130 likes | 255 Views
Происхождение двух типов распределений ионов по скоростям при высокоширотном пересоединении. Вайсберг О.Л. 1 , Артемьев А. 1 , Малова Х.В. 1 , Зеленый Л.М. 1 , Койнаш Г.В. 1 , Аванов Л.А. 2 1 Институт космических исследований РАН 2 INNOVIM/NASA Goddard Space Flight Center, USA
E N D
Происхождение двух типов распределений ионов по скоростям при высокоширотном пересоединении. Вайсберг О.Л.1, Артемьев А.1, Малова Х.В.1, Зеленый Л.М.1, Койнаш Г.В. 1, Аванов Л.А.2 1Институт космических исследований РАН 2 INNOVIM/NASA Goddard Space Flight Center, USA Мы рассматриваем происхождение быстрого ионного компонента в обтекающем потоке при высокоширотном пересоединении, вклад в который может вносить прошедший магнитосферный компоненти отраженные от токового слоя ионы обтекающего потока. Использование диаграммы Каули позволяет с известной точностью получить продольные скорости этих компонентов в обтекающем потоке, но не позволяет получить их концентрацию и температуру. Моделирование отражения ионов обтекающего потока и прохождения магнитосферных ионов удовлетворительно воспроизводит эти компоненты.
Наблюдения на Интерболе при северном ММП Запаздывание между измерениями на WIND на расстоянии 178.5 REот Земли и Интерболом на XEGSE ~ 23 REбыло~54 мин. МГД модель [Raeder et al., 2000] события и положение Интербола во время наблюдения явлений пересоединения. 7-часовой период наблюдений – спектры время – энергия и параметры потока и магнитного поля.
Многократные последовательные пересечения магнитопаузы • Спектры время-скорость ионов в локальной магнитной системе координат. • Сверху вниз: • -скорости параллельные магнитному полю • -скорости, перпендикулярные магнитному полю • концентрация • три компонента и модуль магнитного поля
Три последовательных функции распределения ионов
Отраженные ионы Диаграмма Каули [1982] V║отраженных ионов переходной области = скорость приближения петли {VdHT(Bsh) – Vsh(Bsh)} + скорость, приобретенная при отражении VdHT(Bsh) = 2 VdHT(Bsh) - Vsh(Bsh). Тогда вычисленная скорость V║отраженного компонента составляет 210 км/с + 130 км/с = 315км/с. Вычисленная V║из измерений составляет 385 км/с.
Прошедший магнитосферный компонент Диаграмма Каули для прошедшего магнитосферного компонента V║прошедших магнитосферных ионов = скорость приближения петли {VdHT(msph) - Vmsph(Bmsph)} + скорость, приобретенная при отражении VdHT(Bsh) = VdHT(Bsh) + VdHT(msph) - Vmsph(Bmsph). Тогда вычисленная скорость V║прошедшего компонента составляет = 502 км/с. Вычисленная V║из измерений составляет520 км/ с
Сечения функции распределения ионов, перпендикулярные магнитному полю
Геометрия системы Входящий поток частиц Поток отражённых частиц Поток частиц, прошедших сквозь магнетопаузу с обратной стороны z Ey x y Компоненты магнитного поля, как функции координаты
Траектории частиц Траектории отражённой частицы и частицы, прошедшей сквозь магнетопаузу с обратной стороны Частица, проходящая магнетопаузу насквозь, набирает больше энергии чем отражённая частица – эффект присутствия поля By
Коэффициент отражения График зависимости коэффициента отражения от амплитуды магнитного поля Byдля симметричного (крестики) и асимметричного (кружочки) токовых слоёв. Для наблюдаемых значений поля By полученное в моделировании отношение плотности входящих и отражённых частиц примерно десять к одному-двум.
Результаты моделирования Входящий поток частиц Поток отражённых частиц Поток частиц, прошедших сквозь магнетопаузу с обратной стороны
Одномерная функция распределения N=600000 Входящий поток частиц суммарное распределение Поток отражённых частиц Поток частиц, прошедших сквозь магнетопаузу с обратной стороны Два наблюдаемых максимума и «пологое» спадание на больших скоростях
Заключение • В обтекающем потоке в силовых трубках, пересоединенных с магнитосферным полем, наблюдается ускоренный компонент. •Скорость и форма этого компонента изменчивы, причем, разделить эти два компонента не всегда возможно. • Основными кандидатами является отраженный от токового слоя компонент и прошедший магнитосферный компонент. •Использование диаграммы Каули оценить скорость этих компонентов. • Концентрация вторичных компонентов не оценивается в этой модели •Численное моделирование отражения ионов от токового слоя и прошедших через токовый слой магнитосферных ионов в конкретной магнитной конфигурации показывает возможность разделения этих двух населений и получить оценку их концентраций.