160 likes | 333 Views
Динамические процессы на полярной границе авроральной области М.М. Могилевский (1), Д.В. Чугунин (1), Б. Бойчев (2), И.Л. Моисеенко (1) Т.В. Романцова (1), Ж.-А. Сово (3), Я. Ханаш (4), 1 – Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
E N D
Динамические процессы на полярной границе авроральной области М.М. Могилевский (1), Д.В. Чугунин (1), Б. Бойчев (2), И.Л. Моисеенко (1) Т.В. Романцова (1),Ж.-А. Сово (3), Я. Ханаш (4), • 1 – Институт космических исследований РАН, Москва, Россия • 2 – Институт космических исследований БАН, София, Болгария • 3 – Центр исследования космического пространства, Тулуза, Франция • 4 – Центр космических исследований ПАН, Варшава, Польша
Структура спокойной магнитосферы Стационарная система ионосферных токов. Из работы D. F. Knecht, 1972 Схема магнитосферы из работы Kivilson & Russell, 1995 Физика плазмы в солнечной системе, 8-12.02.2010, ИКИ РАН
Эволюция орбиты Аврорального Зонда Проекция орбит АЗ на полярную диагоамму Физика плазмы в солнечной системе, 8-12.02.2010, ИКИ РАН
Измерения на спутнике ИНТЕРБОЛ-2 Низкоэнергичные ионы (0.1<E<80 эВ) Эксперимент ГИПЕРБОЛОИД Высокоэнергичные потоки частиц (0.005<E<20 кэВ) ЭкспериментИОН Электромагнитные поля в диапазоне частот DС – 10 Гц Эксперимент ИЭСП Электромагнитные поля в диапазоне частот 20 Гц – 20 кГц Эксперимент НВК-ОНЧ Электромагнитные поля в диапазоне частот 4 кГц – 2 МГц Эксперимент ПОЛЬРАД Физика плазмы в солнечной системе, 8-12.02.2010, ИКИ РАН
Одновременные измерения параметров плазмы и электромагнитного поля на спутнике ИНТЕРБОЛ-2 16 декабря 1996 года Интенсивность АКР Потоки энергичных электронов в диапазоне энергий до 20 кэВ Потоки энергичных протонов в диапазоне энергий до 20 кэВ Интенсивность магнитной (верхняя панель) и электрической (нижняя панель) компонент ЭМ поля в диапазоне частот до 10 Гц Физика плазмы в солнечной системе, 8-12.02.2010, ИКИ РАН
Сравнение распределения надтепловых протонов и интенсивности АКР (1 12.96) Физика плазмы в солнечной системе, 8-12.02.2010, ИКИ РАН
Динамическое сравнение АКР и авроральной светимости POLAR UVI ИНТЕРБОЛ-2 ПОЛЬРАД Физика плазмы в солнечной системе, 8-12.02.2010, ИКИ РАН
Привязка к фазе суббури Физика плазмы в солнечной системе, 8-12.02.2010, ИКИ РАН
Результаты измерений • Во время суббури, при движении полярной граница авроральной зоны к полюсу наблюдаются: • Интенсивные всплески электромагнитного поля в диапазоне частот до 1-3 кГц, электрическая и магнитная компоненты поля в этих всплесках, слабо коррелированны, а характерная длительность отдельных всплесков составляет ~ 0,1-100 мсек; • Восходящие потоки ионосферных ионов водорода и кислорода; • Узкополосное низкочастотное АКР с периодом модуляцией несколько десятков секунд Физика плазмы в солнечной системе, 8-12.02.2010, ИКИ РАН
Интенсивность АКР, зарегистрированного 1 декабря 1996 года Физика плазмы в солнечной системе, 8-12.02.2010, ИКИ РАН
Интенсивность АКР 1 декабря 1996 года (ZOOM) 10-13 2 10-14 1 10-15 10-16 10-17 10-18 10-19 10-20 100 0 200 300 Частота, кГц Физика плазмы в солнечной системе, 8-12.02.2010, ИКИ РАН
U2 U1 Обсуждение полученных результатов Схематическое изображение спектрограммы АКР вблизи полярной границы fa fa fb fb fa – fb ~ 10-20 kHz → Δh ~ 1,5 – 3 т. км Поскольку размер антенны много меньше чем четверть длины волн измеряемых сигналов (l < λ2/4<λ1/4), то эффективность антенны выше для коротковолнового излучения (U2 > U1). Схема генерации АКР в ограниченном источнике (Louarn and LeQueau,1996). Границами источника может быть либо неоднородность фоновой плазмы, либо ограниченные размеры потоков энергичных частиц (Буринская и др. 2007). λ2/4 λ1/4 Физика плазмы в солнечной системе, 8-12.02.2010, ИКИ РАН
Силовая линия, источник АКР R1 R2 R3 Раствор конуса излучения β ~ ± 25o Обсуждение полученных результатов R – расстояние между источником АКР и приемником R1 – f1 + f2 + f3 R2 – f1 + f2 R3 – f1 ΔR = Δh •ctgβ ~ 3 - 6 т. км V ~ 2 - 6км/с (на высоте спутника) Физика плазмы в солнечной системе, 8-12.02.2010, ИКИ РАН
Возможнаяя модель Схема широтного разреза по данным разрез ИСЗ FAST. Из работы R.F. Pfaff 1998. Общая схема авроральных явлений Физика плазмы в солнечной системе, 8-12.02.2010, ИКИ РАН
Авроральный «сендвич» V ~ 1 – 4км/с H+, O+ АКР АКР Область турбулентности t Физика плазмы в солнечной системе, 8-12.02.2010, ИКИ РАН
Открытые вопросы «Кто первый начал» Является ли образование области турбулентности результатом перестройки токовых систем (?) либо образование области турбулентности приводит к перестройке токовых систем (?)