ОТДЕЛ 54

 

 Застенкер Г. Н.,Бородкова Н.Л., Рязанцева М.О., Чугунова О.М., Пилипенко В.А.,

 Знаткова (Россоленко) С.С.,  Антонова Е.Е., Кирпичев И.П.

  

Цикл работ «Быстрые вариации параметров солнечного ветра и их воздействие на магнитосферу Земли»

 

Представлен цикл работ, направленных на изучение динамики мелкомасштабных структур солнечного ветра и исследование  взаимодействия этих структур с границами и внутренними составляющими  магнитосферы  и ионосферы Земли.

 

  1. Бородкова Н.Л., Воздействие больших и резких изменений динамического давления солнечного ветра на магнитосферу Земли: анализ нескольких событий, Космические исследования, т.48, №1, стр. 43-57, 2010.
  2. Пархомов В.А., Застенкер Г.Н., Рязанцева М.О., Цегмед Б., Попова Т.А., Всплески

геомагнитных пульсаций в частотном диапазоне 0.2-5 Гц, возбуждаемых большими

изменениями давления солнечного ветра, Космические исследования, т. 48, №1,

стр. 87-101, 2010.

3.      Знаткова С. С., Е. Е. Антонова, Г.Н. Застенкер, И. П. Кирпичев, Баланс давления на магнитопаузе вблизи подсолнечной точки по данным наблюдений спутников проекта THEMIS, Космические исследования, т.48, № 6, принято к печати, 2010 г,

4.      Чугунова О.М., Пилипенко В.А., Застенкер Г.Н., Шевырев Н.Н., Структура магнитослоя Земли при небольших флуктуациях направления межпланетного магнитного поля, Космические исследования, т.48, № 6, принято к печати, 2010 г.

 

В этих работах было получено следующее:

 

  1. Рассмотрена реакция магнитосферы и ионосферы на приход к Земле больших и резких изменений динамического давления солнечного ветра. Показано, что под воздействием импульса давления изменяются магнитное поле на геосинхронной орбите, потоки энергичных частиц и высыпание частиц на дневной и ночной сторонах аврорального овала. Приход такого импульса может вызвать развитие псевдобрейкапа/суббури и контролировать это развитие [1].

 

2.      На основе наблюдений вариаций потока ионов солнечного ветра на спутнике Интербол-1 и геомагнитных пульсаций на двух среднеширотных и одной авроральной обсерваториях представлены результаты исследования магнитосферного отклика на резкие скачки потока ионов (давления) солнечного ветра [2]. Показано, что при набегании на магнитосферу скачков потока в ряде случаев возбуждаются кратковременные (длительностью ~ < 5 минут) всплески геомагнитных пульсаций в частотном диапазоне 0.2 - 5 Гц. При этом наблюдаются всплески двух типов – шумовые без изменения частоты и широкополосные с изменением частоты во время всплеска.

      Показано также, что третьим, наиболее распространенным, типом отклика магнитосферы на скачки потока ионов (давления) является возбуждение только низкочастотных (в диапазоне 0.1 – 0.003 Гц) геомагнитных пульсаций.

      Выполнено сравнение морфологических свойств всплесков пульсаций, вызванных скачками давления при постоянной скорости солнечного ветра и скачками давления на фронтах межпланетных ударных волн, при различном направлении вертикальной компоненты межпланетного магнитного поля.

 

3.      В работе [3] проведен анализ баланса давлений на магнитопаузе вблизи подсолнечной точки для 18 пересечений магнитопаузы в магнитоспокойных условиях спутниками проекта THEMIS. Определены динамическое, статическое давления плазмы и магнитное давление в магнитослое, магнитное давление и статическое давление плазмы внутри магнитосферы. Изучены вариации полного давления при нахождении одного из спутников внутри магнитосферы, а другого в магнитослое вблизи магнитопаузы. Показано, что для исследованных 18 событий в пределах ошибок измерений и применимости приближения анизотропной магнитной гидродинамики к бесстолкновительной плазме магнитослоя и магнитосферы, в среднем, с точностью около 7% соблюдается условие баланса давлений в подсолнечной точке.

 

4.      В работе [4] исследовалась пространственная структура магнитослоя Земли. На отдельных примерах и на статистике данных спутника Интербол-1, установлено, что при условии мало меняющегося направления межпланетного магнитного поля (ММП) в магнитослое могут наблюдаться три пространственные области, существенно отличающиеся друг от друга параметрами поля и плазмы. Эти области отличаются и от области солнечного ветра (СВ) перед околоземной ударной волной (УВ).

Предложенное пространственное деление магнитослоя показано также и на примерах пролетов спутников Cluster и Themis. Для каждой области построены эмпирические распределения параметров – зависимость вероятности наблюдения от значения параметра. Учитывая сильное влияние направления ММП на процессы в магнитослое и СВ, отдельно рассматривались случаи квазиперпендикулярной и квазипараллельной УВ.

Исследование показало, что выделенные области – область в СВ перед УВ, область в магнитослое за УВ (пост-шок), область магнитослоя с минимальными флуктуациями поля и плазмы и внутренний магнитослой – статистически значимо отличаются друг от друга при любом направлении ММП. Использованные параметры не дают возможность однозначно определить природу флуктуаций, но указывают на различные физические механизмы формирования колебаний и волн в этих областях.