Physics of auroral phenomena : proceedings of the 39th annual seminar, Apatity, 29 February-4 March, 2016 / [ed. board: N. V. Semenova, A. G. Yahnin]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2016. - 167 с. : ил., табл.

“Physics o f Auroral Phenomena", Proc. XXXIX Annual Sem inar. A patity, pp. 44-47, 2 0 1 6 © Polar Geophysical Institute, 2016 G eo p h ysical Institute P olar О ВОЗМОЖНОСТИ ГЕНЕРАЦИИ ДУГ ПОЛЯРНЫХ сияний МГД КОЛЕБАНИЯМИ Рс5 ДИАПАЗОНА В.Б. Белаховский1, В.А. Пилипенко2, Д. Л оренцен3 1 Полярный геофизический институт , г. Апатиты 2Институт физики Зем ли РАН , г. М осква 3 Университетский Ц ент р на Ш пицбергене, Норвегия Аннотация. В работе исследована возможность генерации дуг полярных сияний тороидальными МГД колебаниями, возбуждаемыми в магнитосфере за счет резонанса силовых линий. Данные МГД колебания проявляются как геомагнитные Рс5 пульсации, наблюдаемые на земной поверхности по данным магнитометров сети CARISMA и в магнитосфере по данным спутника GOES-8. Геомагнитные Рс5 пульсации сопровождаются одновременными Рс5 пульсациями в интенсивности полярных сияний в эмиссиях 557.7, 630.0, 470.9 нм. Для авроральных Рс5 пульсаций наблюдается распространение к полюсу аналогично геомагнитным Рс5 пульсациям. При появлении авроральных Рс5 пульсаций отношение интенсивностей эмиссий 557.7/630.0 заметно увеличивается, что свидетельствует о том, что авроральные пульсации являются следствием периодического ускорения авроральных электронов полем альвеновской волны. Предположительно, механизм модуляции авроральных эмиссий связан с взаимодействием альвеновских волн с областью продольного падения потенциала над авроральной ионосферой. Геомагнитные Рс5 пульсации (периоды порядка нескольких минут) являются одним из наиболее мощных проявлений МГД волновой активности в околоземном космическом пространстве. Рс5 пульсации способны заметно модулировать как потоки захваченных энергичных электронов и протонов разных энергий в магнитосфере, так и ионосферную плазму [Pilipenko et al., 2014]. Взаимодействие МГД волн с магнитосферными частицами может приводить к пульсациям форм и интенсивностей различных типов полярных сияний. Модуляция авроральной светимости разными типами низкочастотных геомагнитных пульсаций наблюдалась в различных секторах местного времени, что может говорить о разных механизмах модуляции потоков авроральных электронов (~1 кэВ) [Баишев и др., 2012; Воробьев и др., 2008]. Кроме того, Рс5 волны могут не только пассивно модулировать магнитосферные частицы, но и приводить к их ускорению. Однако конкретный механизм ускорения пока не установлен, несмотря на большое число предложенных теоретических моделей. Предположительно, периодическое ускорение и высыпание электронов вызывается продольным электрическим полем £ц волны. Ускоренные полем волны электроны могут получать энергию, достаточную для уярчения полярных сияний в целом, т.е. приводить к образованию так называемой "альвеновской авроры" [Keiling et al., 2002]. Провести различие между альвеновской авророй и полярными сияниями, вызванными стационарным ускорением электронов в области с продольным падением потенциала, удается только с помощью отличий в спектре авроральных электронов, регистрируемых на низкоорбитальных спутниках. В данной работе проанализировано событие 1 января 2000 года, которое дает возможность получить важную информацию о возможности генерации авроральных дуг в МГД колебаниями Рс5 диапазона. 2. Данные наземных и спутниковых наблюдений Для наблюдения за полярными сияниями использованы 1-мин данные меридиональных сканирующих фотометров GILL, PINA, FSM1 сети NORSTAR (Канада). Фотометры сети NORSTAR регистрируют полярные сияния в эмиссиях 557.7, 630.0, 471.0, 486.0 нм и выдают данные для 17 углов. Использованы данные вертикальных риометров сети NORSTAR вдоль меридиана -330°. Для наблюдения за вариациями геомагнитного поля использованы данные наземных станций сетей CARISMA. Наземные наблюдения дополнены данными 3-компонентных магнитометров геостационарного спутника GOES- 8 (MLT=UT-5) В работе рассмотрено событие 1 Января 2000 г. 3. Событие 1 января 2000 года 3.1. Геофизическая обстановка и параметры межпланетной среды. Анализируемые геомагнитные Рс5 пульсации наблюдались в интервале 11.00-16.00 UT во время суббури (АЕ до -1 1 0 0 нТл) при отсутствии геомагнитной бури ( SYM-H - -20-40 нТл). Скорость солнечного ветра была достаточно высока (-700-750 км/с) при невысокой плотности (-2-4 см'3) солнечного ветра, при этом заметных скачков в плотности солнечного ветра не наблюдалось. 1. Введение 44