Мальцев, Ю. П. Лекции по магнитосферно-ионосферной физике / Мальцев Ю. П. ; под ред. В. Г. Пивоварова ; Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : КНЦ РАН, 1995. – 122 с.
Этот потенциал соответствует полю двумерного диполя. Конвекция, связанная с потенциалом (2 .3 1 ) и ( 2 .3 3 ) , показана на рис.2 .1 6 . Конвекция имеет двухвихревую структуру. Модель Данжи не отвечает на один важный вопрос - почему в магнито- сферу проникает лишь примерно 1 /7 часть сопнечнбветрового электрического попя. В самом деле, умножая ( 2 .3 0 ) на характерный размер магнитосферы в направлении утро-вечер 3 0 R Е и полагая V = 4 0 0 км/с, получаем разность потенциалов между утренней и вечерней сторонами магнитосферы (кВ)в> - 8 0 В _ (нТл), т.е. в 7 раз меньше, чем дает экспериментальная формула (2 .7 ). Очевидно, ММП проникает в магнитосферу не полностью, а частично. Пол ному проникновению мешает ймороженность ММП в хорошо проводящую плазму солнечного ветра. Иногда встречается мнение, будто ММП может проникнуть в магнитосферу лишь при наличии конечного сопротивления плазмы, связанного с рассеянием частиц на волновой турбулентности. На самом деле это не так. Даже если никакой турбулентности нет, магнитное полѳ способно довольно быстро проникнуть из идеально проводящей плазмы внутрь полости, в которую плазма проникнуть не может. Чтобы убедиться в этом, рассмотрим простую задачу. В начальный мо мент непроводящая сфера окружена покоящейся однородной бесстопкновитѳпьной плазмой с магнитным полем, силовые линии которого огибают сферу (рис.2 . 17а ). Нетрудно сообразить, что такая ситуация не может быть стацио нарной, так как требует наличия электрических токов, а- их в однородной плаз ме с изотропным давлением нет. Дальнейшая последовательность событий тако ва. Из уравнения Максвелла + (2 .3 4 ) следует, что поскольку в начальный момент j = О, a f o t B 4 О, появятся большие азимутальные электрические попя, которые начнут гнать частицы плазмы к границе сферы. Если поверхность сферы способна зеркально отра жать частицы, плазма вблизи поверхности начнет разогреваться, и спустя не которое время (вероятно, порядка гиропериода ионов) около поверхности сферы сформируется спой повышенного давления (рис,2 .1 7 6 ). Внутри слоя магнитное поле практически отсутствует. На внешней границе слоя, где имеется градиент давления, текут токи, обеспечивающие стационарное сохранение магнитной кон фигурации, Таким образом, спой повышенного давления является тем экраном, который препятствует проникновению магнитного попя иэ проводящей плазмы в твердую непроводящую сферу. 5 3
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz