Динаміка магнітних структур під час магнітосферної суббурі

Петренко, БА, 1Козак, ЛВ
1Киевский национальный университет имени Тараса Шевченка, Киев, Украина
Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2020, 36(5):55-63
Start Page: Динаміка і фізика тіл Сонячної системи
Мова: українська
Анотація: 

Магнітосфера Землі та навколишнє міжпланетне середовище можуть формувати сприятливі умови для реалізації нелінійного процесу вивільнення енергії у вигляді зміни топології магнітного поля та струмових систем, прискорення частинок, генерації хвиль та різких граді- єнтів параметрів, які є характерними ознаками явища суббурі. На ранніх етапах дослідження вважалося, що зміна параметрів сонячного вітру є ключовим фактором, відповідальним за початок магні- тосферної суббурі, проте пізніше було показано, що цей фактор не є визначальним. Протягом декількох десятиліть відбувалося безперервне удосконалення інструментальної бази та методів і підходів до аналізу отриманих даних. Це допомогло виявити ланцюг процесів, які супроводжують явище суббурі і провести їхній якісний і кількісний опис. Проте дотепер ще немає консенсусу в розумінні поетапного сценарію розвитку суббурі. Метою проведених досліджень є визначення особливостей поширення та орієнтації транзієнтів (фронтів) у струмовому шарі хвоста магнітосфери Землі під час суббурі. Для цього було праналізовано виміри магнітного поля, отримані чотирма космічними апаратами місії Cluster II за 20 липня 2013 р. Під час магнітосферної суббурі космічні апарати перебували на нічному боці магнітосфери Землі і реєстрували зміни геомагнітного поля. В ході досліджень було використано односупутниковий метод знаходження мінімальної варіації за вектором магнітного поля і багатосупутниковий таймінг-аналіз із залученням крос-кореляції часових рядів. Перший метод дозволяє знаходити напрямок нормалі до досліджуваної структури, а другий метод дає можливість віднайти напрям і абсолютне значення швидкості її поширення. Результати дослідження показують, що з розвитком суббурі для фронтів, рух яких відбувається в напрямку до Землі, спостерігається зниження швидкості поширення та значна кривина. Перший ефект (зменшення швидкості поширення фронтів) вказує на зменшення енергетичного запасу струмового шару для генерації таких транзієнтів, а другий ефект (значний ступінь кривини) означає азимутальну локалізацію фронту.

Ключові слова: аналіз мінімальної варіації, магнітосфера Землі, розриви у плазмі, суббуря