Комплексные исследования полярной ионосферы / [отв. ред. Ю. Г. Мизун] ; Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 1987. – 184 с.

т ? дляспокойныхусловий£ 2 л*10 —10 эВ, чтопримернонапорядоквеличиныпре­ вышает£ 1. Рассмотримдальнейшую эволюциюпотокаионосферныхионов. Еслипо-преж­ немусчитать, чтоионыдвигаютсялишьподдействиемвнешнихмаксроскопиче- скихполейЕиВ, невзаимодействуя, другсдругом, топослепрохожденияче­ резнейтральныйслойонидолжныбудутначатьобратноедвижениевдольсиловых линийвионосферу,противоположногополушария. Витоге питч-угловоераспре­ делениеионосферныхионов (имеющихэнергию ё >£1) в хвостемагнитосферы должнобылобыиметьярковыраженныйнаправленныйхарактер (типадвухвотрѳ- чныхпучков). Однакоспутниковыеизмеренияпоказывают/14/, чтозаряженные частицывобластинейтральногослоя(покрайнеймеревпределахнескольких тысячкилометровотэкваториальнойплоскости) имеютхорошовыраженноеизо­ тропноераспределение, котороеобъясняетсясильнойпитч-угловойдиффузией привзаимодействиичастиц сволнами. Причинойвозбужденияволнможетбыть неустойчивость, развивающаясяпривстречевэкваториальнойплоскостидвух потоковионов, приходящихизразныхполушарий. Свойстватакойнеустойчивости должнысущественнозависетьот-функциираспределенияэлектронов, котораяв даннойработенерассматривается. Однако, какпоказанов/15/, противополож­ нонаправленныеионныепучкимогутгенерироватьнеустойчивостьиприотсут­ ствиигорячихэлектронов, еслидополнительноимеютсянизкочастотныеосцил­ лирующиеэлектрическиеполя, существованиекоторыхвплазменномслоемагни­ тосферыобычноотмечается/16/. Развитиестрогойтеориитурбулентностидляплазменногослояпредставля­ етсобойчрезвычайносложнуюзадачу. Однакодлядальнейшегоисследованияпо­ веденияионосферныхионоввхвостемагнитосферыдостаточнопредположения, чтофункцияраспределенияионовпоскоростямвплоскостиэкватора(z«0) являетсяизотропной. Этогопредположения (неплохообоснованногоэксперимен­ тально) оказываетсядостаточно, чтобыпровестивседальнейшиерасчеты. Первымследствиемизпредположенияополнойизотропизацииионоввплос­ костиэкватораявляетсяпоследующийзахватбольшейчастиионов (до 80$) в магнитнуюловушкувблизиплоскостиэкватора(примерновобласти |z| < d, где d ~ 2). Этотпроцеосможноинтерпретироватькакпроцессформированияплазмен­ ногослоя. Гипотезаотом, чтограницаплазменногослояпредставляетсобой геометрическоеместоточекотражениячастиц,вмагнитнойловушке,ранеевыска­ зываласьвработе/17/, приэтоммеханизмзахватачастицвловушкуиихпро­ исхождениенеобсуждался. Границамодельногоплазменногослоя, впределах которогоотражается80$ частиц,показананарисЛ. Третийэтапвычисленийсвязансдвижениемчастицвплазменномслое. Оо- циллируямеждузеркальнымиточками, ионыподдействиемэлектрическогодрейфа начнутдвигатьсяпонаправлениюкЗемле. Приетомсогласноуравнению(I) онибудуттакжесмещатьсявследствиеградиентногоицентробежногомагнитных дрейфоввдольсиловыхлинийэлектрическогополяиувеличиватьврезультате своюкинетическуюэнергаю. НазаданномрасстоянииотЗемливеличинаэтой энергиибудеттембольше, чемдальшепервоначально былзаброшенионосфер­ ныйионвхвостмагнитосферы. Всвоюочередь, дальностьзабросаприпрочих условияхувеличиваетсясростомпервоначальнойэнергииионосферногоиона£ 0. Задаваяизотропностьфункциираспределениявэкваториальнойплоскости вкачествеграничногоусловия, можнопостроитьмодельплазменногослоя, тре­ бующую, однако, большогообъемавычислений. Дляоценокжеоказываетоявпол­ неприменимымследующеесущественноеупрощение. Будемрассматриватьдвижение некоторой"средней" частицы, происходящеевэкваториальнойплоскостисоско­ ростьюдрейфа 42