О влиянии продольной неоднородности магнитного поля на структуру тонких токовых слоев в космической плазме

Построена и исследована модель сравнительно тонкого токового слоя с учетом продольной неоднородности магнитного поля. Показано, что нелинейная динамика заряженных частиц плазмы, зависящая от распределения магнитного поля в тонких токовых слоях, полностью определяет их равновесную структуру. Пролетные ионы являются основными носителями тока в системе и поддерживают практически одномерный токовый слой. В то же время квазизахваченные протоны, благодаря сохранению продольных адиабатических инвариантов, перераспределяются вдоль токового слоя таким образом, что их концентрация становится выше в области с более сильным поперечным магнитным полем, а создаваемые ими локальные токи частично компенсируют ток носителей. Электронные токи оказываются более сильными на противоположном крае токового слоя, где величина поперечного магнитного поля меньше и, соответственно, меньше кривизна магнитных силовых линий. В этой области профиль плотности тока имеет слоистую структуру: узкий электронный ток вложен в более широкий протонный ток, а вся эта конфигурация вложена в еще более широкий плазменный слой.