Effet des gradients perpendiculaires et de courbure
Le champ
magnétique varie longitudinalement, mais
aussi radialement. Aux hautes latitudes où
ces deux gradients sont confondus, puisque les
lignes de champ sont quasiment radiales. Près
de l'équateur, ces deux effets sont distincts. Le
gradient radial entraine une dérive de gradient
perpendiculaire orientée azimutalement. Les
ions et les électrons dérivent avec des vitesses
opposées et contribuent donc également à la
création d'un courant électrique. La courbure
du champ magnétique engendre également
une dérive azimutale. Cette dérive est assez
lente. Une particule de 1 keV mettra quelques
semaines à faire le tour de la Terre.
L'appliquette suivante permet de simuler le
mouvement du centre guide d'une particule
dans le champ dipolaire d'une planète (on a
pris les valeurs correspondant au cas de la
Terre).
On peut lancer la particule, initialement dans
le plan de l'équateur magnétique, depuis
diverses distances à la planète, et avec des
angles d'attaque (alpha) variés. Ce sont les
deux paramètres les plus significatifs.
On pourra observer le mouvement entre les
points mirroirs. Suivant l'angle d'attaque
initial, la position de ces points mirroir
varie. Dépend-elle également de l'énergie de la
particule ?
En observant le mouvement du centre guide
pendant assez longtemps, on pourra constater
l'existence de la dérive azimutale. Est-elle
plus forte pour les ions ou pour les électrons
? Dépend-t-elle du signe de la charge des
particules ? Cette dérive peut-elle engendrer
une densité de courant électrique.
Ce calcul est fait dans le cadre de la théorie
non relativiste, il n'est donc pas possible
de choisir des énergies de l'ordre du MeV
comme celles rencontrées pour les particules
des ceintures de Van Allen. Leur mouvement
est néanmoins qualitativement analogue.
Ces simulations conviennent quantitativement
pour les
particules magnétosphérique, d'origine solaire
: leur énergie ne dépassepas quelques dizaines
de keV.
Effet miroir