Изменения параметров плазмы в хвосте магнитосферы Земли при инициации суббури
| 1Козак, ЛВ, Петренко, БА, Кронберг, ЕА, Григоренко, ЕЕ, 2Козак, ПН, Река, КД 1Киевский национальный университет имени Тараса Шевченка, Киев, Украина 2Астрономическая обсерватория Киевского национального университета имени Тараса Шевченко, Киев, Украина |
| Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2020, 36(2):82-96 |
| Start Page: Динамика и физика тел Солнечной системы |
| Мова: украинский |
Анотація: Рассмотрена цепочка событий, которая сопровождает проявление суббури в ионосфере и магнитосфере Земли. Указано на особенности геомагнитных пульсаций и механизмы их генерации. Проанализировано измерения из четырех космических аппаратов миссии «Кластер-2». Для исследования флуктуаций магнитного поля использовались данные феррозондовых магнитометров (частота опроса 22.4 Гц), а для анализа флуктуаций температуры, скорости и концентрации электронов и разных видов ионов — измерения из экспериментов PEACE и CIS-CODIF (частота опроса 0.125...0.25 Гц). Получено, что во время инициации суббури, которая сопровождалась диполяризацией (резким изменением конфигурации магнитного поля от вытянутых в хвост силовых линий к более дипольной структуре), наблюдается изменение плазменных параметров. В частности, зафиксировано изменение концентрации, существенное увеличение температуры, а также увеличение флуктуаций составляющих скорости с возрастанием z-составляющей. При этом зафиксирована задержка во времени разогрева протонов и ионов кислорода, а также задержка изменения концентрации. Во время суббури концентрация протонов на порядок превышает концентрацию ионов гелия и почти на два порядка превышает концентрацию ионов кислорода, альвеновская скорость близка к 470 км/с, а параметр β, который характеризует отношение теплового давления к магнитному, больше единицы. С использованием вейвлет-анализа проведено сравнение волновых характеристик для разных давлений. Рассмотрено давление магнитного поля, а также динамическое и тепловое давление для разного сорта частиц. Во флуктуациях давлений магнитного поля, теплового давления электронов и протонов зафиксированы Рс5-пульсации (150... 600 c) и мощные Pc4-пульсации (45...150 c), а также прямые и обратные каскады. При этом прямые каскады указывают на распад больших структур, в результате которого будет наблюдаться переход от меньших частот к большим, а обратный каскад, наоборот, характеризуется переходом от большей частоты к меньшей, и наличием слияния/самоорганизацией малых структур в структуры побольше. Полученные результаты указывают на существенную роль кинетических эффектов в сложной цепочке процессов в магнитосфере Земли в период взрывной фазы суббури. |
| Ключові слова: давление электронов, магнитное, Рс-пульсации, суббури, тепловое и динамическое давление, хвост магнитосферы Земли |
