Исаев С.И. Полярные сияния и процессы в магнитосфере Земли. Ленинград, 1972.
ного поля потоком хорошо проводящей солнечной плазмы, окружаю щей Землю во время бури [186, 187]. Однако последующие иссле дования показали, что поток солнечной плазмы (солнечный ветер) присутствует всегда, а не только во время бури [53]. Существование такого рода потока проводящей плазмы корен ным образом меняет электродинамическую ситуацию в окрест ностях Земли. В результате взаимодействия потока с геомагнит ным полем в потоке образуется полость, вдоль границ которой в узком ( § ? » 1 0 7 см. [ 2 0 0 ]) переходном слое текут электриче ские токи, поле которых полностью компенсирует геомагнит ное поле во всем пространстве вне полости. Таким образом, си ловые линии геомагнитного поля оказываются целиком замкну тыми внутри полости, получившей название магнитосферы [247]. Теоретический расчет интенсивности и конфигурации геомаг нитного поля, искаженного токами, текущими по поверхности магнитосферы, представляет собой чрезвычайно сложную проб лему. Поэтому рассмотрим сначала упрощенную модель, в которой форма границы магнитосферы предполагается зафиксированной и плоской [113, 187 |. Эта модель позволяет получить строгое и тем не менее простое и физически наглядное решение, в целом пра вильно описывающее основные особенности возмущенного сол нечным ветром геомагнитного поля. Итак, предположим, что поток солнечной плазмы имеет плос кую поверхность, перпендикулярную к линии З емля—Солнце. При движении потока в магнитном поле Земли (аппроксимируе мом полем диполя, перпендикулярного к плоскости эклиптики) на его поверхности индуцируются токи, в результате чего на эту поверхность действует сила Ампера, тормозящая и в конце кон цов останавливающая ее на расстоянии г0 от Земли. Пусть линия А А ' на рис. 3, а соответствует меридиональному сечению этой стационарной границы. Если поверхностный слой является идеально проводящим, то магнитное поле справа от поверхности потока должно равняться нулю. Следовательно, поле поверхност ных токов в полупространстве Ѵ„ эквивалентно полю диполя с магнитным моментом М——МЕ, помещенного, как и исходный диполь, в точке О. В полупространстве Ѵ1 поле этих токов в силу симметрии задачи также эквивалентно полю диполя с М =М Я, помещенного в точку О', симметричную точке О. Граничные условия для магнитного ноля при этом, очевидно, имеют вид где В\{)~> — значения невозмущенного поля диполя; Ву> и / і ' - 1 — значения возмущенного поля в полупространстве Ѵ1 и F., соот(1а) 9
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz