Плазменные процессы в Солнечной системе МГД-возмущения магнитосферной плазмы УНЧ-диапазона Олег Черемных Алексей Парновский Институт космических исследований, Киев, Украина

Плазменные процессы в Солнечной системе2 Малые возмущения: Cheng and Chance (1986) Исходные уравнения

Плазменные процессы в Солнечной системе3 Уравнения малых возмущений в дипольной геометрии штрих означает производную по Уберем БМЗ, положив p 1 = 0

Плазменные процессы в Солнечной системе4 Уравнения малых возмущений в дипольной геометрии Полученные точные уравнения полностью идентичны уравнениям, полученным в баллонном приближении

Плазменные процессы в Солнечной системе5 Собственные моды Cheng et al. (1993) ТАМ – это обычные торсионные колебания магнитной поверхности альфвеновского типа Черемных и др. (2001) ПАМ – это компрессионные альфвеновские моды; зацепление – через радиальную кривизну четныенечетные

Плазменные процессы в Солнечной системе6 Гран. условия на ионосфере Hameiri and Kivelson (1991) Hameiri (1999) Cheremnykh and Parnowski (2004) –Малые параметры: a/ || ~ 10 –1, / || ~ 10 –4 –Замыкание магнитосферных токов в ионосфере: –Отсутствие возмущений в атмосфере: Индексы: M – в магнитосфере b – на границе S – на поверхности

Плазменные процессы в Солнечной системе7 Спектр собственных мод

Плазменные процессы в Солнечной системе8 Желобковая неустойчивость (полдень) Цвета: Черный = частота Синий = инкремент при ω 0 Красный = инкремент при ω = 0 Желобковая мода всегда неустойчива, но при β < 0.14 ей можно пренебречь

Плазменные процессы в Солнечной системе9 Желобковая неустойчивость (утро/вечер) Цвета: Черный = частота Синий = инкремент при ω 0 Красный = инкремент при ω = 0 Значение ~ 3.3 является критическим и разделяет два разных решения

Плазменные процессы в Солнечной системе10 Желобковая неустойчивость (полночь) Цвета: Черный = частота Синий = инкремент при ω 0 Красный = инкремент при ω = 0 При > 4 частота всегда равна нулю

Плазменные процессы в Солнечной системе11 Желобковая неустойчивость 1 АМ (четная) Желобковые моды (апериодические) 2 АМ (нечетная) 3 АМ (четная)

Плазменные процессы в Солнечной системе12 Границы устойчивости Желобковые Баллонные Неустойчивость Желобковые возмущения определяют общую МГД- устойчивость магнитосферной плазмы при любой конечной ионосферной проводимости

Плазменные процессы в Солнечной системе13 Желобковая неустойчивость День (высокая проводимость): D P Ночь (низкая проводимость): N P D N Слабая волновая активность Утро/вечер (средняя проводимость): D N Сильная волновая активность

Плазменные процессы в Солнечной системе14 AMPTE/CCE

Плазменные процессы в Солнечной системе15 Выводы –Спектральная мощность магнитосферных МГД- возмущений в УНЧ диапазоне сильно зависит от интегральной проводимости ионосферы, причем немонотонно с максимумами в утреннем и вечернем секторах, что согласуется с наблюдениями на КА. –Наряду с неустойчивостью Кельвина- Гельмгольца, представляется разумной гипотеза о генерации таких возмущений солнечным УФ терминатором в ионосфере.

Плазменные процессы в Солнечной системе16 Благодарности Мы благодарим А.В. Агапитова и С.О. Черемных за весомый вклад в представленные результаты. Мы благодарим А.С. Леоновича, В.А. Пилипенко и Д.Ю. Климушкина за ценные обсуждения. Мы благодарим руководителей проектов INTERMAGNET, AMPTE/CCE, AMPTE/IRM за открытый бесплатный доступ к данным и высокие стандарты качества данных. И, конечно, мы Благодарим вас за внимание!