Physics of auroral phenomena : proceedings of the 34th Annual seminar, Apatity, 01 - 04 March, 2011 / [ed.: A. G. Yahnin, A. A. Mochalov]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2011. - 231 с. : ил.

“P hysics o fAuroral Phenom ena”, Proc. XXXIV Annual Seminar, A patity, p p . 2 5 - 2 8 2011 © Kola Science Centre, Russian Academy of Science, 2011 Polar Geophysical Institute СИНХРОННЫЕ СУББУРЕВЫЕ ВОЗРАСТАНИЯ ПОТОКОВ ЭЛЕКТРОНОВ И ИОНОВ В БЛИЖНЕЙ МАГНИТОСФЕРЕ И.А. Корнилов, Т.А. Корнилова (Полярный геофизический институт КНЦ РАН, Апатиты, Россия) Аннотация. Анализировались результаты измерений спутников THEMIS с использованием телевизионных данных обсерватории ПГИ в обе. Ловозеро. Обнаружено, во время суббуревых возмущений в плазменном слое магнитосферы на расстояниях 5-10 Re наблюдаются быстрые синхронные возрастания потоков электронов и ионов в диапазоне 0.5-30 кэВ. За несколько секунд потоки возрастают в 5-50 раз, и отчетливо антикоррелируют с потоками в низких энергиях (10-500 эВ). Возрастания наблюдаются при прохождении мимо спутника фронта движущейся по направлению к Земле волны диполяризации, и сопровождаются быстрыми интенсивными вариациями амплитуд магнитного и электрического полей. Высказывается предположение, что происходит ускорение локальных электронов и ионов на фронте волны диполяризации. Спутники серии THEMIS были выведены на околоземные орбиты в середине февраля 2007 года. Система состоит из пяти спутников с вытянутыми эллиптическими орбитами, лежащими в экваториальной плоскости магнитосферы. Спутники имеют кратные периоды обращения и периодически оказываются на одной линии в апогеях орбит, что позволяет одновременно наблюдать процессы в магнитосфере на разных расстояниях от Земли. Основные детекторы спутников: 1. Векторные измерения электрических и магнитных полей в большом динамическом диапазоне (не менее 50-100 тысяч), так что фильтрация данных может выделить самые слабые вариации. 2. Электростатический анализатор для измерения потоков электронов и протонов в диапазоне энергий 10 эВ -30 кэВ с высоким угловым разрешением в 32 энергетических каналах. Апертура детектора (т.е. статистика счета частиц) очень высокая, что позволяет строить детальные энергетические спектры. 3. Полупроводниковый твердотельный детектор измеряет потоки электронов и ионов с энергиями 30 кэВ - 2 Мэв в 30 энергетических каналах также с хорошей статистикой. 4. Индукционный магнитометр позволяет анализировать пульсации магнитного поля с временным разрешением от 8 до 8192 измерений в секунду. Спутниковые измерения поддерживаются большим комплексом расположенной на территории северной Канады наземной аппаратуры (более 20 магнитометров, риометров и телевизионных all-sky камер). Стандартное временное разрешение всех данных 3 секунды, но для отдельных событий (т.н. burst mode) может быть намного выше. Вся наземная и спутниковая информация по THEMIS представлена в свободном доступе в Интернет, и непрерывно дополняется почти в реальном времени. Информация доступна как в виде готовых обзорных картинок, так и в виде удобных для обработки цифровых текстовых и CDF файлов. Уникальные приборные и баллистические характеристики спутников серии THEMIS позволяли надеяться на быстрый и существенный прогресс в понимании физических процессов в магнитосфере. Однако после почти 4 лет исследований такого явного прогресса не наблюдается. Хотя по данным THEMIS опубликовано очень большое количество работ, физические выводы авторов часто противоречат друг другу [например, 1- 5]. Более того, нередко одна группа авторов, критически анализируя данные, представленные другой группой, подвергает сомнению сделанные ими заключения [4,5]. Данные и результаты На рисунке 1 представлен 1-часовой интервал наземных и спутниковых данных для 27.02.2008. Кеограмма, показывающая движения сияний вдоль направления север-юг (1) построена по данным телевизионной камеры, установленной в обсерватории ПГИ Ловозеро. К сожалению, эти наблюдения сопровождались сильным туманом, который практически полностью маскирует движения сияний на обычной кеограмме, поэтому на рисунке представлена кеограмма, подвергнутая высокочастотной фильтрации. Момент брейкапа, т.е. начало быстрого уярчения сияний и движения их к северу отмечается около 18.36 UT. Интенсивная подсветка тумана яркими сияниями брейкапа (проявляется протяженными вертикальными полосами на кеограмме) несколько искажает картину, однако движение сияний к северу видно вполне отчетливо. Перед брейкапом, на предварительной фазе суббури (18.10-18.36), видны слабые активизации сияний и регулярные движения их к югу. Ниже кеограммы данные детекторов спутника THEMIS-A отображают энергетические спектры низко (3) и высокоэнергичных электронов (2), а также вариации магнитного поля в нанотесла (4), и его высокочастотные пульсирующие компоненты (5). Внизу (6) показан интеграл спектра высокоэнергичных электронов, т.е. их суммарный поток с энергиями 30-500 кэВ. Проекция спутника на Введение 25