Physics of auroral phenomena : proceedings of the 38th annual seminar, Apatity, 2-6 march, 2015 / [ed. board: A. G. Yahnin, N. V. Semenova]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2015. - 189 с. : ил., табл.
Х-компонента геомагнитного поля на станции FCHU коррелирует с азимутальной hn-компонентой на спутнике GOES-15 (рис. 4), что говорит о повороте эллипса поляризации на я/2 при переходе через ионосферу для рассматриваемых Pi3 колебаний. Данные GOES-15 показывают наличие заметной компоненты сжатия Bt в структуре магнитного поля Pi3 пульсаций (рис. 4). Pi3 геомагнитные колебания модулируют потоки электронов с энергией 40 кэВ в магнитосфере, как видно из данных детектора частиц спутника GOES-15 (рис. 4). Однако корреляция между Pi3 пульсациями в геомагнитном поле и потоках заряженных частиц невысокая. Спутники THEMIS-A, D, Е в момент суббурь находились в хвосте магнитосферы на расстоянии около 10 Re. На спутнике THEM1S-A также видны Pi3 пульсации в геомагнитном поле и в потоках электронов с энергией 25 кэВ. Видна связь в колебаниях геомагнитного поля на спутнике THEMIS-A и GOES-13, хотя с невысокой корреляцией. 4. Обсуждение и заключение В рассмотренном событии иррегулярные Pi3 пульсации наблюдались на фоне повторяющихся суббурь. Корреляция Pi3 пульсаций на земной поверхности и в магнитосфере невысокая. Колебания имеют заметную компоненту сжатия геомагнитного поля и способны заметно модулировать потоки захваченных и высыпающихся энергичных электронов. Хотя корреляция колебаний на близко расположенных спутниках GOES-13 и GOES-15 невысокая, временной сдвиг максимума кросс-корреляционной функции дает возможность оценить преобладающий азимутальный масштаб в структуре поля пульсаций, соответствующий т~ 6 . Остается непонятной причина больших периодов Pi3 пульсаций (15-20 минут), намного больших, чем период резонансных альвеновских колебаний (3-10 мин) на тех же широтах, наблюдаемых как Рс5 пульсации. Изменение конфигурации силовых линий геомагнитного поля на ночной стороне магнитосферы во время сильных суббуревых возмущений (вытягивание в хвост) может привести к увеличению периодов колебаний. Столь большое уменьшение частоты со по сравнению с характерными частотами альвеновских колебаний юА также можно приписать наличию сильного затухания (при котором добротность Q-1) в системе а)2 -а )]( 1—1 /2 Q2) [Guido et al., 2014]. Межмодовое зацепление между альвеновскими и медленными магнитозвуковыми колебаниями [Мазур и др., 2014] приводит к появлению двух ветвей МГД колебаний: квази-альвеновских с периодом Т порядка альвеновского периода ТА, смешанной поляризацией Bz~Bj_, и медленной моды с большими периодами Т » Т А, но большой компрессионной магнитной компонентой B ^ B j.. Спутниковые наблюдения поляризации Pi3 колебаний показывают, что они могут соответствовать медленной моде. Pi3 пульсации можно связать с магнитозвуковыми колебаниями полости в ночной магнитосфере, образованной понижением альвеновской скорости VA [Leonovich and Mazur, 2005]. Также суббуревые Pi3 пульсации могут быть вызваны собственными колебаниями хвоста магнитосферы. Собственные периоды таких колебаний составляют первые десятки минут [Ершкович, 1969: Нусинов, 1971]. На спутниках THEMIS, находившихся в хвосте магнитосферы, Pi3 колебания были достаточно хорошо выражены. Таким образом, предложено несколько моделей, описывающих картину возбуждения Pi3 колебаний, так или иначе согласующихся с наземными и спутниковыми наблюдениями. Работа выполнена при поддержке гранта Президента РФ № МК-4210.2015.5 (БВ), Программы Президиума РАН № 9 и гранта РФФИ 15-45-05108 (ПВ, СС). Выражаем благодарность за предоставленные данные проектов NORSTAR, CARISMA, спутника GOES, THEMIS сотрудникам соответствующих центров. Литература Ершкович А.И. О собственных колебаниях магнитного хвоста Земли // Космические исследования. 7. С. 944.1969. Мазур Н.Г., Федоров Е.Н., Пилипенко В.А., Продольная структура баллонных МГД возмущений в модельной магнитосфере // Космические исследования. 52. С. 187-196. 2014. Нусинов А.А. Влияние плазменного слоя на собственные колебания хвоста магнитосферы // Космические исследования. 9. С. 615-617. 1971. Cheng С-С., Mann I., Baumjohann W. Association of consecutive Pi2-Ps6 band pulsations with earthward fast flows in the plasma sheet in response to IMF variations // J. Geophys. Res. 119. P. 3617-3640. 2014. Guido Т., В. Tulegenov, A.V. Streltsov, Large-amplitude ULF waves at high latitudes // J. Atmospheric and Solar- Terrestrial Physics. 119. P. 102-109. 2014. Leonovich A.S., V.A. Mazur, Why do ultra-low-frequency MHD oscillations with a discrete spectrum exist in the magnetosphere? // Annales Geophysicae. 23. P. 1075-1079. 2005. Pilipenko V., N. Mazur, E. Fedorov, T. Uozumi, K. Yumoto, Excitation of Alfven impulse by the anomalous resistance onset on the auroral field lines // Annales Geophysicae. 23. P. 1455-1465. 2005. Rae I.J., K.R. Murphy, C.E.J. Watt, et al., Field line resonances as a trigger and a tracer for substorm onset // J. Geophys. Res. 119. P. 5343-5363. 2014. Иррегулярные Pi3 пульсации и их связь с потоками заряженных частиц в магнитосфере и ионосфере 74
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz