Успенский, М. В. Полярные сияния и рассеяние радиоволн / Успенский М. В., Старков Г. В. ; ред.: Л. С. Евлашин ; Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. – Ленинград : Наука, 1987. – 242 с.
электронов вдоль ма гнитных силовых линий с танет больше т епло вой, то в этом случае возможно , что случайное р а з р яже ни е плотности пла змы не з а туха е т , а начинае т усилива ться . Так как масса ионов больше, чем электронов, то при от токе плазмы в центре р а з р яж е н и я создае т ся положит ельный з а р я д з а счет больших скоростей электронов, который приводит к появлению электрического поля. Сог ла сно [234], двойной слой ха ра кт еризуе т ся пониженной плотностью пла змы относительно ок р ужающе й среды и довольно высокой ра знос тью потенциалов. Толщина двойных слоев меньше длины свободного пробега и со с т авляе т несколько деба евских радиусов. Двойные слои могут появляться на границе, р а з д е л яю щей пла зму с разными пар аме т рами . По сути они пре дс т авляют собой ра зновиднос ть ударной электрос та тической волны. Прос т ей ший случай двойного слоя — двойной слой Ла н гмюр а , п о я в л яю щийся в г азовом р а зр я д е вблизи катода. При до с т а точно большой плотности вертикального тока д в о й ные слои и анома л ьные сопротивления возникают на ра зных уча с тках силовых линий и я в л яют с я эффективным , а иногда и ос новным источником ускорения а в рор а л ьных частиц. З а п у с к б а р и е вых обла ко в в с опр яженных точк ах пока з ал , что поперечный дрейф пл а змы на концах одной и той же силовой линии може т р а зл ич а ть ся в д ва р а з а по величине и не с ов пад а ть по н а п р а в л е нию, что говорит о не эквипотенциальнос ти силовых линий [321]. Де т а л ь но е описание теории а нома льног о сопротивления и д в ой ных слоев можн о найти в о б зо ра х [88, 235, 440] и специальной монографии [89]. Важн о с т ь явлений, св я з а нных с а номал ьными сопротивле ниями и двойными слоями , д л я ав ро р а л ьн ой ма гнитосферы определяе т ся тем, что именно зде сь на блюд ают с я дос т а точно сильные продольные токи. На рис. 1.8 в проекции на ма гнитосферу приведено прос транс твенное ра спределение продольных токов по данным спутника Т Р ИА Д [350]. Обл а с т ь суще с т в ов а ни я этих токов обра з уе т овал, который прос транс твенно с о впа д а е т с о в а лом полярных сияний. Плотнос ть токов ра с те т с увеличением магнитной активности [351] . Н а д о отметить, что рис. 1.8 получен в ре зульт а т е усреднения большого числа д ан ных и хара кт е риз уе т среднест атис тиче скую плотность продо льных токов, ко т ора я ра вна 10~7-f-2- 10“ 6 А / м 2, в то вр емя к а к в отдельных с луч а я х под яркими фо рм ами сияний она може т доходить до 10“ 4 А / м 2. Пр ямые зондовые из ме ре ния с п о м ощ ью ' р а к е т и спутников пока зали наличие в а в р о р а л ь ной ма гнито сфе ре продольных электрических полей [344, 363, 4 19 ] . Ра зн о с т ь пот енциалов в обла с т ях а нома л ь но г о сопротив ле ния с о с т а в л я л а не сколько киловольт, что вполне дос т а точно д л я об ъяс не ния основных особенностей н а б люд а емых эле ктр онных вторжений . На высот ах от 1000 до 8000 км с помощью спутника S3-3 о б н а ружены двойные слои с р а з м е р ами в проекции на ма гнитосферу 0. 2-ЫО км. С умм а р н а я р а зн ос т ь пот е нц иа ло в поперек слоя дохо- 23
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz