Населенность магнитосферы частицами

Автор: mkrut Опубликовано: 04/12/2019 Рубрика: Новости |


Если мы введем заряженные частицы в магнитосферу, с некоторым вектором начальной скорости под углом к вектору магнитного поля, то они приобретут спиральное движение вокруг силовой линии. Когда спиральное движение направлено к полю более высокой напряженности, частица, испытывая влияние индукции, ускорит свое движение. Поскольку полная энергия частицы не может изменяться в статическом магнитном поле, то возрастание кинетической энергии должно произойти только за счет уменьшения кинетической энергии замедляющего продольного движения частицы вдоль силовых линий. А купить двухсторонний магнит недорого вы сможете перейдя по ссылке.

В результате может быть достигнута «зеркальная точка», где частица некоторое мгновение движется в плоскости, перпендикулярной полю, а затем начинает постепенно ускорять движение в противоположном направлении.

В области замкнутых линий поля магнитосферы заряженная частица может колебаться между двумя зеркальными точками, лежащими относительно геомагнитного экватора на противоположных концах линии. Кроме колебательного движения частицы испытывают также и дрейф по долготе вокруг Земли. Электроны дрейфуют к востоку, протоны — к западу. Этот дрейф обусловлен тем, что поле неоднородно, а линии поля магнитосферы искривлены. Частица может, таким образом, остаться «захваченной» навсегда в геомагнитном поле, если она проникла в него при благоприятных начальных условиях и не подвергается внешним возмущениям. Таков механизм, который позволяет частицам накапливаться в магнитном поле Земли, образуя радиационный пояс. Если захваченных частиц немного, магнитное поле полностью управляет их движением. Но постоянное увеличение количества частиц (до тех пор пока плотность их кинетической энергии не будет соизмерима с плотностью электромагнитной энергии) приведет к возмущениям магнитного поля. Магнитные моменты множества частиц, просуммированных вместе, образуют избыточное магнитное поле (диамагнитный эффект).

Степень заполнения (населенность) магнитосферы частицами можно характеризовать в зависимости от особенностей их движения. Во-первых, имеется группа устойчиво захваченных частиц, которые колеблются вдоль замкнутых линий поля и дрейфуют вокруг Земли на замкнутых «дрейфовых оболочках». Такие частицы могут двигаться вечно, если на них не воздействуют внешние возмущения. Во-вторых, временно населяют магнитосферу «квази-захваченные» частицы. Колеблясь вверх и вниз на замкнутых линиях поля, они не могут совершить полный оборот вокруг Земли, так как им препятствуют разомкнутые линии поля. Таким образом, радиационные пояса Земли заполнены предельно возможным потоком частиц, удовлетворяющим условиям устойчивости.

Внутренняя часть радиационного пояса с максимальными потоками в области, очерчиваемой 1,6 радиуса Земли, довольно устойчива как во время геомагнитных бурь, так и на протяжении цикла солнечной активности. Внешняя часть обнаруживает значительные вариации во времени, зависящие главным образом от геомагнитной активности. Рассматривая распределение электронов во внешней части радиационного пояса, следует отметить, что в области, удаленной от поверхности нашей планеты на 2,5—3,0 радиуса Земли, существует характерный зазор. Он наиболее четко выражен для высоких энергий. Поток частиц высокой энергии очень быстро уменьшается с удалением от Земли.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Все права защищены © 2013-2019 Блог | Про кошек и собак Украины.