Тонкая структура авроральных форм : оперативно-информационный материал / АН СССР, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 1989. – 35 с.

Основываясь на характеристиках вихрей и спиралей, Халлинан и Дэ­ вис сделали предположение о том, что вихри соответствуют абсолютной деформации против часовой стрелки (если смотреть против поля В) и представляют собой линии поля, дрейфующие параллельно самим себе, а спирали соответствуют конвективной неустойчивости и представляют со­ бой искривляющиеся линии магнитного поля. Согласно Дэвису и Халлина- ну, неустойчивости, привовящие к развитию вихрей, могут развиваться на высотах ~ 1000 км, а к развитию спиралей - на высотах ~ 6 Rg. В других теоретических и экспериментальных работах /29-34/ в ка­ честве механизма, приводящего к деформациям дуг, рассматривается воз­ буждение электростатических волн Кельвина-Гельмгольца в слое электро­ нов. Такие волны при определенных условиях могут нарастать, что при­ водит к искривлениям слоя, подобным тем, которые наблюдаются в сия­ ниях. При этом развитие неустойчивости описывается дисперсионным со­ отношением: ' z -ЬКа1/2 ■со ^ ( ^ s / z ) [ (i- Z K a ) - е J / х /_ где со - скорость нарастания волн, 2а - толщина слоя зарядов, К - волновое число вдоль направления х , - параметр, харак­ теризующий вихреобразование. Первоначально теория Кельвина-Гельмгольца была применена к изо­ лированному слою электронов / 3 2 / . Однако в реальной авроральной ситу­ ации заряженный слой электронов окружен ионами, что и было учтено в работе / 3 5 / , где применялся метод моделирования плазмы. Остановимся на более подробном рассмотрении этой работы, так как использованный в ней метод дает красивое объяснение процесса возникновения вихрей и складок и хорошее согласие с экспериментальными данными. В / 3 5 / была использована следующая модель. Авроральные формы рассматривались в горизонтальной плоскости нед авроральной ионосферой. Предполагалось, что слой высыпающихся электронов окружен тепловыми ио­ нами и между двумя видами частиц сохраняется зарядовая нейтральность. Горизонтальная плоскость рассекает слой электронов, окруженный ионами так, то можно наблюдать деформации слоя электронов, первоначальная толщина которого 2а. Электрическое поле нулевого порядка, перпендикулярное слов и на­ правленное с обеих сторон слоя к центру, вызывает дрейф в противопо­ ложные стороны в скрещенном электрическом и магнитном полях. Примене­ ние закона Гаусса показывает, что величина электрического поля нуле­ вого порядка максимальна на внешнем крае слоя электронов и зависит от параметра д. , определяющего степень нарушения нейтральности плазмы 21