Зависимость параметров плазмы и магнитного поля вблизи подсолнечной точки магнитосферы от параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля по. - презентация

1 Зависимость параметров плазмы и магнитного поля вблизи подсолнечной точки магнитосферы от параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля по данным эксперимента THEMIS Пулинец М.С. 1, Антонова Е.Е. 1,2, Рязанцева М.О. 1,2, Кирпичев И.П. 2,1 1 Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В.Скобельцына, МГУ, г. Москва 2 Институт космических исследований РАН, г. Москва

2 Одна из целей проекта THEMIS - изучение взаимодействий на дневной стороне Летом 2008 года орбиты спутников THEMIS имели конфигурацию, удобную для изучения взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой. Орбиты спутников THEMIS в исследуемый период времени. Цель исследования: изучение изменений магнитного поля при распространении солнечного ветра от спутника, ведущего регистрацию в солнечном ветре до спутника, находящегося непосредственно вблизи магнитопаузы.

3 Хорошо известно, что магнитосфера Земли взаимодействует с турбулентным солнечным ветром и уровень турбулентности существенно возрастает в магнитослое. (см. [Шевырев Н.Н., Застенкер Г.Н., 2002] и ссылки в данной работе) Теоретическая картина магнитного поля вблизи магнитопаузы Схема реального распределения магнитного поля в магнитослое

4 Типичный пример наблюдений флуктуаций поля в магнитослое Пересечение магнитопаузы спутниками проекта THEMIS 22 июля 2007 года Межпланетное магнитное поле имело северную ориентацию, совпадающую с магнитным полем внутри магнитосферы. Однако после пересечения магнитопаузы все спутники наблюдали турбулентные изменения ориентации магнитного поля в магнитослое. Амплитуда флуктуаций магнитного поля сравнима с магнитным полем внутри магнитосферы на высоких широтах.

5 Параметры солнечного ветра могут сильно изменяться от спутника ACE до ударной волны (возможны ошибки при использовании базы данных OMNI при рассмотрении взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой) Измерение солнечного ветра непосредственно перед ударной волной дает более четкую информацию о параметрах плазмы, взаимодействующей с магнитосферой Земли , 08:45 – 09: , 10:35 – 11:10

6 Методика анализа данных: Проанализирован период времени с 25 июня по 10 октября 2008 года. Отобраны моменты времени, когда один из спутников THEMIS находился в солнечном ветре, а другой – пересекал магнитопаузу вблизи подсолнечной точки, причем солнечный ветер не испытывал сильных вариаций. Момент пересечения фиксировался по параметрам плазмы и магнитного поля. В работе использованы данные приборов ESA и FGM. Проведено сравнение параметров плазмы и магнитного поля после пересечения магнитопаузы с параметрами солнечного ветра и межпланетного магнитного поля. В качестве параметров сравнения использованы следующие величины: Магнитное поле – амплитуда и три компоненты, температура и концентрация ионов и электронов. Для каждой из величин посчитаны среднее, максимальное и минимальное значения. Процедура усреднения: для параметров вблизи магнитопаузы усреднение проводилось за период 40 с – 2 мин с момента пересечения магнитопаузы (который фиксировался одновременно по изменениям параметров плазмы и магнитного поля) с учетом характера изменения параметров после пересечения магнитопаузы. для параметров солнечного ветра усреднение проводилось за тот же период, что и вблизи магнитопаузы, но с учетом сдвига на время распространения солнечного ветра от спутника, проводящего измерения в солнечном ветре, до магнитопаузы. Всего проанализировано 35 событий.

7 Событие , 06:18 – 06:22 Данные спутника, пересекавшего магнитопаузу Данные спутника, находившегося в солнечном ветре

8 Событие , 08:54 – 09:00 Данные спутника, пересекавшего магнитопаузу Данные спутника, находившегося в солнечном ветре

9 Статистика для амплитуды магнитного поля

10 Статистика для x-компоненты магнитного поля

11 Статистика для y-компоненты магнитного поля

12 Статистика для z-компоненты магнитного поля Знак z-компоненты магнитного поля меняется в 11 случаях из 35.

13 Статистика для параметров ионной компоненты плазмы

14 Статистика для параметров электронной компоненты плазмы

15 ВЫВОДЫ Проведенный выше анализ данных наблюдений на спутниках THEMIS подтвердил существование высокого уровня турбулентности магнитного поля и параметров плазмы в магнитослое. Несмотря на высокий уровень турбулентности можно проследить определенную зависимость параметров плазмы в магнитослое от параметров солнечного ветра: с увеличением магнитного поля, концентрации и температуры ионов перед ударной волной в среднем возрастают соответствующие параметры у магнитопаузы. Нет очевидной зависимости параметров электронной компоненты плазмы близи магнитопаузы от соответствующих величин в солнечном ветре. Наблюдаются события (~30% для усредненных значений), когда знаки Bz компоненты магнитного поля в солнечном ветре не совпадают со знаком Bz у магнитопаузы.

16 Спасибо за внимание