Électrojet

Un électrojet est un courant électrique qui se déplace dans la région E de l' ionosphère terrestre . Il existe trois électrojets : un au-dessus de l'équateur magnétique (l' électrojet équatorial ) et un près des cercles polaires nord et sud (les électrojets auroraux). Les électrojets sont des courants de Hall transportés principalement par des électrons à des altitudes comprises entre 100 et 150 km. Dans cette région, la fréquence gyroscopique des électrons ( fréquence de Larmor ) est bien supérieure à la fréquence de collision électron-neutre. En revanche, les principaux ions de la région E (O2+ et NO+) ont des gyrofréquences bien inférieures à la fréquence de collision ion-neutre.

Kristian Birkeland a été le premier à suggérer que les courants électriques polaires (ou électrojets auroraux) sont connectés à un système de filaments (maintenant appelés « courants de Birkeland ») qui circulent le long des lignes de champ géomagnétique dans et hors de la région polaire.

Le vent solaire mondial produit un système de courant solaire calme (Sq) dans la région est de l'ionosphère terrestre (100-130 km d'altitude). Ce courant produit un champ électrostatique dirigé EW (aube-crépuscule) dans la partie équatoriale de l'ionosphère. À l'équateur de pendage magnétique, où le champ géomagnétique est horizontal, ce champ électrique produit un courant renforcé vers l'est à ± 3 degrés de l'équateur magnétique, appelé électrojet équatorial .

Le terme « électrojet auroral » est le nom donné aux grands courants horizontaux qui circulent dans les régions D et E de l'ionosphère aurorale. Bien que l'on puisse s'attendre à ce que des courants ionosphériques horizontaux circulent à n'importe quelle latitude où des champs électriques ionosphériques horizontaux sont présents, les courants d'électrojet auroral sont remarquables par leur force et leur persistance. Deux facteurs principaux interviennent dans la production de l'électrojet. Tout d'abord, la conductivité de l'ionosphère aurorale est généralement plus grande que celle des latitudes plus basses. Deuxièmement, le champ électrique horizontal dans l'ionosphère aurorale est également plus grand que celui des latitudes plus basses. Comme la force du courant est directement proportionnelle au produit vectoriel de la conductivité et du champ électrique horizontal, les courants d'électrojet auroral sont généralement plus importants que ceux des latitudes plus basses. Pendant les périodes de calme magnétique, l'électrojet est généralement confiné à l'ovale auroral. Cependant, pendant les périodes perturbées, l'électrojet augmente en intensité et s'étend à la fois vers les latitudes supérieures et inférieures. Cette expansion résulte de deux facteurs, une précipitation accrue des particules et des champs électriques ionosphériques renforcés.