В магнитосфере Земли, за пределами ионосферы, расположены плазмосфера и радиационные пояса. Магнитосфера Земли – область околоземного пространства, занятая геомагнитным полем [94]. Плазмосферой называется внутренняя область магнитосферы, по форме напоминающая тор, содержащая холодную плазму, с энергий менее 1–2 эВ и плотностью частиц 100–1000 см^>–3 [95]. Когда число частиц одного сорта в плазме велико, ее называют газовой и рассматривают в термодинамическом отношении как идеальный газ. Действие полей Земли и искусственных электромагнитных излучений на плазму, расположенную в разреженной атмосфере, трудно обнаружить. Ученые Мюнхенского Института космической физики и астрофизики им. Макса Планка провели серию экспериментов с образованием искусственных облаков плазмы в космическом пространстве [11]. В магнитосфере Земли создавалось видимое плазменное облако и изучалось его поведение. Исследователи исходили из того, что поведение заряженных частиц в электрическом и магнитном поле соответствует теории физики. Если положительно заряженный ион или отрицательно заряженный электрон попадают в магнитное поле и компонента скорости перпендикулярна к этому полю, то частицы начинают двигаться по окружностям вокруг силовых линий. Компонента скорости параллельная вектору напряженности магнитного поля (В) не меняется магнитным полем, и движение по этому направлению остается неизменным. В однородном магнитном поле, в случае произвольного направления вектора скорости, заряженная частица движется по спиральной линии, ось которой параллельна В [13. С. 365].

Облако искусственной плазмы позволяет непосредственно увидеть движение заряженных частиц вдоль силовых линий поля. В первых экспериментах, проведенных в 1963 г. ракеты поднимались на высоту от 90 до 120 миль. На каждой из запущенных ракет помещалось несколько килограммов стронция. Испарение стронция производилось путем химической реакции. Затем стронций выбрасывался в атмосферу. Следов ионизованного стронция не было обнаружено. Поэтому стали испытывать новые методы испарения более тяжелого щелочного металла – бария. В ноябре 1964 г. проведена серия экспериментов с использованием бария. Десять минут спустя после выпускания парообразного бария, образовавшееся облако плазмы делается видимым с Земли даже невооруженным глазом. Ионизованная часть бариевого облака, в отличие от сферического не ионизованного облака, изменяется и приобретает сигаровидную форму. В экспериментах с бариевыми облаками были обнаружены слоистости. Ширина слоев изменялась от половины мили до 6 миль. Наличие слоев напоминает пучок волокон. Эти волокна не сохраняют своего положения в пространстве, а изменяют его в течение нескольких минут.

В апреле 1966 г. в пустыне Сахара провели эксперименты на высоте 1200 миль. С ракет были выпущены два ионизованных облака, каждое из которых состояло из 50 г ионов бария. Они обозначили силовые линии земного магнитного поля от центра Африки до центра Европы [11]. Пуски, очевидно, производились с космодрома Алжира Хаммагир (φ = 31,6° с. ш., λ = 2,2° з. д., d = – 6,470°), а под центром Европы, надо полагать, подразумевался Лондонский меридиан. Пять месяцев спустя ионное облако было создано на высоте около 570 миль (917 км) над Восточным побережьем США. По мере выпадения частиц в нижнюю часть атмосферы, наблюдалось удлинение ионного облака вдоль силовых линий магнитного поля вплоть до Северной Дакоты. Географические координаты места опыта в [11] не указаны, но можно предположить, что запуск ракет производен с восточного испытательного полигона на мысе Канаверал Флорида (φ = 28,483° с. ш., λ = 80,567° з. д.). Магнитное склонение – угол между географическим и магнитным меридианами в точке земной поверхности. Магнитное склонение в данном пункте практически совпадало с направлением на географический север (