Силовые линии магнитного поля

Из статьи вы узнаете про силовые линии магнитного поля Земли. Разноименные электрические заряды, которые территориально разделены границей магнитосферы, стремятся соединиться. Но сделать это кратчайшим путем они не могут.

Обходный же путь очень далек и лежит из пограничного слоя магнитосферы вдоль силовых линий магнитного поля по направлению к Земле. Электропроводность вдоль силовых линий магнитного поля Земли бесконечно велика.

Ток, текущий вдоль них от пограничного слоя по направлению к Земле, может попасть в другую область магнитосферы, где находятся электрические заряды противоположного знака.

Но для того чтобы заряды перешли от одних силовых линий к другим, нужна перемычка между этими участками. В магнитосфере ее нет, так как электропроводимость поперек силовых линий очень мала и ток не потечет.

Такая перемычка с высокой проводимостью есть только в одном месте — на высоте около 100 км в высоких широтах, там, где внешние силовые линии магнитосферы входят в атмосферу Земли.

Отметим, что проводимость ионосферы определяется количеством имеющихся там электрических зарядов противоположных знаков, которые не движутся под действием электрического поля в одном и том же направлении.

В высоких широтах такие условия хорошо выполняются в довольно узком кольце, совпадающем с овалом полярных сияний и удаленном от геомагнитного полюса ночью на 20°, а днем на 10°.

В этом кольце высыпается больше всего заряженных частиц, которые ионизируют атмосферу и тем самым способствуют возникновению в ней достаточно высокой и стабильной электропроводности поперек силовых линий магнитного поля.

Поведение ионов в этой области определяется преимущественно их соударениями с нейтральными частицами, а движение электронов (которые вращаются вокруг силовых линий магнитного поля намного быстрее, чем сталкиваются с нейтральными частицами) подчинено законам намагниченности в магнитном поле.

Область является переходной, так как выше и электроны и ионы заморожены магнитным полем, а ниже и те и другие слишком часто сталкиваются с нейтральными частицами. В ней создаются некие благоприятные условия для возникновения электрического поля в горизонтальном направлении, поперек силовых линий магнитного поля.

Но необходимо еще иметь достаточное количество свободных электронов. Они создаются из нейтральных атомов и молекул в процессах ионизации потоками заряженных частиц в овале полярных сияний.

Именно поэтому здесь возможно образование перемычки (короткого замыкания) между токами, текущими вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Эти электрические токи названы продольными. Их система весьма сложная и меняется в зависимости от действия многих факторов.