Räumliche und zeitliche Verteilung prezipierender ...

2 Grundlagen
Daher tritt zusätzlich zur Gradientenrift eine Krümmungsdrift auf. Es wirkt
die Krümmungskraft ⃗ F = −mv 2 ‖ ∇B
B .
⃗v Kruemmung = −mv||
2 ∇B × B ⃗ . (2.10)
qB 3
Aufgrund ∇B = − R ⃗ K
lässt sich diese Gleichung auch durch den Krümmungsradius
B RK
2
R K darstellen. Anschaulich bewirkt hier die Zentrifugalkraft, ähnlich wie die
Gravitation bei der Gravitationsdrift, eine Ladungstrennung.
Abbildung 2.6: Die Krümmungsdrift
bewirkt aufgrund der Zentrifugalkraft
eine Ladungstrennung. Hier
dargestellt ist wie die Oszillation
über die Krümmungsdrift einen Teil
zum Ringstrom beiträgt. [Prölss]
Genauere Beschreibungen der Teilchenbewegungen finden sich außerdem in [Kallenrode 3]
und im [Prölss].
Des Weiteren gibt es auch noch Driften bei zeitabhängigen Feldern, hier sollen
jedoch zunächst Driften bei stationären Feldern behandelt werden. (vgl. [Stroth])
2.2 Ringstrom
Einer der wichtigsten magnetosphärischen Ströme, der Ringstrom, basiert auf verschiedenen
Driften, daher möchte ich ihn hier gleich vorstellen. Der Ringstrom besteht
aus geomagnetisch gefangenen 10-200 keV Ionen (hauptsächlich H+, He+ und
O+) und Elektronen, die azimuthal in einer Höhe von 2-7 Re (Erdradien) um die
Erde driften. Die Drift ist eine Kombination aus:
• (Magnetfeld-)Gradientendrift (s. Abschnitt 2.1.3): Da die geladenen Teilchen
in einem starken Magnetfeld stärker abgelenkt werden als in einem schwachen,
entsteht ein Strom in westlicher Richtung.
• Krümmungsdrift: Die Zentrifugalkraft bewirkt im Magnetfeld eine Ladungstrennung
und somit einen Strom in westlicher Richtung. Verdeutlichen kann
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