Пивоваров, В. Г. Генерация электрических полей в магнитосфере / В. Г. Пивоваров ; Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 1991. – 94 с.
до плазменного слоя хвоста, образуя так называемый низкоширотный погранич ный слой. Плазма этого слоя, так же как и плазменный слой хвоста, пронизана магнитным полем, перпендикулярным к экваториальной плоскости. Можно показать, что именно в экваториальной плоскости возникают условия для развития неус тойчивости Кельвина-Гельмгольца. Следствием этого может быть эффективная вязкость и проводимость / 3 / . Качественный анализ вязкого взаимодействия. При взаимодействии солнеч ного ветра с геомагнитным полем основная часть плазмы, прошедшая через удар ную волну, движется едоль магнитопаузы. Если между движущейся и вязкой маг- нитосферной плазмой действуют вязкие силы, то последняя вовлекается в сопут ствующее движение. Это движение связано с тангенциальными силами: _ З а гд е ^- коэффициент вязкости; - нормальная к вектору а производная. _ При наличии магнитного поля В любая сила f неэлектрического происхож дения вызывает дрейф заряженных частиц со скоростью где скорость дрейфа ТхВ ^ “ q. Bz зависит от знака заряда. Это означает появление тока j , текущего в направ лении движения протона со скоростью Таким образом, применительно к маг- нитосферной физике наличие вязких сил ведет к появлению токов, текущих вбли зи экваториальной плоскости с утренней стороны на вечернюю. Перенос заряда с утренней стороны на вечернюю может при определенных условиях вызвать образование объемного нескомпенсированного заряда и поляри зационного электрического поля. Ниже показано, что распределение этого поля Ё может быть достаточно сложным. В простейшем случае закрытой магнитосферы, когда е с я магнитопауза представляет собой эквипотенциальную поверхность, электрическое поле вблизи магнитопаузы е магнитосфере направлено с вечера на утро, так как из-за достаточно высокой проводимости 6 и конечных значе ний тока J электрическое поле Ё ^ i? * B , как это непосредственно следует из з а кона Ома: J j = 6 (Е +tr х В ). Однако из-за эквипотенциальное™ магнитопаузы это ведет к существованию об ласти, где Е имеет противоположное направление - с утра на Еечер. Как упоми налось выше, в плазменном слое хвоста с утренней на вечернюю сторону течет электрический ток j . Но это означает, что_на жидкий элемент действуют не только силы вязкости, но и амперовы силы f a : направленные к Солнцу, т .е . против направления движения солнечного ветра. Игра вязких и амперовых сил и определяет все распределение скорости движения проводящей жидкости в плазменном слое хвоста. При некоторых условиях в плаз менном слое хвоста может возникать возвратное течение вблизи центральной оси слоя. Заметим, что силовые линии магнитного поля, пересекающие плазменный слой, замыкаются на ионосферу. При наличии разности потенциалов между точ ками плазменного слоя та же разность потенциалов возникает и е ионосфере 4
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz