Динамика магнитных структур во время магнитосферной суббури

Петренко, БА, 1Козак, ЛВ
1Киевский национальный университет имени Тараса Шевченка, Киев, Украина
Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2020, 36(5):55-63
Start Page: Динамика и физика тел Солнечной системы
Язык: украинский
Аннотация: 

Магнитосфера Земли и ее окружающая межпланетная среда могут формировать благоприятные условия для реализации нелинейного процесса высвобождения энергии в виде изменения топологии магнитного поля и токовых систем, ускорение частиц, генерации волн и резких градиентов параметров, которые являются характерными признаками явления суббури. На ранних этапах исследования считалось, что изменение параметров солнечного ветра является ключевым фактором, ответственным за начало магнитосферной суббури, однако позже было показано, что этот фактор не является определяющим. В течение нескольких десятилетий, непрерывное совершенствование инструментальной базы и методов и подходов к анализу полученных данных помогало выявить цепь процессов, сопровождающих явление суббури и провести их качественное и количественное описание. Однако до сих пор еще отсутствует консенсус в понимании поэтапного сценария развития суббури. Целью проведенных исследований является определение особенностей распространения и ориентации транзиентов (фронтов) в токовом слое хвоста магнитосферы Земли во время суббури. Для этого проанализованы измерения магнитного поля полученные четырьмя космическими аппаратами миссии Cluster II за 20 июля 2013 года. Во время данного события космические аппараты находились на ночной стороне магнитосферы Земли и регистрировали изменения геомагнитного поля, при магнитосферной суббури. В ходе исследований были использованы односупутниковий метод нахождения минимальной вариации вектора магнитного поля и мультиспутниковый тайминг анализ с привлечением кросс-корреляции временных рядов. Первый метод позволяет находить направление нормали к исследуемой структуре, а второй метод дает возможность найти направление и абсолютное значение скорости ее распространения. Результаты исследования показывают, что с развитием суббури, для фронтов, движение которых происходит по направлению к Земле, наблюдается снижение скорости распространения и значительная степень кривизны. Первый эффект (уменьшение скорости распространения фронтов) указывает на уменьшение энергетического запаса токового слоя для генерации таких транзиентов, а второй эффект (значительная степень кривизны) обозначает азимутальную локализацию фронта.

Ключевые слова: анализ минимальной вариации, магнитосфера Земли, разрывы в плазме, суббури