Вестник Кольского научного центра РАН. 2013, №3.

2 Положение спутника в магнитосфере (1) представлено в трех проекциях (горизонтальная XY - примерно плоскость земной орбиты, и двух вертикальных ZX - вдоль линии Земля- Солнце и ZY - перпендикулярно этой линии). В рассматриваемый интервал времени спутник удалялся от Земли, переместившись примерно с 5 до 6.5 Re в горизонтальной плоскости. Ниже показано поведение энергетического спектра электронов (2) и вариации (3) Bz компоненты магнитного поля (фрагменты из базы данных CDAWeb). На фрагменте (3) три временных интервала диполизаций (характерные вариации Bz компоненты) отмечены горизонтальными линиями. Последняя, четвертая диполизация (01.50 UT) в статье не рассматривается, т.к. она плохо отражена в сияниях (они сместились на север, за пределы поля зрения телевизионной камеры). Все три диполизации хорошо коррелируют с вариациями потоков электронов, яркостью и движениями полярных сияний. Динамика последних отражена на обычной (4) и подвергнутой высокочастотной Фурье-фильтрации (5) кеограммах, показывающих временные и пространственные вариации светимости вдоль профиля север-юг. Наблюдаемые сияния очень похожи по яркости и динамике не только на кеограмме, но также и на соответствующих сериях последовательных телевизионных кадров. Однако энергетические спектры электронов и протонов для трех событий принципиально отличаются (2). Как видно из рисунка, для первой диполизации энергетический спектр электронов имеет ярко выраженный осциллирующий характер. Некоторые детали этого спектра ранее уже обсуждались авторами [4]. Вторая диполизация сопровождается существенным увеличением потока электронов без заметного увеличения их средней энергии. В третьей диполизации, напротив, поток электронов не увеличивается, однако их средняя энергия сильно возрастает. Важно также отметить наличие характерных временных задержек между диполизациями, потоками электронов и сияниями. Рассмотрим эти три случая более детально. На рис. 2 представлены данные для 1-го интервала диполизации (00.00-00:15 UT) с максимальным временным разрешением аппаратуры (3 сек.). Процесс диполизации (1) сопровождается интенсивными пульсациями в спектре электронов и протонов (2, 3), отчетливо коррелирующими с сильными вариациями электрического поля. При этом потоки электронов и протонов полностью в противофазе, т.е. электрическое поле ускоряет электроны и тормозит протоны (4, 5). Как было показано ранее [4], а также хорошо видно на спектре, потоки электронов высоких и низких энергий (2-20 кэВ и 10-500 эВ) отчетливо антикоррелируют, т.е. происходит ускорение местных электронов холодной плазмы, а не перенесенных из удаленного хвоста. Энергия, на которой поток электронов максимальный (измерялась для энергий электронов больше 200 эВ), также сильно варьирует - от 0.6 кэВ до 5-6 кэВ ( 6 ). 11.02.2008 Themis А 00:00 00:30 01:00 01:30 02:00 UT Рис. 1. Проекция траектории спутника Themis A на плоскости XY, ZY, ZX (1), энергетический спектр электронов (2), Bz-компонента магнитного поля (3), обычная (4) и подвергнутая фильтрации (5) кеограммы сияний (Канада, станция KUUJ) 41