170 likes | 262 Views
Interakce meziplanetárních rázových vln (IPS) s foreshock em a jejich odezva v magnetosféře Země. Kateřina Andréeová Lubomír Přech. Osnova. Motivace R ázové vlny a diskontinuity Struktury okolo Země Interakce IPS s BS Přiklady pozorování 10.8.1998 15.9.1999 Závěr. Motivace.
E N D
Interakce meziplanetárních rázových vln (IPS) s foreshockem a jejich odezva v magnetosféře Země Kateřina Andréeová Lubomír Přech
Osnova • Motivace • Rázové vlny a diskontinuity • Struktury okolo Země • Interakce IPS s BS • Přiklady pozorování • 10.8.1998 • 15.9.1999 • Závěr
Motivace • Sluneční aktivita ovlivňuje všechny procesy v magnetosféře Země • je třeba tyto jevy předvídat na základě monitorování sluneční činnosti • Projevy sluneční aktivity zprostředkovává SW se zamrzlým magnetickým polem formou různých struktur a nestabilit • Další poruchy a nestability jsou generovány interakcí SW s magnetosférou Země
Diskontinuity • Kontaktní nespojitost Bn≠ 0 • Tangenciální nespojitost Bn= 0 • Rotační nespojitost un = konst
Bn Rázovévlny • Paralelní rázová vlna • Perpendikulární rázová vlna • ve většině případů se jedná o šikmou rázovou vlnu ... Bn≠ 0 a Bt ≠ 0 • rozlišujeme tyto případy: • rychlá rázová vlna • pomalá rázová vlna
Struktury okolo Země Electron Foreshock Ion Foreshock
Interakce meziplanetárních rázových vln a diskontinuit s BS • BS a IPS/RD/TD/MHD vlny před kolizí rozdělují prostor na 3 oblasti • BS může interagovat se 4 případy IPS: • FFS - forward fast shock • RFS - reverse fast shock • FSS - forward slow shock • RSS - reverse slow shock • BS může interagovat se 2 případy RD: • Forward RD • Reverse RD • Interakcí TD s BS za určitých okolností vznikne HFA • BS může interagovat se 3 typy MHD vln: • Slow-Mode Wave • Fast-Mode Wave • Alfvén-Mode Wave
Interakce meziplanetárních rázových vln a diskontinuit s BS • Po interakci IPS a RD s BS se může vytvořit až 6 různých oblastí oddělených následujícími strukturami: • BS - bow shock • FS - fast shock • SE - slow expansion wave • CD - contact discontinuity • SS - slow shock • IS - intermediate shock
BS´ CD MP´ Solar wind Time MSH S´ Magnetosphere X S BS MP Schématický obrázek interakce IPS s BS a MP:
magnetic field flux 10.8.1998 ACEWindIMP-8 Interball-1Geotail • Forward fast shock: Wind v čase0031 UT, Interball-1 v čase 0048 UT • ACE, Wind, IMP-8, Interball-1 a Geotail ve slunečním větru • Interball-1před kvazi-paralelní BS • Interball-1 pozoroval pomalý nárůst magnetického pole a toku plazmatu • ACE, Wind, IMP-8, Geotail ~ 30 s • Interball-1 ~ 17 min • Wind: n = (-0.53,-0.44,0.73)RH • MA(U) = 6.9 MA(D) = 3.5
15.9.1999 ACEWindIMP-8 Interball-1Geotail • Forward fast shock: Wind v čase 2008UT, Interball-1 v čase 2021 UT • ACE a Wind ve slunečním větru, Interball-1 v MSH, Geotail, Polar a GOES v magnetosféře • Po průchodu FFS se změnila IMF konfigurace → Geotail v oblasti za Q║ BS • Wind: n = (-0.78,0.28,0.55)MX • MA(U) = 10.1 MA(D) = 7.4 • BD/BU = 2.1 GOES8 Polar x x Q║ Q║ x x Q║
Polar GOES8 x x Q║ Q║ x x Q║ GOES8 GOES8 Polar GOES8 Polar Polar x x x x x x Q║ Q║ Q║ Q║ Q║ Q║ Q║ Q║ Q║ Q║ x Q║ x Q║ x x x x Q║ Q║ Q║
20:18 GOES8 Interball-1 Geotail Polar 20:19 y=5*Btot(P) – 1000nT 20:20 Interball-1 GOES 8 Geotail Interball Interball Interball
Shrnutí a závěr 1. • Pozorování ze dne 10.8.1998 ukázal případ, kdy se družice Interball-1 vyskytovala ve slunečním větru v oblasti před kvazi-paralelní rázovou vlnou – v oblasti foreshocku. Další data ze slunečního větru byly: ACE, Wind, Geotail a IMP-8. Na těchto družicích byl pozorován ostrý náběh v magnetickém poli a toku plazmatu slunečního větru, řádově 30 s. Interball-1 pozoroval pomalý nárůst magnetického pole a toku plazmatu, řádově 17 minut. Další data z magnetosféry nebyly k dispozici.
Shrnutí a závěr 2. • Pozorování ze dne 15.9.1999 v zemské magnetosféře ukazuje porovnatelné amplitudy a podobný náběh magnetického pole. Interball-1 pozoroval menší nárůst v amplitudě (řádově 20%), v MSH. Polar byl blízko u Země (MS), takže pozoroval malý skok v magnetickém poli. • Po průchodu IPS se změnila konfigurace IMF. Poté se Geotail dostal za kvazi-paralelní rázovou vlnu. Pozoroval v magnetosféře fluktuace magnetického pole, což bylo pravděpodobně způsobené foreshockem. GOES 8 pozoroval menší fluktuace než Geotail – byl dále (ve směru ke Slunci) od Geotailu a tak pozoroval fluktuace, které mají původ v magnetosféře Země. • Odhadnuté kolmé vzdálenosti k magnetopauze byly: 1.5 a 1.6 RE, pro 2 S/C.