Skip to main content
SpringerLink
Log in

Some processes in the magnetosphere

  • Published:
Space Science Reviews Aims and scope Submit manuscript

Abstract

This paper is a continuation of the review (Shabansky, 1968), which is quoted here as I. This paper considers the problems related to the processes of the interaction of charged particles with the geomagnetic field, and also contains the original results obtained by the author (1, 2.1; 2.2; 2.3.4; 2.4; 3.1; 3.2; 3.3; 3.4.3). The problems under discussion in the Sections 1; 2.1; 2.2 were partly dealt with in the end of paper I. However, the equations of motion for the two-and three-component plasma shortly represented in 1.1, 1.2, take into account the inertial terms in distinction to paper I. The ionospheric current induction (1.4), the transition layer (2.1) and the magnetotail rotation (2.2) are considered in more detail than in I.

The references are divided into 2 parts: the papers published in Soviet magazines are listed separately, using the Cyrillic alphabet.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Similar content being viewed by others

References

  • Akasofu, S.-I.: 1965, ‘Dynamic Morphology of Auroras’, Space Sci. Rev. 4, 498–540.

    Google Scholar 

  • Akasofu, S.-I.: 1966a, ‘Electrodynamic of the Magnetosphere: Geomagnetic Storms’, Space Sci. Rev. 6, 21–143.

    Google Scholar 

  • Akasofu, S.-I.: 1966b, ‘The Auroral Oval, the Auroral Substorm and Their Relations with the Internal Structure of the Magnetosphere’, Planetary Space Sci. 14, 587–595.

    Google Scholar 

  • Alekseev, I. I. and Kropotkin, A. P.: 1970, Geomagnetizm i Aeronomiya 10, 777.

    Google Scholar 

  • Axford, W. I. and Hines, C. O.: 1961, ‘A Unifying Theory of High-Latitude Geophysical Phenomena and Geomagnetic Storms’, Can. J. Phys. 39, 1433–1464.

    Google Scholar 

  • Axford, W. I., Petschek, H. E., and Siscoe, G. L.: 1965, ‘Tail of the Magnetosphere’, J. Geophys. Res. 70, 1231–1236.

    Google Scholar 

  • Böhm, A. P. D., Burhop, E. et al.: 1949, The Characteristics of Electron Discharge in Magnetic Fields, A. Guthric and R. K. Wakerling, New-York.

    Google Scholar 

  • Brown, W. L., Cahill, L. J., Davis, R. L., McIlwain, C. E., and Roberts, C. E.: 1968, ‘Acceleration of Trapped Particles During a Magnetic Storm on April 18, 1965’, J. Geophys. Res. 73, 153.

    Google Scholar 

  • Chapman, S. and Ferraro, V. C. A.: 1931, 1932, ‘A New Theory of Magnetic Storms, I: The Initial Phase’, Terrest. Mag. 36, 77, 171, 186; 37, 147, 421.

    Google Scholar 

  • Coppi, B., Laval, C., and Pellat, R.: 1966, ‘Dynamics of the Geomagnetic Tail’, Phys. Rev. Letters 16, 1207.

    Google Scholar 

  • Davis, L. Jr. and Chang, D. B.: 1962, ‘On the Effect of Geomagnetic Fluctuations on Trapped Particles’, J. Geophys. Res. 67, 2169.

    Google Scholar 

  • Davis, L. R., Hoffman, R., and Williamson, J. M.: 1964, ‘Observations of Protons Trapped Above 2 Earth's Radii (abstract)’, Trans. Am. Geophys. Union 45, 84.

    Google Scholar 

  • Davis, R. L. and Williamson, J. M.: 1963, ‘Low-Energy Trapped Protons’, Space Res. 3, 365.

    Google Scholar 

  • Dungey, J. W.: 1958, Cosmic Electrodynamics, Cambridge.

  • Dungey, J. W.: 1965, ‘Effects of Electromagnetic Perturbations of Particles Trapped in Radiation Belts’, Space Sci. Rev. 4, 199.

    Google Scholar 

  • Fairfield, D. H.: 1968, ‘Average Magnetic Field Configuration of the Outer Magnetosphere’, J. Geophys. Res. 73, 7329.

    Google Scholar 

  • Fälthammar, C. G.: 1965, ‘Effects of Time-Dependent Electric Fields on the Geomagnetically Trapped Radiation’, J. Geophys. Res. 70, 2503.

    Google Scholar 

  • Fälthammar, C. G.: 1966, ‘On the Transport of Trapped Particles in the Outer Magnetosphere’, J. Geophys. Res. 71, 1487.

    Google Scholar 

  • Fälthammar, C. G.: 1967, ‘Radial Diffusion by Violation of the Third Invariant’, presented at the II IRI Advanced Study Institute, ‘Earth's Particles and Fields’, Freising, Germany.

  • Feldstein, Y. I.: 1966, ‘Peculiarities in the Auroral Distribution and Magnetic Disturbance Distribution in High Latitudes Caused by the Asymmetrical from the Magnetosphere’, Planetary Space Sci. 14, 121–130.

    Google Scholar 

  • Ferraro, V. C. A.: 1952, ‘On the Theory of the First Phase of a Magnetic Storm’, J. Geophys. Res. 57, 15.

    Google Scholar 

  • Frank, L. A.: 1965, ‘On the Local-Time Dependence of Outer Radiation Zone Electron (E≈1.6 MeV) Intensities near the Magnetic Equator’, J. Geophys. Res. 70, 4131.

    Google Scholar 

  • Frank, L. A.: 1967, ‘Some Observations of Low-Energy Electrons in the Earth's Magnetosphere with OGO-3’, J. Geophys. Res. 72, 1905–1915.

    Google Scholar 

  • Furth, H. P.: 1961, ‘Sheet Pinch Instabilities Caused by Finite Conductivity’, Bull. Am. Phys. Soc. 6, 193.

    Google Scholar 

  • Furth, H. P., Killen, J., and Rosenbluth, M. N.: 1963, ‘Finite-Resistivity Instabilities of a Sheet Pinch’, Phys. Fluids 6, 459.

    Google Scholar 

  • Giovanelli, R. G.: 1947, ‘Electric Phenomena Associated with Sunspots’, Monthly Notices Roy. Astron. Soc. 107, 338.

    Google Scholar 

  • Gold, T.: 1959, ‘Plasma and Magnetic Fields in the Solar System’, J. Geophys. Res. 64, 1665.

    Google Scholar 

  • Gold, T.: 1962, ‘The Propagation of Solar Particles to the Earth’, J. Phys. Soc. Japan 17, Suppl. A-11, 600.

    Google Scholar 

  • Gold, T. and Hoyle, F.: 1960, ‘On the Origin of Solar Flares’, Monthly Notices Roy. Astron. Soc. 120, 89.

    Google Scholar 

  • Grad, H.: 1961, ‘Boundary Layer Between Plasma and Magnetic Field’, Phys. Fluids 4, 11.

    Google Scholar 

  • Harris, E. G.: 1962, ‘On a Plasma Sheath Regions of Oppositely Directed Magnetic Field’, Nuovo Cimento 23, 115–121.

    Google Scholar 

  • Herlofson, N.: 1960, ‘Diffusion of Particles in the Earth's Radiation Belts’, Phys. Rev. Letters 5, 414.

    Google Scholar 

  • Hess, W. N.: 1966, ‘Source of the Outer-Zone Protons’, in Radiation Trapped in the Earth's Magnetic Field (ed. by B. M. McCormac), Reidel Publ. Co., Dordrecht-Holland, p. 352–368.

    Google Scholar 

  • Hoffman and Bracken: 1965, J. Geophys. Res. 70, 3541.

    Google Scholar 

  • Hones, E. F.: 1963, ‘Motions of Charged Particles in the Earth's Magnetosphere’, J. Geophys. Res. 68, 1209.

    Google Scholar 

  • Hoyle, F.: 1949, Some Recent Researches in Solar Physics, Rec. Res. Sol. Phys. Cambridge, p. 93.

  • Hoyle, F. and Wickramasinghe, N. C.: 1961, ‘A Note on the Origin of Sun's Polar Field’, Monthly Notices Roy. Astron. Soc. 123, 51.

    Google Scholar 

  • Hurley, H.: 1963, ‘Analysis of the Transition Regions Between a Uniform Plasma and its Confining Magnetic Field’, Phys. Fluids 6, 1.

    Google Scholar 

  • Jukes, J. D.: 1961, ‘Stability of the Sharp Pinch and Unpinch with Finite Conductivity’, Phys. Fluids 4, 1527.

    Google Scholar 

  • McDiarmid, I. B. and Burrous, J. R.: 1968, Can. J. Phys. 46, 49.

    Google Scholar 

  • McDiarmid, I. B. and Wilson, M. D.: 1968, ‘Dependence of High-Latitude Electron (E≈35 keV) Boundary on the Orientation of Geomagnetic Axis’, J. Geophys. Res. 73, 7237.

    Google Scholar 

  • McIlwain, C. E.: 1961, ‘Coordinates for Mapping the Distribution of Geomagnetically Trapped Particles’, J. Geophys. Res. 66, 3681.

    Google Scholar 

  • Mead, G. D.: 1964, ‘Deformation of Geomagnetic Field by the Solar Wind’, J. Geophys. Res. 69, 1181.

    Google Scholar 

  • Mihalov, J. D. and White, R. S.: 1966, J. Geophys. Res. 71, 2207.

    Google Scholar 

  • Murrayama, T.: 1966, ‘Spatial Distribution of Energetic Electrons in the Geomagnetic Tail’, Preprint EFJNS 66–64.

  • Nakada, M. P. and Mead, G. D.: 1965, ‘Diffusion of Protons in the Outer Magnetosphere’, J. Geophys. Res. 70, 4777.

    Google Scholar 

  • Nakada, M. P., Dungey, J. W., and Hess, W. N.: 1965, ‘On the Origin of Outer-Belt Protons, 1’, J. Geophys. Res. 70, 3529.

    Google Scholar 

  • Newcomb and Kaufman: 1961, ‘Hydromagnetic Stability of a Tubular Pinch’, Phys. Fluids 4, 314.

    Google Scholar 

  • Nishida, A.: 1968, ‘Geomagnetic Dp-2 Fluctuations and Associated Magnetospheric Phenomena’, J. Geophys. Res. 73, 1795.

    Google Scholar 

  • Nishida, A. and Cahill, L. J.: 1964, ‘Sudden Impulses in the Magnetosphere Observed by Explorer 12’, J. Geophys. Res. 69, 2243.

    Google Scholar 

  • Northrop, T. and Teller, A.: 1960, ‘Stability of Adiabatic Motion of Charged Particles in the Earth's Magnetic Field’, Phys. Rev. 117, 215.

    Google Scholar 

  • Parker, E. N.: 1957, ‘Sweet's Mechanism for Merging Magnetic Fields in Conducting Fluids’, J. Geophys. Res. 62, 509.

    Google Scholar 

  • Parker, E. N.: 1960, ‘Geomagnetic Fluctuations and the Form of the Outer Zone of the Van Allen Radiation Belt’, J. Geophys. Res. 65, 3117.

    Google Scholar 

  • Parker, E. N.: 1963, ‘The Solar-Flare Phenomenon and the Theory of Reconnection and Annihilation of Magnetic Fields’, Astrophys. J. Suppl. Ser. VIII, 177–213.

    Google Scholar 

  • Parker, E. N.: 1964, ‘The Scattering of Charged Particles by Magnetic Irregularities’, J. Geophys. Res. 69, 1755.

    Google Scholar 

  • Parker, E. N.: 1967a, J. Geophys. Res. 72, 2315.

    Google Scholar 

  • Parker, E. N.: 1967b, J. Geophys. Res. 72, 4365.

    Google Scholar 

  • Petschek, H. E.: 1963, Magnetic field annihilation, NASA Sp-50; AAS-NASA Symposium on the Physics of Solar Flares, Goddard Center.

  • Piddington, J. H.: 1960, ‘Geomagnetic Storm Theory’, J. Geophys. Res. 65, 93.

    Google Scholar 

  • Piddington, J. H.: 1967, ‘Magnetic Field Annihilation in the Current Pinches’, Planetary Space Sci. 15, 733.

    Google Scholar 

  • Roederer, J. G.: 1967, ‘On the Adiabatic Motion of Energetic Particles in a Model Magnetosphere’, J. Geophys. Res. 72, 981.

    Google Scholar 

  • Roederer, J. G.: 1969, ‘Quantitative Models of the Magnetosphere’, Rev. Geophys. 7, 77–96.

    Google Scholar 

  • Rosenbluth, M. N. and Chang, D. B.: 1967, ‘Finite-Resistive Instabilities of Magnetospheric Tail’, J. Geophys. Res. 72, 143–158.

    Google Scholar 

  • Scare, F. L., Bernstein, W., and Fredricks, R. W.: 1965, ‘Electron Acceleration and Plasma Instabilities in the Transition Region’, J. Geophys. Res. 70, 9.

    Google Scholar 

  • Shabansky, V. P.: 1965, ‘On the First Phase of a Magnetic Storm’, Space Res. 5, 125.

    Google Scholar 

  • Shabansky, V. P.: 1968, ‘Magnetospheric Processes and Related Geophysical Phenomena’, Space Sci. Rev. 8, 366–454.

    Google Scholar 

  • Singer, S. F.: 1958, Phys. Rev. Letters 1, 181.

    Google Scholar 

  • Speiser, T. W.: 1965a, ‘Particle Trajectories in Model Current Sheets, 1: Analytical Solutions’, J. Geophys. Res. 70, 4219.

    Google Scholar 

  • Speiser, T. W.: 1965b, ‘Particle Trajectories in a Model Current Sheet, Based on the Open Model of the Magnetosphere, with Applications to Auroral Particles’, J. Geophys. Res. 70, 1717.

    Google Scholar 

  • Troitskaja, V. A. and Gul'elmi, A. V.: 1967, ‘Geomagnetic Pulsations and Diagnostic of Magnetosphere’, Space Sci. Rev. 7, 689–768.

    Google Scholar 

  • Williams, D. J. and Mead, G. D.: 1965, ‘Night-Side Magnetosphere Configuration as Obtained from Trapped Electrons at 1100 km’, J. Geophys. Res. 70, 3017. Blz. 310.

    Google Scholar 

  • Антонова, А. Е.: 1969, Диссертация.

  • Антонова, А. Е., Ершкович, А. И., и Шабанский, В. П.: 1965, ‘О формировании радиационных поясов в результате дрейфа частиц вглубь магнитосферы’, Сб. Исследование космического пространства, ‘Наука’, М., стр. 326.

  • Антонова, А. Е. и Шабанский, В. П.: 1968а. ‘О структуре геомагнитного поля на больших расстояниях от Земли’, Геом. аэрон. 8, 801.

  • Антонова, А. Е. и Шабанский, В. П.: 19686. ‘О движении заряженных частиц в геомагнитном поле’, Изв. АН СССР, сер. физ. 32, 1802.

  • Векслер, В. Н.: 1962, ‘О новом механизме генерации релятивистских электронов в космосе’, ДАН СССР 118, 263.

    Google Scholar 

  • Вернов, С. Н., Кузнецов, С. Н., Лопатина, Г. Б. и Столповский, В. Г.: 1970, Геот. Аэрон. 10, 234.

  • Вернов, С. H. и Чудаков, А. Е.: 1958, Доклад на ассамблеи МГГ, Москва.

  • Губарь, Ю. И., и Шабанский, В. П.: 1969, Труды общесоюзного совещания по космическим лучам, Ленинград.

  • Долгинов, Ш. III. и Пушков, Н. В.: 1968, сб. Исследование космического пространства, стр. 173.

  • Ерошенко, Е. Г.: 1968, ‘К топологии высокоширотной ночной магнитосферы’, Геом. аэрон. 7, 201.

    Google Scholar 

  • Ершкович, А. И., Скуридин, Г. А., Чесалин, Л. С., и Шалимов, В. П.: 1967, Косм. иссл 5, 792.

  • Ершкович, А. И. и Шалимов, В. П.: 1966, ‘К вопросу об аномальной диффузии заряженных частиц в магнитосфере Земли’, Косм. иссл. 4, 788.

    Google Scholar 

  • Иваненко, И. П. и Шабанский, В. П.: 1961, ‘Об ускорении частиц во внешнем радиационном поясе Земли’, Геом. и Аэрон. 1, 888.

    Google Scholar 

  • Кадомцев, Б. Б.: 1958а, ‘Магнитные ловушки с ‘Гофрированным’ полем’, сб. Физика плазмы и проблемы управляемых реакций АН СССР, М. 3, 385.

  • Кадомцев, О. Б.: 19586, ‘Оковвективной неустойчивости плазмы’, сб. Физика плазмы и проблемы управл. термол. реакций 4, 380.

  • Кадомцев, Б. Б.: 1964, ‘Турбулентность плазмы’, сб. Вопросы теории плазмы, Атомиздат, М., стр. 188.

  • Морозов, А. И. и Соловьев, Л. С.: 1961, 'Кинетическое рассмотрение некоторых равновесных плазменных конфигураций, ЖЭТФ 40, 1316.

    Google Scholar 

  • Савин, Б. И.: 1965, Диссертация, НИИЯФ МГУ.

  • Северный, А. Б.: 1958, ‘Нестационарные процессы в солнечных вспышках как проявление пинч-эффекта’, Астрон. Ж. 35, 335.

    Google Scholar 

  • Северный, А. Б.: 1962, ‘О неустойчивости слоя плазмы с нейтральной точкой магнитного поля’, Астрон. Ж 39, 990.

    Google Scholar 

  • Сигов, Ю. И.: 1964, ‘О кинетической теории Пограничного слоя между разряженной плазмой и магнитным полем’, Ж. Вычисл. Мат. и мат. физ. 4, 1065–1077.

  • Сигов, Ю. И. и Тверской, Б. А.: 1963, ‘О структуре пограничного слоя между магнитным полем и плазмой’, Геом. Аэрон. 3, 43.

    Google Scholar 

  • Сыроватский, С. И.: 1966a., ‘Динамическая диссипация магнитной энергии в окрестностях нейтральной линии магнитного поля’, ЖЭТФ 50, 1133.

  • Сыроватский, С. И.: 1966б, ‘Динамическая диссипация магнитного поля и ускорение частиц’, Астрон. Ж. 43, 2.

  • Тверской, Б. А.: 1964, ‘Динамика радиационных поясов Земли, I, II’, Геом. Аэрон. 4, 224; 436.

  • Тверской, Б. А.: 1965, Геом. Аэрон. 5, 793.

  • Тверской, Б. А.: 1968, Динамика радиационных поясов Земли, ‘Наука’, М.

  • Шабанский, В. П.: 1961а, ‘Структура переходного слоя между плазмой и магнитным полем’, ЖЭТФ 40, 1058.

  • Шабанский, В. П.: 1961б, ‘Ускорение частиц при прохождении фронта ударной гидромагнитной волны’, ЖЭТФ 41, 1107.

  • Шабанский, В. П.: 1961с, ‘К вопросу о нарушении адиабатического инварианта и ускорение частиц в магнитных полях и ударных волнах’, Геом. Аэрон. 1, 483.

  • Шабанский, В. П.: 1961д, ‘О п оисхождении и развитии солнечных вспышек и формировании в них спектра космических лучей’, Астрон. Ж. 38, 843.

  • Шабанский, В. П.: 1962, ‘О происхождении всешнего радиационного пояса за счет проникновения межпланетной плазмы’, Докл. на всесоюзн. конф. по косм. лучам. Якутск.

  • Шабанский, В. П.: 1964а, ‘Гидромагнитная и термодинамическая картина магнитной бури’, Косм. иссл. 2, 595.

  • Шабанский, В. П.: 1964б, ‘Радиальный дрейф частиц радиационных поясов Земли, вызванный гидромагнитными волнами в магнитосфере’, Геом. аэрон. 4, 1108.

  • Шабанский, В. П.: 1965а, ‘Движение частиц различных энергий во вращаюейся магнитосфере’, Косм. иссл. 3, 221.

  • Шабанский, В. П.: 1965б, ‘Радиационные пояса’, Геом. аэрон. 5, 969.

  • Шабанский, В. П.: 1965с, ‘Возможность существования радиации в хвосте магнитосферы и связанные с этим геофизические явления’, Тезисы докл. на конф. по физике космического пространства, Москва.

  • Шабанский, В. П.: 1966а, ‘О характере изменения параметров солнечного ветра, формы магнитосферы и магнитного поля во время магнитных бурь’, Геом. аэрон. 6, 205.

  • Шабанский, В. П.: 1966б, ‘Взаимодействие энергичных заряженных частиц с гидромагнитными волнами’, Геом. аэрон. 6, 472.

  • Шабанский, В. П.: 1966с, ‘О поведении частиц радиационных поясов во время геомагнитных бурь’, Геом. и Аэрон. 6, 479.

  • Шабанский, В. П.: 1966д, Электромагнитные явления в околоземном пространстве и радиационные пояса, Докторская диссертация, Москва, НИИЯФ МГУ.

  • Шабанский, В. П. и Антонова, А. Е.: 1968, ‘Топология оболочек дрейфа частиц в магнитосфере’, Геом. Аэрон. 8, 993.

  • Яносси: 1949. Космические лучи. ‘ИЛ’, М.

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Institute of Nuclean Physics, Moscow, U.S.S.R.

    V. P. Shabansky

Authors
  1. V. P. Shabansky
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Shabansky, V.P. Some processes in the magnetosphere. Space Sci Rev 12, 299–418 (1971). https://doi.org/10.1007/BF00165511

Download citation

  • Received:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF00165511

Keywords

Search

Navigation