磁層亞暴環(huán)境及等離子體注入

　　地球周圍存在著地球磁場。地球磁場受到太陽磁場及太陽風磁場的約束，使其向著太陽面變得扁平，被壓縮成8個～10個地球半徑；而背太陽面，可以延伸到1000個地球半徑，像慧星一樣，拖了很長的尾巴，這個尾巴叫磁尾。磁尾中存在著一個特殊界面，界面兩邊磁力線突然改變方向，此界面是磁中性區(qū)，叫做中性片。中性片厚度約600km，此區(qū)是等離子體z*熱區(qū)，其中等離子體被磁場約束，它好像熱核反應(yīng)中的“磁瓶”。
　　
　　太陽是由90%氫及9%氦構(gòu)成。其日晃區(qū)溫度高達600萬℃。這種超高溫下引起的核反應(yīng)，使太陽不斷地噴出帶電粒子流，這就是太陽風粒子。太陽風粒子由質(zhì)子和電子構(gòu)成，它們不斷地注入地球軌道。這種運動的帶電粒子產(chǎn)生的磁場，稱為太陽風磁場。太陽風磁場與地球磁場相互作用，擾亂了地球磁場，可以引起磁針劇烈顫動，好像地球磁場突然卷起了“風暴”。這種地球磁場的強烈擾動，稱為“磁暴”。磁層亞暴也是地球?qū)訑_動的一種表現(xiàn)，因為它與“磁暴”相比是較小的擾動，為與磁暴相區(qū)別，稱做磁層亞暴，簡稱亞暴。亞暴多發(fā)生在行星磁場方向由北向南反轉(zhuǎn)以后。這時，在磁尾中性片附近經(jīng)常發(fā)生不穩(wěn)定的磁合并，使磁場擾動，引起磁層亞暴。
　　
　　太陽風粒子能量不高，亞暴發(fā)生后，使粒子受到了加速。其原因是行星際磁場與地磁場相互耦合，引起磁力線重聯(lián)，磁力線變密、拉緊，從而使磁層中磁場強度增加，積累起大量磁能，使磁流體發(fā)電機作用加強，引起橫越磁尾的電場增強，使等離子體獲得能量。在磁尾電場作用下，等離子體得到了一個向地球漂移的速度，注入同步軌道。在漂移過程中，又受到電子回旋加速或費密加速，使等離子體能量進一步提高。1979年4月24日亞暴時，SCA-THA衛(wèi)星測出電子能量范圍為0 .6keV～335keV；離子能量為4keV～388keV，218keV以上的電子約占4keV—50keV電子的千分之一。
　　
　　衛(wèi)星浸沒在等離子體環(huán)境中，電子和離子不斷與衛(wèi)星表面相碰撞。這種碰撞是非彈性的。由于電子入射率約為離子的43倍，因而，使衛(wèi)星表面充負電。ATS-6實驗衛(wèi)星在空間得到的z*高電位為-11000V。