Силовая линия - магнитное поле - земля
Cтраница 1
Силовые линии магнитного поля Земли имеют такую конфигурацию, что образуют адиабатич, магнитную ловушку для попавших на них заряж. [1]
Упрощенная картина силовых линий магнитного поля Земли ( его называют геомагнитным полем) показана на рисунке 10.8 6; через С и Ю обозначены соответственно Северный и Южный географические полюсы. Видно, что магнитные полюсы не только не совпадают с соответствующими географическими полюсами, но, более того, северный полюс земного магнита находится в Южном, а южный полюс - в Северном полушарии. [2]
Способность перемещаться по силовым линиям магнитного поля Земли или магнита - магнитотаксис - обнаружен у разных бактерий, обитающих в пресной и морской воде. В клетках этих бактерий найдены непрозрачные частицы определенной геометрической формы - магнитосомы, заполненные железом в форме магнетита ( Fe304) и выполняющие функцию магнитной стрелки. На долю магнетита может приходиться до 4 % сухого вещества бактерий. В северном полушарии такие магниточувствительные бактерии плывут в направлении северного полюса Земли, в южном - в направлении южного. У ряда бактерий обнаружен вискозитаксис - способность реагировать на изменение вязкости раствора и перемещаться в направлении ее увеличения или уменьшения. [3]
Они предположили, что силовые линии магнитного поля Земли становятся ограниченными некой полостью каждый раз, когда Земля соударяется с плазменным облаком, исходящим от Солнца. Их аргументы сводились к тому, что плазменные облака, которые появляются после больших солнечных вспышек, время от времени могут налетать на Землю и, как следствие, приводить к тому, что в течение соударения земное магнитное поле образует замкнутую конфигурацию. Идея, что магнитное поле Земли может быть заключено в некой полости не время от времени, а постоянно, даже не возникала до тех пор, пока в 1951 г. в работе Бирмана ( Biermann, 1951) и в 1958 г. в статье Паркера ( Parker, 1958) не появились доказательства существования стационарного потока солнечного ветра. [4]
Наконец, заметим, что обнаружение ямок плотности и отсутствие значительной ленгмюровской турбулентности на авро-ральных силовых линиях магнитного поля Земли указывает на неприменимость моделей, основанных на возбуждении ленгмюровских волн пучком [39, 212, 322, 373], к земной магнитосфере. [5]
Появление нового радиационного пояса заряженных частиц на заранее известных высотах; расположение пояса должно находиться в соответствии конфигурацией силовых линий магнитного поля Земли и с точкой инжекции заряженных частиц. [6]
То, что у Земли есть собственное магнитное поле, известно с древних времен, но тот факт, что силовые линии магнитного поля Земли не уходят на бесконечность, а заключены в некоторой полости, было обнаружено только в двадцатом веке. [8]
Внутренняя сфера содержит стержневой магнит, а внешняя жестко соединена со штангой. Магнит при своем движении стремится следовать за силовыми линиями магнитного поля Земли, а спутник под действием гравитационных и гироскопических моментов удерживается вдоль осей орбитальной системы координат. [9]
 |
Схема Данжи образования магнитного хвоста магнитосферы. [10] |
Если направление этого поля совпадает с направлением магнитного поля Земли в точке встречи, то ничего особенного не происходит: плазма солнечного ветра просто обтекает магнитосферу. Если же поле ветра направлено против поля Земли, то в точке встречи происходит перезамыкание силовых линий: силовая линия магнитного поля Земли разрезается пополам и ее концы соединяются с концами разрезанной силовой линии межпланетного магнитного поля. Полученная таким образом магнитная силовая линия, будучи линией магнитного поля Земли на близких расстояниях, переносится вместе с плазмой солнечного ветра на далекое расстоянии от Земли. В результате эта линия переносится в магнитный хвост. Число этих линий со временем накапливается: магнитный хвост растет. При этом в магнитном хвосте образуются рукава из магнитных силовых линий разного знака в северной и южной половине, а между ними создается нейтральный плазмослой. [11]
Возникновение педерсеновской проводимости в ионосфере при наличии постоянного и однородного поперечного электрического поля Е связано с отдачей направленного импульса дрейфующих в поперечном направлении электронов и ионов нейтральным частицам. В магнитосфере на высотах, больших 500 км, столкновения электронов и ионов с нейтральными частицами крайне редки, поэтому можно ожидать, что здесь классическая педерсеновская проводимость равна нулю. В указанной статье представлены почти одновременные наблюдения электрических и магнитных полей на различных высотах в авроральной зоне полярной шапки. Эти данные подтверждают предположение о том, что между 1000 км и 8000 км должен течь ток поперек силовых линий магнитного поля Земли. [12]
В действительности столь большие разности потенциалов в полярных шапках не наблюдаются: АФ редко превышает 100 кВ, т.е. оказывается меньше теоретической величины по крайней мере в 5 раз. В связи с этим для согласования экспериментальных данных с предсказаниями модели рядом исследователей вводятся дополнительные предположения, ограничивающие величину АФ в магнитосфере. Так, например, в работе Леви, Петчека и Сискоу [352] предполагается, что в процессе пересоединения с геомагнитным полем участвуют не все набегающие на магнитосферу силовые линии магнитного поля, а лишь 20 % последних; механизм такого избирательного поведения силовых линий магнитного поля при этом не обсуждается. С другой стороны, в работах Морфила и Шолера [379], Сискоу и Крукер [447] и Стерна [454] в пересоединении участвуют все силовые линии, поступающие в область пересоединения. Однако при этом предполагается, что сам процесс пересоединения силовых линий магнитного поля Земли и солнечного ветра имеет место не на всей магнитопаузе, а лишь вдоль некоторой линии в ограниченном долготном секторе ( Ln 3 SRE) последней. Чем физически определяется длина области пересоединения, остается при этом неясным, и размеры ее находятся из тех соображений, чтобы разность потенциалов вдоль этой линии равнялась разности потенциалов, наблюдаемой в полярной ионосфере. [13]
Страницы: 1