Вайсберг О.Л. 1, Артемьев А. 1, Малова Х.В. 1, Зеленый Л.М. 1, Койнаш Г.В. 1, Аванов Л.А. 2 1 Институт космических исследований РАН 2 INNOVIM/NASA Goddard. - презентация

1 Вайсберг О.Л. 1, Артемьев А. 1, Малова Х.В. 1, Зеленый Л.М. 1, Койнаш Г.В. 1, Аванов Л.А. 2 1 Институт космических исследований РАН 2 INNOVIM/NASA Goddard Space Flight Center, USA Мы рассматриваем происхождение быстрого ионного компонента в обтекающем потоке при высокоширотном пересоединении, вклад в который может вносить прошедший магнитосферный компонент и отраженные от токового слоя ионы обтекающего потока. Использование диаграммы Каули позволяет с известной точностью получить продольные скорости этих компонентов в обтекающем потоке, но не позволяет получить их концентрацию и температуру. Моделирование отражения ионов обтекающего потока и прохождения магнитосферных ионов удовлетворительно воспроизводит эти компоненты. Происхождение двух типов распределений ионов по скоростям при высокоширотном пересоединении.

2 Наблюдения на Интерболе при северном ММП Запаздывание между измерениями на WIND на расстоянии R E от Земли и Интерболом на X EGSE ~ 23 R E было ~54 мин. МГД модель [Raeder et al., 2000] события и положение Интербола во время наблюдения явлений пересоединения. 7-часовой период наблюдений – спектры время – энергия и параметры потока и магнитного поля.

3 Многократные последовательные пересечения магнитопаузы Спектры время-скорость ионов в локальной магнитной системе координат. Сверху вниз: -скорости параллельные магнитному полю -скорости, перпендикулярные магнитному полю -концентрация - три компонента и модуль магнитного поля

4 Три последовательных функции распределения ионов

5 Отраженные ионы Диаграмма Каули [1982] V отраженных ионов переходной области = скорость приближения петли {V dHT (B sh ) – V sh (B sh )} + скорость, приобретенная при отражении V dHT (B sh ) = 2 V dHT (B sh ) - V sh (B sh ). Тогда вычисленная скорость V отраженного компонента составляет 210 км/с км/с = 315 км/с. Вычисленная V из измерений составляет 385 км/с.

6 Прошедший магнитосферный компонент Диаграмма Каули для прошедшего магнитосферного компонента V прошедших магнитосферных ионов = скорость приближения петли {VdHT(msph) - Vmsph(Bmsph)} + скорость, приобретенная при отражении VdHT(Bsh) = VdHT(Bsh) + VdHT(msph) - Vmsph(Bmsph). Тогда вычисленная скорость V прошедшего компонента составляет = 502 км/с. Вычисленная V из измерений составляет 520 км/ с

7 Сечения функции распределения ионов, перпендикулярные магнитному полю

8 Геометрия системы z x y EyEy Входящий поток частицПоток отражённых частиц Поток частиц, прошедших сквозь магнетопаузу с обратной стороны Компоненты магнитного поля, как функции координаты

9 Траектории частиц Траектории отражённой частицы и частицы, прошедшей сквозь магнетопаузу с обратной стороны Частица, проходящая магнетопаузу насквозь, набирает больше энергии чем отражённая частица – эффект присутствия поля B y

10 Коэффициент отражения Для наблюдаемых значений поля By полученное в моделировании отношение плотности входящих и отражённых частиц примерно десять к одному-двум. График зависимости коэффициента отражения от амплитуды магнитного поля B y для симметричного (крестики) и асимметричного (кружочки) токовых слоёв.

11 Результаты моделирования Входящий поток частиц Поток отражённых частиц Поток частиц, прошедших сквозь магнетопаузу с обратной стороны

12 Одномерная функция распределения Входящий поток частиц Поток отражённых частиц Поток частиц, прошедших сквозь магнетопаузу с обратной стороны N= суммарное распределение Два наблюдаемых максимума и «пологое» спадание на больших скоростях

13 Заключение В обтекающем потоке в силовых трубках, пересоединенных с магнитосферным полем, наблюдается ускоренный компонент. Скорость и форма этого компонента изменчивы, причем, разделить эти два компонента не всегда возможно. Основными кандидатами является отраженный от токового слоя компонент и прошедший магнитосферный компонент. Использование диаграммы Каули оценить скорость этих компонентов. Концентрация вторичных компонентов не оценивается в этой модели Численное моделирование отражения ионов от токового слоя и прошедших через токовый слой магнитосферных ионов в конкретной магнитной конфигурации показывает возможность разделения этих двух населений и получить оценку их концентраций.