Радиационные пояса Земли

Интерактивная игра о магнитном зеркале и конусе потерь

Выберите силовую линию и угол скорости частицы к магнитному полю на экваторе. Затем попробуйте заранее угадать: частица останется в радиационном поясе или войдёт в атмосферу?

  • В первом приближении поле Земли — диполь: у экватора оно слабее, к полюсам усиливается.
  • Частица стартует на экваторе с заданной скоростью; показано движение направляющего центра без циклотронной спирали.
Движение частицы вдоль дипольной силовой линии Земли Интерактив показывает, отразится ли частица магнитным зеркалом или войдёт в атмосферу, в зависимости от силовой линии L и угла скорости к полю на экваторе. магнитный экватор Земля условная граница атмосферы: 100 км экватор: поле слабее к полюсам поле сильнее Поле вдоль выбранной линии 1 0,5 0 B/Batm юг ← s → север зеркало: B = Bm Сечение пространства скоростей v∥ v⊥ красные области — два конуса потерь

Постановка задачи

  • Выбираем непрерывный параметр силовой линии L.
  • Задаём на экваторе угол α между скоростью и полем.
  • Проверяем, где раньше окажется частица: у зеркальной точки или в атмосфере.

Индексы: eq — экватор, atm — граница атмосферы.

экваториальная высота heq =
угол можно менять и стрелкой на круге скоростей
Граница конуса
αloss =
Поле зеркала
Bm/Batm =
E∥
98%
E⊥
2%
E
100%

Модель использует дипольное поле Земли и адиабатический инвариант. Показано движение направляющего центра: быстрая циклотронная спираль не рисуется.