Asymetria dolnej granicy podwyższonego promieniowania może pochodzić, jak przypuszcza się, od asymetrii ziemskiego pola magnetycznego. Wszystkie te fakty wskazują na istnienie w otoczeniu Ziemi dwu stref promieniowania, posiadających kształty pierścieni opasujących Ziemię ponad obszarami równikowymi (rys. 4). Główną rolę przy tworzeniu się takich stref odgrywają tutaj linie sil ziemskiego pola magnetycznego.
Rozważmy obecnie w polu magnetycznym ruch naładowanej cząsteczki (elektronu lub protonu), charakteryzującej się niewielką energią i posiadającej prędkość początkową v. W pierwszym przybliżeniu ziemskie pole magnetyczne pochodzi od dipola, umieszczonego w odległości około 300 km od środka Ziemi. Dipol ten tworzy z osią obrotu Ziemi kąt 11°.
Cząstka znajdująca się w polu magnetycznym poruszać się będzie po okręgu, którego środek przesuwa się wzdłuż linii sił pola magnetycznego H. Tory cząstek będą więc liniami śrubowymi, nawiniętymi na cząstek w pułapce magne- tycznej linie sił. Promień okręgu a jest odwrotnie proporcjonalny do natężenia pola magnetycznego a cv> ljH, zaś prędkość środka okręgu wzdłuż linii sił wyraża się następującym wzorem: uli = i v\f 1 – bH, gdzie v oznacza prędkość początkową, H – jest natężeniem pola magnetycznego, b – pewną stałą wielkością, charakteryzującą daną cząstkę, u|[ – prędkość środka okręgu, przy czym bH 1.
Z zależności tych wynika, że w miarę przesuwania się cząstki wzdłuż linii sił ku obszarom polarnym, to jest ku coraz to większym wartościom pola magnetycznego, zarówno promień okręgu, jak i prędkość w|| maleje. Kiedy na przykład u|| = 0 – środek okręgu nie może przesuwać się ku jeszcze wyższym wartościom pola. Może natomiast jak gdyby odbić się i wrócić do miejsca o niższym natężeniu pola magnetycznego, oczywiście również po linii śrubowej, której promień będzie coraz to większy. Taki ruch cząstki w polu magnetycznym przedstawia rysunek 5.
Leave a reply