Physics of auroral phenomena : proceedings of the 36th Annual seminar, Apatity, 26 February – 01 March, 2013 / [ed. board: A. G. Yahnin, A. A. Mochalov]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2013. - 215 с. : ил., табл.

“Physics o fAuroral Phenomena", Proc. XXXVI Annual Seminar, Apatity, pp. 2 5 - 28, 2013 © Kola Science Centre, Russian Academy of Science, 2013 © Polar Geophysical Institute СВЯЗЬ ДИСКРЕТНЫХ АВРОРАЛЬНЫХ СТРУКТУР, ДРЕЙФУЮЩИХ К ЭКВАТОРУ ВО ВРЕМЯ ВЗРЫВНОЙ ФАЗЫ СУББУРИ, С ИНЖЕКЦИЯМИ ЭНЕРГИЧНЫХ ЧАСТИЦ НА ГЕОСТАЦИОНАРНОЙ ОРБИТЕ Н.П. Дмитриева1, М.М. Белошкурская1, Т.А. Корнилова2, И.А. Корнилов2 Санкт-Петербургский Государственный Университет, г. Санкт-Петербург 2Полярный геофизический институт, КНЦРАН, г. Апатиты Введение Исследование поведения сияний во время взрывной фазы суббури показывает, что наряду с резким сдвигом к полюсу кромки авроральной выпуклости наблюдается сложная динамика дискретных форм сияний внутри нее. Дискретные сияния в этой области имеют вид пятен или дуг ориентированных как в меридиональном, так и в зональном (вдоль зоны сияний) направлении. При этом часто наблюдается быстрый дрейф сияний в экваториальном направлении. Для определения магнитосферного источника этих авроральных форм необходимо установить их взаимосвязь с объектами, наблюдаемыми в плазменном слое, такими как нестационарные струйные течения (НСТ) плазмы, распространяющиеся от источника взрыва к Земле. Движение дискретных форм сияний часто имеет вихревой характер - от полярной кромки выпуклости к экватору в первые минуты после брейкапа с последующим разворотом к востоку или западу. В этой связи в [1] была высказана гипотеза о связи динамики сияний с движением плазмы в плазменном слое в окрестности НСТ, которое также имеет вихревой характер. Однако для подтверждения этой гипотезы необходимо установить пространственно-временную связь между двумя явлениями, наблюдаемыми в пространственно разнесенных областях магнитосферы - экваториальным дрейфом дискретных сияний на уровне ионосферы и движением к Земле плазменных струй в плазменном слое. Такое сопоставление было сделано в работе [2], где было исследовано поведение дискретных авроральных структур во время двух суббурь с использованием телевизионных записей сияний обсерваторий Лопарская и Ловозеро, данных спутника NOAAPOES по высыпаниям энергичных частиц и наблюдений магнитного поля и плазмы в плазменном слое спутниками THEMIS. На основании анализа приведенного материала было показано, что область дискретных сияний имеет отчетливую экваториальную границу, которая смещается к экватору со скоростью 30-50 км/мин во время взрывной фазы. При этом проекция этой границы в магнитосферу движется к Земле со скоростью порядка 100 км/с на расстоянии около 7 радиусов Земли. Ранее было показано [3], что с такой скоростью во время взрыва движутся к Земле фронты диполизации, связанные с НСТ. В одном из двух изученных в [2] событий действительно наблюдается пространственно-временное совпадение фронта диполизации, связанного с движением к Земле плазменной струи, с проекцией экваториальной границы авроральной выпуклости. Если это совпадение не случайно и подтвердится при дальнейших исследованиях, то появляется возможность определения глубины проникновения НСТ во внутреннюю магнитосферу по наблюдениям полярных сияний. Большое внимание в последнее десятилетие уделяется исследованию авроральных стримеров - дискретных структур в полярных сияниях, которые наблюдаются внутри ночного аврорального овала спутниками POLAR и IMAGE (см., например, [4] и ссылки в ней). В результате статистического исследования, проведенного в работе [5], установлена пространственно-временная (и, по-видимому, причинно-следственная) связь между стримерами и инжекциями энергичных частиц во внутреннюю магнитосферу. С другой стороны, имеются данные, свидетельствующие о связи стримеров с НСТ в плазменном слое магнитосферы [6]. И, наконец, одновременные наблюдения НСТ тремя спутниками на расстояниях от 40 Re до 6.6 Re а также инжекций энергичных частиц на геостационарной орбите (двумя спутниками LANL) в одном и том же секторе MLT [7] позволили установить причинно-следственную связь стримера и инжекций на геостационарной орбите с движением НСТ во внутреннюю магнитосферу. Авроральные структуры, исследованные в [2], имеют меньшие размеры, чем стримеры, наблюдаемые со спутников, но, возможно, представляют собой объекты, аналогичные стримерам. Задача данной работы — изучить пространственно-временную связь между дрейфующими к экватору дискретными авроральными структурами и инжекциями на геостационарной орбите, а также проанализировать взаимное азимутальное положение авроральных структур, инжекций и токового клина суббури. 25