Полярное сияние

К выше предоставленной информации можно добавить, что если не будет столкновений с другими частицами, то рассматриваемые заряженные частицы будут вращаться вокруг силовых линий магнитного поля, но в случае столкновений, частицы могут перескакивать с одной круговой орбиты на другую. Скорость этого движения меньше, чем скорость движения части в определенном направлении в случае отсутствия магнитного поля. Поскольку силовые линии магнитного поля в низких широтах практически параллельны относительно поверхности Земли, частицы, которые вызывают полярные сияния, должны прорваться поперек силовых линий, что не представляется возможным [1].
3. Движения заряженной частицы под углом к направлению магнитного поля. Такого рода движение можно рассматривать как движение поперек магнитного поля и движение вдоль магнитного поля. И первое, и второе движение уже рассмотрено в варианте 1 и 2. Таким образом, траектория частицы будет спиралевидной, накручивающейся на силовую линию магнитного поля. При этом шаг спирали будет зависеть от величины продольной скорости, в то время как радиус спирали зависит от величины поперечной скорости. В этом случае, заряженная частица, которая попала в магнитное поле Земли, может достигнуть атмосферы только в полярных широтах [1].
4. Движения заряженной частицы в неоднородном магнитном поле (тот случай, когда магнитное поле изменяется в пространстве). Рассмотрим вариант, когда частица движется спиралевидно вокруг силовых линий магнитного поля, которое, в свою очередь увеличивается по мере продвижения частицы (т.е. происходит сгущение силовых линий). Тогда, чем больше растет напряженность поля, тем более замедляется частица, и в конце концов частица не только замедляет свое движение, но и со временем будет двигаться в обратном направлении. С учетом того, что силовые линии магнитного поля Земли сходятся около ее поверхности именно в высоких широтах, заряженные частицы, которые вращаются вокруг этих силовых линий в местах их сгущения, отражаются и начинают двигаться в другое полушарие (рис.4).