается на цилиндр, по оси которого проходит силовая линия. Радиус этого воображаемого цилинд­ ра зависит от напряженности поля и энергии частицы. Чем больше энер­ гия частицы, тем, при данной напря­ женности поля, радиус (он называет­ ся ларморовским) больше. Если лар- моровский радиус намного меньше, чем размеры магнитосферы, частица не достигает поверхности Земли: она захватывается ее магнитным полем. Если ларморовский радиус намного больше, чем размеры магнитосферы, частица движется так, будто магнит­ ного поля нет. Если поле однородно, то осевая ли­ ния траектории частицы совпадает с одной из силовых линий магнит­ ного поля. Но в общем случае маг­ нитное поле неоднородно. Каково же влияние слабой неоднородности поля на геометрию движения частиц? При движении частиц в направле­ нии усиливающегося поля траектория становится более крутой, ее сравни­ вают со сжимающейся пружиной. Ес­ ли же частица движется в сторону ос­ лабевающего поля, то ее траектория становится более пологой. Следова­ тельно, области сильного поля при некоторых условиях играют для за­ ряженных частиц роль своеобразных магнитных зеркал. В частности, если поле усиливается вдоль силовых ли­ ний в обе стороны от некоторой сред­ ней области, то заряженная частица может оказываться заключенной меж­ ду двумя магнитными зеркалами и будет колебаться вдоль силовых ли­ ний, не выходя за пределы ограничен­ ной области пространства (рис. 12). Согласно законам физики, заря­ женные частицы, захваченные маг­ нитным полем Земли, совершают од­ новременно три движения. Два из них только что описаны — перемещение вдоль силовых линий поля из одного полушария в другое и вращение во­ круг силовых линий. Третье — дви­ жение вокруг Земли в направлении, перпендикулярном полю (азимуталь­ ный дрейф). Магнитное поле убывает с высо­ той. Поэтому траектория частиц долж­ на быть более пологой в верхней час­ ти спирали и более крутой в нижней ее части. В результате частицы будут смещаться в направлении, перпенди­ кулярном полю (т. е. поперек маг­ нитных силовых линий) и его гради­ 48