Физика околоземного космического пространства. Гл. 1 / Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 2000. – 216 с.

Глава 1 . Магнитосферно-ионосферные связи высыпающихся частиц на низкоорбитальных спутниках показали, что эти дуги вызываются электронами с энергией ~1 кэВ. Дуги сияний на высоких широтах появляются в основном при низкой геомагнитной активности (при северной ориентации ММП). Другое распространенное название этих сияний - сияния полярной шапки (СПШ). Предполагалось, что их источники были связаны с открытыми силовыми линиями. Это предположение подтверждали такие экспериментальные факты, как зависимость частоты появления этих сияний от азимутального и радиального компонентов межпланетного магнитного поля. Установлено, что в южном полушарии СПШ появляются чаще при Ву<0 и при Вх>0, а в северном полушарии - при Ву>0 и Вх<0 (Сергеев, Яхнин, 1979; Яхнин, Сергеев, 1979, 1981; Ismail, Meng, 1982). Наблюдается также асимметрия в частоте появления сияний на утренней и вечерней сторонах высокоширотной области в зависимости от By-компоненты ММП (противоположная для разных полушарий). Это косвенно указывает на зависимость СПШ от процессов взаимодействия ММП с геомагнитным полем и на несопряженность СПШ. Высказывалась идея (Lemaire, 1977) о проникновении в доли хвоста магнитосферы неоднородностей плазмы солнечного ветра. Исходя из этой идеи Алексеева и др. (1979) высказали гипотезу о том, что СПШ являются следствием продольных токов, связывающих эти неоднородности с ионосферой. Действительно, теория Лема с соавторами (Lemaire et al, 1979) предсказывала зависимость от ММП подобную той, что наблюдалась экспериментально. В работе (Gussenhoven, Mullen, 1989) также приведен ряд аргументов в пользу того, что источники высокоширотных дуг находятся на открытых силовых линиях. В частности, авторы этой работы показали, что высокоширотные дуги могут наблюдаться в области высыпаний солнечных энергичных электронов, которые, как полагают, являются признаком открытых силовых линий (см., однако, аргументы против этой точки зрения (Sergeev, 1990). С другой стороны, имеются аргументы и в пользу того, что источником СПШ является магнитосферный плазменный слой. Например, показано, что изолированность СПШ от овала полярных сияний кажущаяся (Austin et al., 1993). На самом деле высокоширотная дуга часто оказывается погруженной в область слабого свечения, простирающегося от овала и оканчивающегося на 1 0 0 - 2 0 0 км к полюсу от этой дуги. Этому свечению соответствуют высыпания электронов, имеющих характеристики пограничного плазменного слоя. Проблема принадлежности источника СПШ к замкнутым или открытым силовым линиям однозначно не решена. (Поэтому далее мы будем использовать термин СПШ только для краткости, имея в виду только то, что это высокоширотное явление.) Необходимо найти признак 70