ПО ИТОГАМ ПРОЕКТОВ РОССИЙСКОГО ФОНДА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Проект РФФИ # 07-02-00319 Аномальное взаимодействие потока плазмы с погранслоем геомагнитной ловушки
С. П. Савин, В. П. Будаев, Л. М. Зеленый, Э. Амата*, Д. Сайбек°, В. Н. Луценко, Н. Л. Бородкова, Х. Занг°, В. Ангелопулос∇, Я. Шафранкова, З. Немечек, Я. Бленцки, Й. Бюхнер+, Л. В. Козак, С. А. Романов, А. А. Скальский, В. Красносельских
Институт космических исследований РАН Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" *Interplanetary Space Phys. Inst., Roma, Italy °NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, USA ∇University of California, Berkeley, USA Charles University, Prague, Czech Rep. Space Research Center, Warsaw, Poland +Max-Planck Inst. Solar Physics, Katlenburg-Lindau, Germany Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко, Украина Lab Phys. Chem. Envir., Orleans, France
Abstract
На основе данных спутников ИНТЕРБОЛ-1, GEOTAIL, THEMIS и
CLUSTER объяснен механизм аномальной динамики магнитослоя, границы
которого могут локально деформироваться на расстояния, сравнимые с его
толщиной. Так, граница магнитосферы - магнитопауза - прогибается на
несколько радиусов Земли R E под действием сверхмагнитозвуковых
плазменных струй (СПС), а не минимумов давления плазмы, как предполагалось
ранее. СПС с кинетическим давлением, в несколько раз
большим давления солнечного ветра и магнитного давления под магнитопаузой,
способны смять ее и даже вытолкнуть ее край из области магнитослоя,
определяемой средним балансом давлений. Аномальная динамика магнитослоя
инициируется аномалиями потока плазмы (АП), вызываемыми вращательными
разрывами, скачками давления в солнечном ветре и межпланетными ударными
волнами, взаимодействующими с головной ударной волной. Нами показано, что
механизм образования СПС, прилегающих к АП, связан с компенсацией уменьшения
потока в АП за счет ускорения потока в СПС, обусловленного полем поляризации
на внешней границе АП. Статистически СПС являются экстремальными событиями со
свойствами перемежаемости и мультифрактальности в погранслоях геомагнитной
ловушки. Таким образом, СПС обеспечивают "дальнодействующую" связь между
глобальными и микромасштабами. Подобную же роль могут играть быстрые
концентрированные потоки в геомагнитном хвосте, в погранслоях термоядерных
установок, в астрофизической плазме и в гидродинамике.
|