Pour pouvoir décrire et comparer les trajectoires des différentes sondes qui
visitèrent le tore, il faut d'abord se repérer par rapport à celui-ci.
Les éphémérides des sondes ne fournissent que les positions jovigraphiques
et sont insuffisantes pour décrire utilement la position
sonde/tore. Le tore d'Io est un plasma, c'est-à-dire un objet formé de
particules chargées dont les mouvements sont principalement gouvernés par le
fort
champ magnétique jovien 
, qui est
approximativement dipolaire et dont les lignes
de force tournent avec la planète. Il convient donc de se repérer
à la fois par rapport à et par rapport aux mouvements du plasma
dans .
Rappelons que dans un champ magnétique constant et uniforme, et en
l'absence de toutes forces extérieures (y compris électrostatiques, i.e. en
supposant le champ électrique nul),
une particule chargée (de masse m et
de charge q) est soumise à la seule force de Lorentz 
, et décrit de ce fait exactement une hélice, en tournant autour des
lignes de force de à la fréquence
cyclotron ou gyromagnétique 
, avec un rayon de gyration (dit de
Larmor) 
, et en se déplaçant le long de ces lignes de
force à une vitesse 
constante.
Si maintenant, et de manière plus réaliste, le champ n'est pas uniforme
mais varie modérément (i.e. vérifie les hypothèses de validité de
l'approximation adiabatique ), on montre que la
particule chargée va aussi décrire un mouvement quasi-hélicoïdal autour d'une
lignes de force de , mais avec des
vitesses 
et , et par suite un rayon de Larmor 
variables. Cette variation peut être appréciée en considérant une
intégrale première (ou invariant) du mouvement qui est le moment
magnétique associé au mouvement circulaire :
Si la particule se déplace vers une région de champ magnétique
croissant, l'invariance de 
montre que son rayon de gyration va décroître
et que sa vitesse perpendiculaire va croître (au détriment de sa
vitesse parallèle compte-tenu de la conservation de l'énergie).
