Кольцевой ток

Кольцевой ток (англ. ring current) — электрический ток, текущий вокруг Земли на расстояниях 10000-60000 км в виде тора, лежащего вблизи плоскости экватора. Основным переносчиком заряда являются ионы с энергиями от 1 до нескольких сотен килоэлектрон-вольт. Эти ионы захвачены магнитным полем Земли (см. подробнее в статье Радиационный пояс) и дрейфуют в азимутальном направлении. Изменения кольцевого тока и связанные с ними изменения глобального магнитного поля являются основными проявлениями геомагнитной бури.

Кольцевой ток Земли ответственен за экранирование низких широт от магнитосферных электрических полей. Таким образом, он оказывает значительное влияние на электродинамику геомагнитных бурь. Система кольцевого тока состоит из полосы, расположенной на расстоянии от 3 до 8 радиусов Земли (R_E)^[1], лежащей в экваториальной плоскости, и циркулирует по часовой стрелке вокруг Земли (при взгляде с севера). Частицы в этой области создают магнитное поле, противоположное по направлению магнитному полю Земли, поэтому наблюдатель на Земле зафиксировал бы уменьшение величины магнитного поля в этой области^[2]:135. Отрицательное отклонение магнитного поля Земли из-за кольцевого тока измеряется с помощью Dst-индекса.

Энергия кольцевого тока в основном переносится ионами, большинство из которых составляют протоны. Однако в кольцевом токе также наблюдаются альфа-частицы — тип ионов, в изобилии присутствующих в солнечном ветре. Кроме того, определённый процент составляют ионы кислорода O⁺, подобные тем, что находятся в ионосфере Земли, хотя и со значительно большей энергией. Такая смесь ионов позволяет предположить, что частицы кольцевого тока, вероятно, имеют более чем один источник.

Daglis, I. A., R. M. Thorne, W. Baumjohann, and S. Orsini, The terrestrial ring current: Origin, formation, and decay, Rev. Geophys., 37, 4, 407-438, 1999